Файл: Левичев В.Г. Радиопередающие и радиоприемные устройства [учеб. пособие].pdf

ВУЗ: Не указан

Категория: Не указан

Дисциплина: Не указана

Добавлен: 10.04.2024

Просмотров: 311

Скачиваний: 3

ВНИМАНИЕ! Если данный файл нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам.

аноде магнетрона

становится отрицательным, и

шунтирует кон­

тур L Спар, гася в нем колебания (см. кривую 3).

 

Во время формирования плоской вершины

импульса напря­

жение на магнетроне уменьшается на величину AU. Это вызывает

изменение частоты

магнетрона, а также уменьшение амплитуды

высокочастотного тока магнетрона к концу импульса. Спад на­ пряжения на вершине происходит как из-за постепенного разряда накопительного конденсатора, так и вследствие нарастания тока в индуктивности, шунтирующей магнетрон. Поэтому величина ин­ дуктивности, включаемой в схему, определяется из допустимого значения тока, ответвляющегося в нее к концу импульса.

Приближенно можно считать, что ток в индуктивности нара­ стает во время действия импульса по экспоненциальному закону:

/- — Л

где rL

— активное сопротивление катушки L .

 

В

конце импульса

t = i n и, следовательно,

 

 

iL

= J b ^ ( \ — e ~ ~ ^ .

(1.106)

_ r z -T "

Разложив величину е L в ряд и ограничившись двумя пер­ выми членами разложения, получим:

е ~ ~ ^ Т " « 1

Отсюда согласно формуле (1.106)

макс

Допустимая величина тока / т а к с не должна превышать 10% величины постоянной составляющей тока магнетрона /а п.

Так как / а 0 « - f e e . , т

0 i ^ L , H

< о, 1

или L > Ш г е „ т и .

/<ген

выбирают

^ г е н

большой, так как

Величину индуктивности

не слишком

при увеличении индуктивности увеличивается период колебатель­ ного процесса и, следовательно, длительность заднего фронта, по­

этому величину L берут

в пределах

(10—20) Я г е н ти.

Иногда

для

увеличения

затухания в

контуре LCuap

последовательно с индук­

тивностью

L включается

дополнительно небольшое

активное

со­

противление. Его величина ограничивается допустимой длительно­

стью

заднего

фронта импульса.

 

 

На

рис. 1.138 совмещены графики,

воспроизводящие форму мо­

дулирующего

импульса и высокочастотного тока магнетрона

в рас­

сматриваемой

схеме. Участок от / = 0

ДО t = t\ соответствует

отпи-

176


ранию коммутирующей лампы и заряду паразитной емкости. Когда напряжение на магнетроне возрастает до значения £УВ О зб, магнетрон возбудится и в нем возникнут высокочастотные колеба­ ния. От момента t2 до момента t$ формируется плоская вершина импульса. Вследствие уменьшения модулирующего напряжения на величину AU к моменту t5 происходит некоторое уменьшение ам­

плитуды

высокочастотного

тока.

 

Задний

фронт

высокочастотного

импульса формируется от мо­

мента

^з, соответствующего

запиранию коммутирующей лампы, до

момента

^,

когда

модулирующее

напряжение уменьшается до

{^воэб,

при котором

происхо­

 

дит прекращение

 

колебаний

 

в магнетроне и

сопротивле­

 

ние

его

резко

возрастает.

 

После момента t4 за счет

 

энергии,

накопленной в ем­

 

кости

С П а р

И ИНДУКТИВНОСТИ

 

L , в контуре LCnap возни­ кает колебательный процесс. После момента t$ отпирает­ ся диод Л2 и колебатель­ ный процесс переходит в апериодический.

Из рис. 1.138

видно, что

 

длительность высокочастот­

Рис. 1.138. Совмещенные графики модули­

ного

импульса

магнетрона

рующего напряжения и высокочастотного

получается несколько

мень­

тока магнетрона

шей,

чем длительность

мо­

 

дулирующего видеоимпульса, причем крутизна переднего фронта

радиоимпульса не соответствует крутизне фронта

модулирующего

напряжения. Это объясняется

тем, что высокочастотные колеба­

ния в магнетроне возникают лишь после того,

как модулирую­

щее напряжение достигнет значения, равного

 

£ / 8 0 з б -

Время же

установления колебаний в магнетроне, как показывает

практика,

составляет

40—50 периодов

высокочастотных

 

колебаний. Для

магнетрона

3-сантиметрового

диапазона это

будет

5 - I О - 9 сек

или 0,005

мксек.

 

 

 

 

С х е м а и м п у л ь с н о й м о д у л я ц и и

г е н е р а т о р а

д е ц и м е т р о в ы х в о л н с и м п у л ь с н ы м т р а н с ф о р м а т о р о м

На рис. 1.139 показана принципиальная схема импульсной мо­ дуляции генератора дециметровых волн на металло-керамической лампе (Л2 ) с накопительным конденсатором и импульсным транс­ форматором. Ее отличие от схемы импульсной модуляции магне­ трона заключается в том, что модулирующий видеоимпульс фор­ мируется в первичной цепи импульсного трансформатора и имеет сравнительно небольшую амплитуду. Импульсный трансформатор

177


повышающий.

Амплитуда модулирующего импульса

Um2,

дейст­

вующего на анод генератора, может быть в два — три

раза

боль­

ше амплитуды видеоимпульса в первичной цепи Uml

и напряже­

ния источника

Еа.

 

 

Рис. 1.139. Принципиальная схема импульсной модуляции генератора дециметровых волн с накопительным конденсато­ ром и импульсным трансформатором

Применение повышающего импульсного трансформатора в схе­ мах импульсной модуляции генераторов дециметровых волн воз­

можно вследствие

того, что импульсная мощность Ркам

генерато­

ра дециметровых

волн обычно не превышает десятка

киловатт и

он потребляет в несколько раз меньший ток, чем магнетронный ге-

а

6

Рис. 1.140.

Цепи заряда (а) и разряда (б) нако­

пительного

конденсатора в схеме импульсной

модуляции генератора ДЦ В

нератор средней мощности. Принципиальная схема генератора де­

циметровых волн соответствует одной

из схем, рассмотренных в

§ 5. Конденсатор С р и индуктивность

L w — элементы схемы па­

раллельного питания анодных цепей генератора.

Цепи

заряда и разряда накопительного конденсатора при мо­

дуляции

показаны на эквивалентных

схемах рис. 1.140. При за­

пертой коммутирующей лампе Л{ накопительный конденсатор С„ л к

т


заряжается

через

ограничительное

сопротивление

Rorp;

при отпер*

той лампе — разряжается

через коммутирующую лампу и первич­

ную

обмотку

импульсного транс­

 

 

 

форматора, в

которую

пересчи-

 

 

 

тывается

сопротивление

генера­

 

 

 

тора ^ГСН-

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Для

повышения

КПД генера­

 

 

 

тора

внутреннее

сопротивление

 

 

 

коммутирующей

лампы

должно

 

 

 

быть мало по сравнению с при­

 

 

 

веденным

к

первичной

обмотке

 

 

 

сопротивлением

генератора.

 

 

 

 

Упрощенные

графики

напря­

 

 

 

жений

и токов в схеме (без уче­

 

 

 

та паразитных емкостей и иска­

 

 

 

жений

при трансформации)

по­

 

 

 

казаны

на рис. 1.141.

 

 

 

 

 

Следует отметить, что при мо­

 

 

 

дуляции триодных

генераторов

 

 

 

дециметровых

и

метровых

волн

 

 

 

форма

огибающей высокочастот­

 

 

 

ных

импульсов

значительно

бо­

 

 

 

лее

близка

к форме

модулирую­

 

 

 

щего видеоимпульса, чем з схе­

 

 

 

мах

импульсной

модуляции

маг­

Рис. 1.141. Графики

напряжении и

нетрона

(рис. 1.142). Это объяс­

токов в схеме модуляции генератора

няется

тем, что генератор СВЧ

ДЦВ

 

возбуждается

при напряжении UB036,

значительно

меньшем мак­

симального

значения

модулирующего напряжения' £ / М а к с По этой

имод,

Рис. 1.142. Совмещенные графики моду­

Рис. 1.143. Характер искажений, воз­

лирующего

напряжения и

высокоча­

никающих при трансформации пря­

стотного

тока триодного

генератора

моугольных импульсов

 

СВЧ

 

 

же причине длительность высокочастотных импульсов практически равняется длительности модулирующего импульса.

179