Файл: Филаткин К.М. Радиометрист штурманский учеб. пособие.pdf
ВУЗ: Не указан
Категория: Не указан
Дисциплина: Не указана
Добавлен: 18.06.2024
Просмотров: 119
Скачиваний: 0
необходимо на ее управляющую сетку подать такой по ложительный импульс, который был бы больше напря жения запирания.
В этом случае лампа Л г откроется, а лампа Л2 бу дет заперта.
С окончанием запускающего импульса и с уменьше нием тока разряда конденсатора С3 уменьшится паде ние напряжения на R3, запирающего лампу Л2, и в оп ределенный момент это напряжение станет равным на пряжению отпирания Л 2- Лампа Л 2 отопрется и прои зойдет первоначальный процесс, электронное реле при нимает вновь устойчивое состояние. С анодов Л -s. и Л2 можно снимать ноложительные и отрицательные им пульсы, продолжительность которых зависит от посто янной времени C3R3. Графически процесс, происходя
щий в электронном реле, изображен |
на |
рис. 52,г. |
|
§ 4. Бяокинг-генератор |
|
|
|
Блокинг-генератор |
(рис. 53,а) |
— |
разновидность |
лампового усилителя с сильной обратной связью. Бла годаря наличию импульсного трансформатора блокинггенератор вырабатывает остроконечные кратковремен ные импульсы. Он состоит из триода Л и трансформато ра с тремя обмотками Тр, колебательной цепи RC, со противлений смещения R-l и анодной нагрузки R3 и Rit разделительного конденсатора Сь Одна обмотка тран сформатора включена в сеточную цепь, вторая в цепь анода, а третья является выходной цепью. Анодная и сеточная обмотки трансформатора создают сильную обратную связь между анодной и сеточной цепью. С выходной обмотки снимается сформированный импульс.
При включении схемы анодный ток лампы увеличи вается. Это вызывает в сеточной обмотке трансформа тора э.д.с., которая заряжает конденсатор С\ таким образом, что его положительный потенциал приложен к управляющей сетке. Ток в лампе нарастает и дости гает насыщения. Изменение тока в анодной катушке прекращается, следовательно, прекращается наводиться э.д.с. в сеточной катушке. Это приводит к тому, что кон денсатор Ci начнет разряжаться. Уменьшение разряд ного тока приводит к уменьшению напряжения на уп равляющей сетке до полного запирания лампы. Этот
103
процесс нарастания и спада анодного тока происходит лавинообразно.
Убывание тока в анодной катушке трансформатора вызовет наведение э.д.с. в сеточной катушке, но эта сила будет направлена в обратную сторону. Конденса тор Ci будет перезаряжаться и полностью запрет лам пу. После запирания лампы в сеточной катушке тран сформатора э.д.с. не будет наводиться, конденсатор Ci
б
Рис. 53. Блокинг-генератор:
а — схема блокинг-генератора; б — график изменения напряжения
вновь начнет разряжаться, постепенно уменьшая потен циал запирания. Наступит момент, когда лампа отопрет ся и процесс повторится. Графически данный процесс изображен на рис. 53,6.
Лавинообразное нарастание и уменьшение анодного тока создает в выходной обмотке трансформатора крат ковременный импульс напряжения. Рассмотренный про цесс работы блокинг-генератора продолжается непре рывно до тех пор, пока на схему подается напряжение источника питания. Рассмотренная схема является самовозбуждающейся. Наряду с этим в радиолокационной аппаратуре применяются также и блокинг-генераторы с внешним запуском..
§ 5. Ограничители |
|
|
Импульсы |
прямоугольной формы |
можно получить |
не только с |
помощью релаксационных |
генераторов, но |
и при помощи формирующих схем. Одним из методов формирования импульсов является ограничение напря
жения. При |
таком способе формирования |
импульсов |
||
особо приемлемо синусоидальное |
напряжение. |
На |
||
рис. 54,а показана схема последовательного |
диодного |
|||
ограничения |
синусоидального напряжения. |
|
|
Кз
Рис. 54. Диодное ограничение:
а — ограничение сверху; б — ограничение снизу; в — схема двух синхронного ограничителя с регулировкой уровня
На вход схемы подается синусоидальное напряже ние. В течение положительного полупериода напряже ния диод проводит ток, анод по отношению к катоду имеет положительный потенциал. В это время почти все напряжение падает на сопротивлении RH. В течение от рицательного полупериода напряжения диод не прово дит ток, так как анод находится под отрицательным на пряжением по отношению к катоду. На сопротивлении
в это время никакого падения напряжения нет. Бла годаря такой работе схемы переменное напряжение, подводимое ко входу, преобразуется в положительные импульсы. Эта схема называется ограничителем снизу, так как она ограничивает отрицательный полупериод напряжения. Для ограничения сверху необходимо под ключить диод, как показано на рис. 54,6.
105
Приведенные схемы производят ограничение на ну левом уровне. Для ограничения напряжения на другом уровне на анод или катод диода подается смещение от постороннего источника. Полярность и величина напря жения источника выбираются в зависимости от уровня ограничения. На рис. 54,в приведена схема двусторон него ограничения с регулировкой уровня. В этой схеме два диода включены в обратных направлениях. Бата реи Ei и Ег, сопротивления 7Д и R2 определяют уровень ограничения. Форма ограниченных импульсов показы вает, что данная схема ограничивает сверху и снизу на определенных уровнях.
Кроме схем ограничителей, собранных на диодах, в радиолокационной аппаратуре применяются ограничи тели, собранные на триодах.
§ 6. Генераторы пилообразного напряжения
Генераторы пилообразного напряжения применяют ся в индикаторных устройствах и электронных осцил лографах для создания разверток, а также в вычисли тельных схемах как элемент схемы переменной задерж
|
ки. Простейший |
генера |
||
|
тор пилообразного напря |
|||
тиит |
жения |
изображен |
на |
|
рис. 55. |
Л до |
прихода |
||
Триод |
||||
|
запускающего |
импульса |
||
|
работает |
и через |
него |
|
|
проходит ток. С приходом |
|||
|
отрицательного запускаю |
|||
|
щего импульса на |
сетку |
||
|
триода прохождение тока |
|||
Рис. 55. Генератор пилообразного |
прекращается. |
С |
этого |
|
напряжения |
момента |
происходит |
за |
|
|
пуск генератора. |
Конден- |
сатор С2 начнет заряжаться по экспоненте, С оконча нием действия импульса на входе через лампу «/7Х по течет ток, а конденсатор разрядится.
Достоинством таких схем является их простота, не достатком — большой коэффициент нелинейности.
106
§ 7. Дифференцирующие и интегрирующие цепи
Ранее нами было рассмотрено создание с помощью специальных схем различных форм импульсов. Однако нее они не давали возможности получить остроконечные импульсы. Для получения двуполярных остроконечных импульсов из импульсов прямоугольной формы служит дифференцирующая или укорачивающая цепь, состоя
щая из конденсатора и |
о— |
|
о |
о—e m |
|
|
||||
сопротивления |
(рис. |
|
|
|
||||||
56,а). Характерной осо |
|
it— Г “° |
с>~ |
Т |
Г 1 |
|||||
бенностью данной цепи |
бвх |
|
Mr Usb01 и |
Г |
вых |
|||||
является |
|
следующее |
о—------- -t—о |
о— |
О |
|||||
положение: ее постоян |
|
|
|
|
|
|
|
|||
ная времени |
мала |
по |
|
|
|
fbR |
||||
сравнению с |
длитель |
|
|
|
||||||
ностью импульса, кото |
|
|
|
|||||||
рый подвергается диф |
|
|
|
|||||||
ференцированию. |
|
|
|
|
• |
1 1 |
1 |
|||
Дифференцирование |
|
|
|
|||||||
|
|
|
А |
А |
|
|||||
основано на |
заряде и |
|
|
|
|
|||||
разряде |
конденсатора |
|
|
|
|
|||||
через |
сопротивление. |
|
|
|
|
|
|
|
||
Рассмотрим |
работу це |
Рас. 56. |
Дифференцирующие |
и |
ин |
|||||
пи, представленной |
на |
|||||||||
рис. 56,а. В момент |
|
|
тегрирующие цепи: |
|
|
|||||
а — дифференцирование импульсов; |
||||||||||
прихода положительно |
б — интегрирование импульсов |
|||||||||
го прямоугольного |
им |
|
|
|
|
|
|
|
пульса по цепи мгновенно пройдет максимальный ток, который зарядит конденсатор С. В момент наступления максимума прямоугольного импульса конденсатор фаю тически начнет разряжаться и будет разряжаться до момента окончания прямоугольного импульса. При спа де прямоугольного импульса конденсатор перезарядит ся. После окончания прямоугольного импульса прои зойдет вновь разряд конденсатора, но импульс будет обратной полярности.
В тех случаях, когда необходимо удлинить импульс, применяют схему интегрирования. Простейшая интегри рующая схема представлена на рис. 56,6. Она работа ет на том же принципе, что и дифференцирующая цепь, но с другими соотношениями параметров ее элементов. Величины сопротивления R и емкость конденсатора С
107
подбираются так, чтобы постоянная времени цепочки RC была намного больше длительности подаваемого на вход импульса.
При подаче входного импульса конденсатор С нач нет заряжаться. Заряд будет продолжаться до оконча ния действия приложенного напряжения. С окончанием действия приложенного напряжения конденсатор будет разряжаться по экспоненсиальному закону, но медлен но. В результате на выходе схемы снимается напряже
ние |
большей |
продолжительности, чем входное. |
Г лава VII. |
АНТЕННО-ФИДЕРНЫЕ И ВОЛНОВОДНЫЕ |
|
|
УСТРОЙСТВА |
|
§ |
1. Антенны РЛС |
Антеннами называются устройства, предназначенные для излучения и приема электромагнитных волн. Ан тенны РЛС обладают свойством обратимости, т. е. од на и та же антенна может и излучать и принимать элек тромагнитную энергию. Кроме того, они имеют конст рукцию, отличающую их от обычных антенн, излучаю щих и принимающих электромагнитную энергию. Это отличие заключается в направленном излучении и при еме энергии.
Основным элементом радиолокационных антенн яв ляется излучатель. Простейший излучатель радиолока ционных антенн — вибратор, который представляет со бой четвертьволновой отрезок двупроводной линии, ра зомкнутой на конце. Вибратор излучает электромагнит ную энергию в разных направлениях, с разной интенсив ностью. Способность антенны излучать энергию нерав номерно в разных направлениях пространства называ ется направленностью антенны. Полуволновые вибра торы самостоятельно как антенны применяются редко, они являются составной частью сложных антенн.
Для повышения направленности излучения в метро вом и дециметровом диапазонах волн применяются многовибраторные антенны. В такой антенне имеются ак тивные и пассивные вибраторы. Активные вибраторы возбуждаются непосредственно от источника высокоча стотной энергии. Пассивные возбуждаются от полей ак тивных вибраторов.
.108
Для уяснения работы системы активных и пассив ных вибраторов рассмотрим работу двух вибраторов, расположенных Друг от друга на расстоянии четверти
длины волны (рис. 57,а). Активный вибратор А |
сде |
|
лан |
короче пассивного вибратора М. Излученная энер |
|
гия |
активным вибратором, распространяясь через |
чет |
верть периода, наводит в пассивном вибраторе |
ток, |
Рис. 57. Вибраторные антенны, излучатели и отражатели:
а — двухвибраторная антенна и диаграмма ее направлен ности; б —■директорная антенна и диаграмма ее направлен ности; в — вибраторный излучатель; г — рупорный излуча тель; д — щелевой излучатель; е — отражатели — усеченный параболоид и параболоид вращения _
отстающий по фазе на 180°. Этот ток, в свою очередь, вызывает электромагнитную энергию вокруг пассивного вибратора. Эта.энергия создает вокруг вибратора А по ле с отставанием на четверть периода от поля вокруг вибратора М, Таким образом, это поле сдвинуто от по ля вибратора А на 360° или находится с полем вибра тора А в фазе. Следовательно, электромагнитная энер гия, вырабатываемая вибратором А, и энергия, лришедшая от вибратора М, складываются в направлении К. Энергия возле вибратора М, как пришедшая, так и совданная вибратором М, находится в противофазе. Сле
109