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

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

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. 54показана 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. 54приведена 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