Если РПУ работает в импульсном режиме, то в зависимости от уровня выходной мощности импульсная модуляция осуществляется либо в выходном каскаде, либо также в промежуточном усилителе. Если возбудитель выполнен на сравнительно высоком уровне мощности, то импульсная модуляция может производиться и в
возбудителе. Структурные схемы вариантой построения многокаскадных РПУ представлены на рис. 8.3. и рис. 8.4.
|
|
На рис. 8.3 представлена структурная схема многокаскадного РПУ. Возбудитель передатчика формирует ФМ или ЧМ сигнал на
СВЧ и включает кварцевый генератор, умножитель частоты, электронный переключатель, преобразователь частоты и формирователь ЧМ или ФМ сигнала.
Рис. 8.4
Обычно кварцевый генератор выполнен на транзисторе, имеет несколько каскадов усиления. Умножитель частоты также состоит из нескольких каскадов, выполнен на варикапах (варакторах). Между каскадами умножения включают транзисторные усилители и фильтры. Преобразователь частоты может быть выполнен на полупроводниковых диодах, пролетных клистронах или ЛБВ. Формирователь ЧМ и ФМ сигналов выполнен на промежуточной частоте.
Если в качестве преобразователя частоты используется про-
летный клистрон или ЛБВ, то ФМ или ЧМ сигнал после усиления может быть подан на 1-й анод клистрона или ЛБВ. В результате амплитудной модуляции на выходе клистрона или ЛБВ будет иметь место фазоманипулированный или частотно-модулированный сигнал на СВЧ (раздел 7). Если в качестве преобразователя частоты используется пролетный клистрон, то отпадает надобность в фильтре на выходе преобразователя. Роль фильтра выполняют резонаторы клистрона, настроенные на соответствующую частоту СВЧ колебаний.
Если ЧМ сигнал подается на замедляющую систему ЛБВ, либо на фазовый модулятор, выполненный на диоде, то будет иметь место фазовая модуляция и на выходе ЛБВ или фазового диодного модулятора получим ЧМ сигнал на СВЧ с девиацией частоты DF исходного ЧМ колебания, а также сигналы с девиациями 2DF 3DF…nDF (раздел 7). Настройкой фильтра можно выделить соответствующую составляющую ЧМ СВЧ сигнала.
В передатчике может быть осуществлена электронная перестройка частоты. Это достигается применением нескольких кварцевых генераторов и умножителей частоты, сигналы которых подаются поочередно на преобразователь через электронный коммутатор.
Сигнал с выхода возбудителя усиливается усилителями СВЧ. На выходе усилителей обычно включают ферритовые вентили.
Кварцевые генераторы могут быть заменены синтезатором частоты, формирующим сетку частот с использованием одного или нескольких кварцевых генераторов (раздел 7).
В многокаскадном РПУ (рис. 8.4) формирование частотно-модулированного сигнала осуществляется на СВЧ. В качестве ЛЧМ генератора могут быть использованы триодные генераторы СВЧ, транзисторные генераторы, генераторы на ЛПД и диодах Ганна с электрической перестройкой частоты, отражательные клистроны, ЛОВ и магнетроны, настраиваемые напряжением. Для стабилизации частотных параметров ЧМ сигналов обычно используются фазовая либо частотная автоподстройка частоты.
8.2.2. Влияние числа каскадов и их параметров на основные характеристики РПУ
Многокаскадные РПУ современных РЛС представляют собой сложные комплексы радиоэлектронной аппаратуры, содержащие элементы автоматики и цифровой вычислительной техники. Для уменьшения искажений, вносимых высокочастотными каскадами, усилительный тракт стремятся выполнить таким образом, чтобы обеспечить получение равномерной амплитудно-частотной характеристики в пределах спектра частот усиливаемого сигнала. С этой целью уменьшают число каскадов в усилительном тракте путем использования мощного возбудителя либо усилителя с боль-
шим коэффициентом усиления (клистронов и ЛВВ). Однако приборы, имеющие большой коэффициент усиления, обладают сравнительно низким КПД. Напротив, приборы с высоким КПД (амплитроны, ВУМ) имеют малый коэффициент усиления. Рациональным размещение различных приборов в усилительном тракте можно получить большой коэффициент усиления и высокий КПД. Кроме генераторных приборов, усилительный тракт содержит развязывающие устройства (ферритовые вентили), мостовые схемы и другие элементы (рис. 8.5).
|
|
На рис. 8.5 обозначено:
PN, P0N, KN, hN — выходная мощность, подводимая мощность, коэффициент усиления и КПД N-го каскада;
dN — затухание в развязывающем устройстве.
Очевидно, что во всех случаях желательно иметь наименьшее число каскадов тракта N при заданной мощности возбудителя Рвх, выходной мощности Pвых и наибольший КПД.
КПД усилительного тракта может быть найден как отношение выходной мощности Рвых к сумме мощностей P0i, подводимых от источника питания к каскадам усиления
(8.1)
Подводимые мощности к каскадам усиления должны определяться с учетом мощностей, расходуемых в элементах схемы импульсных модуляторов, цепях накала, фокусирующих системах, пуско-регулирующей аппаратуре и т. д. Поскольку
то, преобразовав соотношение (8.1), можно получить
Коэффициент усиления
каскадов РПУ обычно удовлетворяет условию 
, коэффициент
затухания в межкаскадных развязывающих и согласующих устройствах 
. Обычно КПД каскадов усиления имеют
значения 0,2...0,8.
Если в выходном каскаде
используется прибор с относительно малой величиной KN (например,
амплитрон или ВУМ), то при 
где i=1,2,3...N на основании
(8.2) можно принять приближенно
Полученное выражение показывает, что с учетом принятых ранее условии КПД всего усилительного тракта в основном определяется коэффициентом полезного действия выходного и предоконечного каскадов. Поэтому в оконечных каскадах целесообразно использовать приборы с высоким . КПД (амплитроны, ЛБВ «M»-типа, ВУМ). В предоконечных и промежуточных каскадах целесообразно использовать приборы с большим коэффициентом усиления.
Уважаемый посетитель!
Чтобы распечатать файл, скачайте его (в формате Word).
Ссылка на скачивание - внизу страницы.
