Замедляющие системы. Генераторы с электрическим управлением электронным потоком. Методы и устройства стабилизации частоты и фазы колебании в задающих генераторах простых и сложных сигналов, страница 47

Рис. 8.29

копителя, то есть заряд через дроссель с индуктивностью . При добротности цепи заряда Q >10 путем регу­лировки начального напряжения на линии Uл (0) можно компен­сировать изменения  Uи и обеспечить,   чтобы    к   моменту t0  было   (рис. 8.27,в). Начальный заряд ФЛ до требуемой величины Uл(0) осуществляется от дополни­тельного накопителя С1 < Сл, через вспомогательный тиристор Т2, управляемый  сигналом ошибки  схемы сравнения напряже­ний Uн и Uэ.

Снижение пульсаций зарядного тока мощных тиристорных модуляторов

При резонансном заряде ФЛ потребляемый ток (ток заряда) падает до нуля в момент разряда накопителя, то Imin /Imax = 0, и модулятор для сети представляет собой пульсирующую нагрузку (рис. 8.30,а). Для снижения пульсаций потребляемого тока в мощных передающих устройствах используются различ­ные способы.

Для модуляции мощных каскадов тракта передатчика ис­пользуются модуляторы с линейным зарядом накопителя. При этом выбором величины тока заряда iз можно изменять отношение  Imin /Imax   (рис. 8.30,б).

При переменном периоде повторения импульсов используют балластную нагрузку Rб в цепи зарядного дросселя (рис. 8.31,а).

С помощью дополнительного тиристора Т2 ее подключают после окончания заряда накопителя на время , где Тп0— минимальный период повторения модулирующих импульсов (рис. 8.31,б).

В ряде случаев используют поочередный резонансный заряд разряд нескольких ФЛ  на общую нагрузку  (рис. 8.32,а). Опти-




мальное время заряда накопителя при  этом  составляет - где К — число ФЛ (рис. 8.32,б).

8.6.3. Особенности импульсной модуляции усилительного тракта

Длительности модулирующих импульсов tм1 ,tм2, tм3,...,tмN поступающих в каскады усилительного тракта, целесообразно выбирать различными, причем они должны убывать от первого каскада к последующему, т. е. tм1 >tм2>...tмN должны «вписы­ваться» в импульсы предыдущего, как показано на рис. 8.33. Это необходимо для того, чтобы избежать суммирования иска­жений СВЧ, обусловленных наложением переходных процессов, на фронтах импульсов. Форма огибающих выходных радиоимпульсов усилительного тракта получается ступенчатой (рис. 8.34).

Длительность ступеньки Dt выбирается меньше, чем длитель­ность фронта и среза модулирующих импульсов и в зависимости от длительности импульса имеет порядок десятых долей или еди­ниц микросекунд, причем .


Мощность ступеней огибающей выходного радиоимпульса может быть найдена с помощью соотношений


 


где Di — «холодное» затухание сигнала в i-м усилительном кас­каде при отсутствии модулирующего импульса.

Отношение мощностей  соседних ступенек огибающей равно

Так, в ЛБВ и в пролетном клистроне Di имеет величину по­рядка 10-4. В ЛБВ эта величина зависит от затухания в погло­тителе, а в пролетном клистроне — от диаметра пролетных труб и расстояния между резонаторами. Диаметр пролетных труб вы­бирают так, чтобы пролетные трубы были запредельными волно-

одами на частотах усиливаемого сигнала для развязки между входом и выходом. В усилительных каскадах на амплитронах и ВУМ величина Di»1.

Рис   8.34

В большинстве случаев влиянием ступенек на форму огибающей выходного радиоимпульса можно пренебречь, так как их мощность оказывается в десятки и сотни раз меньшей, чем Рвых. Даже при использовании амплитронов и  ВУМ уровень ступенек определяется  коэффициентами усиления  приборов  Ki, величина которых составляет примерно 10.

8.7. Стабилизация фазы колебаний в усилительных трактах многокаскадных и  многоканальных передающих устройств

8.7.1.   Источники нестабильностей и классификация метопов

фаз колебаний

Усиление  узкополосных и широкополосных сигналов в усили­телях мощности передающих устройств сопровождается искаже­ниями  фазочастотных  и  амплитудно-частотных спектров сигна­лов, а также нестабильностями начальной фазы. При этом следует учитывать, что  амплитудно-частотные    искажения сигналов в предыдущих каскадах     усиления, в свою очередь, приводят  в последующих каскадах к дополнительным фазовым искажениям. При выбранных параметрах   сигналов и системы обработки реализация потенциальных ТТХ РЛС с многокаскадными пере­датчиками в значительной степени зависит от уровня и характе­ра  фазовых искажений сигналов в усилительных каскадах. Не­стабильности  фазы в усилительных каналах передающей актив­ной  ФАР  приводят к искажениям диаграммы  направленности антенной  решетки,  что  обусловливает снижение энергетического потенциала РЛС и скрытности ее работы за счет увеличения уро-


вня  излучения  по боковым  лепесткам диаграммы  направлен­ности.

По физической природе источники нестабильности в усилите­лях мощности, так же как и в автогенераторах, делятся на тех­нические и естественные, по проявлению — на быстрые и мед­ленные. Перечисленные в п. 5.2 для автогенераторов естествен­ные дестабилизирующие факторы имеют место и в усилителях. Они также определяю потенциальную стабильность фазы усили­ваемых колебаний. Определяющее же влияние оказывают техни­ческие дестабилизирующие факторы, В мощных усилителях мно­гокаскадных и многоканальных передающих устройств наряду с техническими дестабилизирующими факторами, указанными в п. 5.2, необходимо учитывать ряд специфических факторов:

межпериодные нестабильности амплитуд модулирующих им­пульсов;

осцилляции напряжения на вершине модулирующего импульса;

нелинейность фазочастотных характеристик усилителей;

неидентичность фазочастотных характеристик многоканальных усилителей  (особенно передающих модулей активных ФАР);

изменение внешней нагрузки (при сканировании диаграммы направленности антенны);