Курс лекций по дисциплине “Методы и устройства формирования радиосигналов” (Лекции 1-34. Назначение дисциплины. Радиосигнал и его характеристики. Основные этапы развития радиотехники. Паразитные излучения в формирователях. Электромагнитная совместимость в формирователях), страница 24

В диапазоне метровых и более коротких волн широкое распространение получили квадратурные мосты (рис. 5). В них равноамплитудные колебания генераторов взаимно сдвинуты по фазе на . Этот начальный сдвиг создается в фазовращателе ФВ.

Рис. 5. Квадратурный мост.

Четыре отрезка четвертьволновых линий образуют кольцо. При этом к нагрузке  токи генераторов подходят синфазно и суммируются, а к балластному резистору  – противофазно и вычитаются. Колебания каждого из генераторов подходят к выходу другого в противофазе из-за разности хода, равной . Поэтому взаимное влияние генераторов отсутствует. При выключении одного из генераторов мощность оставшегося работающего генератора разделяется пополам между  и , что приводит к уменьшению мощности в нагрузке в четыре раза.

В настоящее время в специальных радиотехнических системах широко применяют так называемые фазированные антенные решетки (ФАР). Подобные антенны представляют собой совокупность (решетки) определенным образом расположенные в одной плоскости (в площади квадрата или прямоугольника) элементарных излучателей, питаемых через индивидуальные фазовращатели одним источником высокочастотных колебаний или системой когерентных (сфазированных) источников. Электромагнитные поля, создаваемые каждым излучателем, суммируясь в пространстве вблизи системы, образуют единый электромагнитный фронт волны в виде узконаправленного луча энергии, т.е. требуемой формы диаграмму направленности. С помощью фазовращателей, изменяя значения фаз высокочастотных колебаний, подводимых к каждому излучателю, можно производить электронное сканирование пространства лучом антенны. Различают частотное, фазовое сканирование, коммутационное сканирование луча антенны.

Для примера рассмотрим ФАР с частотным управлением лучей, излучатели которых, как правило, расположены на возбуждающей системе. На рис. 6 показана линейная решетка излучателей, образованных прорезям на одной из стенок волновода, в котором размещена периодическая замедляющая систем, возбуждаемая генератором СВЧ с переменной частотой .

Рис. 6. Структурная схема ФАР с частотным управлением луча.

Направление излучения линейной решетки при эквидистантном расположении излучателей определяется уравнением:

                                         (1)

где  - угол отключения луча от нормали к оси решетки излучателей; - замедление фазовой скорости в 13, возбуждающей излучателями; ;  - длина волны генератора;   - номер луча;  - фиксированный сдвиг по фазе между соседними излучателями, обусловленный включением дополнительных фазовращателей;  - геометрическая разность длин в 13 двух соединенных излучателей;  - расстояние между излучателями.

Можно показать, что диаграмма направленности такой антенны описывается соотношением:

      где .

При изменении частоты генератора вследствие зависимости  от частоты  угол излучения меняется и луч антенны движется в пространстве.

Для увеличения выходной мощности передатчика используется параллельное или последовательное соединение выходных цепей усилительных модулей. По последнему варианту построена выходная цепь передатчика, изображенная на рис. 7.

Рис. 7. Структурная схема усилителя с последовательным соединением выходных цепей усилительных модулей.

Здесь  и при отключении части генераторов сопротивление нагрузки остальных будет увеличиваться.

ЛЕКЦИЯ 10. Схемы резонансных ГВВ.

Способы включения источников питания и смещения в ГВВ. Схемы автосмещения в генераторах. Особенность построения начальных цепей в электронных лампах. Принципиальная схема лампового ГВВ с общей сеткой. Транзисторные схемы ГВВ. Схема широкополосного транзисторного ГВВ двухтактного типа с трансформаторами на ТДЛ. Двухтактный генератор на балансном транзисторе. Общие рекомендации при проектировании и эксплуатации мощных транзисторных ГВВ.

Как известно, для заданного режима работы АЭ необходимо определить рабочую точку на статической или динамической проходной характеристиках. Выбор рабочей точки  определяется напряжением смещения, источник которого включается во входящую цепь ГВВ последовательно или параллельно (рис.1).