Рис. В. Схема автогенератора с заземлённым по постоянному току анодом.
Проанализировав данные результаты, прихожу к выводу, что наиболее выгодным будет использование схемы автогенератора с заземленным общим анодом.
При проектировании генератора СВЧ очень важно выбрать правильный электрический режим генераторных ламп, который характеризуется значениями напряжений, действующих на их электродах, и токов в цепях этих электродов. Кроме того, режим работы лампы необходимо выбирать так, чтобы при максимальном коэффициенте полезного действия получить на выходе заданную мощность. При этом генераторная лампа должна эксплуатироваться в условиях, рекомендуемых заводом-изготовителем [2].
Рассчитывая режим работы генераторной лампы при известной расчётной мощности генератора, выбирают постоянное напряжение на аноде лампы Еа, угол отсечки θ и степень использования генераторной лампы по току. Выбор этих величин связан с особенностями работы генераторных ламп в диапазоне СВЧ. К этим особенностям относят трудность обеспечения оптимального значения сопротивления нагрузки и учёта высокочастотных потерь, которые определяют температурный режим работы генераторной лампы [2].
Известно, что наиболее выгодным является граничный (критический) режим работы генератора. Он достигается при определённых величинах напряжений и токов в генераторе выбором оптимального значения сопротивления колебательной системы (КС). Эквивалентное сопротивление КС Rэ. опт состоит из собственного сопротивления КС RЭ0, сопротивления, эквивалентного ВЧ потерям в генераторе Rг, а также из сопротивления, эквивалентного мощности, расходуемого в полезной нагрузке Rн:
.
Чтобы обеспечить оптимальное значение эквивалентного сопротивления нагрузки генератора, необходимо, чтобы RЭ0>> Rэ. опт. Следовательно, режим лампы следует выбирать так, чтобы сопротивление нагрузки, необходимое для обеспечения граничного режима, было по возможности меньше. Это достигают полным использованием генераторной лампы по току при некотором уменьшении по сравнению с номинальным значением анодного напряжения. Условия работы лампы в генераторе зависят также от величины угла отсечки анодного тока. При выборе угла отсечки исходят из того, что значение анодного напряжения уже выбрано и генераторная лампа полностью используется по анодному току. На сравнительно низких СВ частотах угол отсечки анодного тока выбирают равным 80-90°. При таком значении угла обеспечиваются нормальные эксплуатационные условия для лампы и хорошие энергетические соотношения в генераторе [2].
Что касается модуляторов, то существуют модуляторы с частичным и полным разрядом накопителя. Импульсный модулятор с электронным коммутатором (электронной лампой) работает в режиме частичного разряда накопителя, которым служит конденсатор. С помощью электронной лампы – практически безынерционного коммутатора – можно формировать весьма малые по длительности импульсы (десятые и даже сотые доли микросекунды). Частота коммутации может достигать десятков и даже сотен тысяч герц. Можно также формировать импульсы с малым (несколько микросекунд) временным интервалом.
В таком модуляторе относительно легко можно осуществить переход на разные длительности импульсов, так как необходимые переключения производятся в маломощных цепях подмодулятора. На выходе модулятора можно получить импульс, по форме весьма близкой к прямоугольной. Поэтому, когда к форме модулирующего импульса предъявляются жесткие требования, применяются модуляторы с частичным разрядом накопителя. К недостаткам этих модуляторов относятся жесткие требования к форме импульсов подмодулятора, большие потери энергии в коммутаторе, внутреннее сопротивление которого сравнительно велико, и необходимость в выпрямителе, имеющем значительное напряжение. Кроме того, недостатком является и то, что специально разработанные модуляторные лампы рассчитаны на относительно небольшие (по сравнению с ионными коммутаторами) токи. Для увеличения коммутируемого тока приходится включать лампы параллельно. Поэтому при формировании импульсов большой мощности (>1 МВт) схема модулятора усложняется, и надёжность ее работы ухудшается [2]. Пример схемы модулятора с частичным разрядом накопителя представлен на рисунке Г.
Уважаемый посетитель!
Чтобы распечатать файл, скачайте его (в формате Word).
Ссылка на скачивание - внизу страницы.