Импульсный передатчик РЛС обнаружения с оптимальной обработкой (выходная импульсная мощность - 3 МВт, рабочий диапазон частот 5400-5900 МГц), страница 4

рабочий диапазон частот f                                                   5,3-6,2 ГГц;

выходная средняя мощность P_вых.ср.                                       160 кВт;

коэффициент усиления К₁                                                            45 дБ;

напряжение анода U₀                                                                    5,2 кВ;

ток анода I₀                                                                                           420 мА;

КСВН нагрузки                                                                                   1,4.

Итак, определим входную мощность первого каскада:

                                                                                                                     (3.8)

Уточним количество умножителей, необходимое для данного устройства. Транзисторный автогенератор, стабилизированный кварцем, работает на основной гармонике кварца до 40 МГц, выше – на механических гармониках [1]. С ростом частоты и номера гармоники добротность кварца уменьшается, поэтому для высокой стабильности частоты лучше выбрать для работы генератора основную гармонику. Транзисторные умножители применяются для умножения частоты не более чем в 2 – 4 раза, т. к. при больших коэффициентах у них значительно падают энергетические характеристики. С учетом всего вышесказанного, расположим между автогенератором и первым усилительным каскадом на ЛБВ четыре умножителя (х3, х3, х4, х4). Для первого и второго умножителя выбираем из литературы [3] транзисторы КТ372А со следующими основными параметрами:

 = 2400 МГц;

Р = 50 мВт.

Для третьего и четвертого умножителя транзисторы 2Т3132А-2 с параметрами:

 = 7000 МГц;

Р = 70 мВт.

Так как, частота сигнала задающего генератора равняется f_C.ЗГ=40 МГц, то сигнал, проходя через эти умножители, будет иметь частоту, равную:

f_C = f_C.ЗГ ∙3∙3∙4∙4 =40∙10⁶∙3∙3∙4∙4=5760 МГц.                        (3.9)

Таким образом, функциональная  схема для разрабатываемого передатчика примет вид:

Рис. 2. Схема функциональная электрическая

Задающий генератор (ЗГ) создает непрерывное гармоническое колебания частотой 40 МГц, которое затем проходит через четыре умножителя частоты, при этом частота колебания становится 5760 МГц, и усиливается в каскадах СВЧ.

Усилитель состоит из трех каскадов. Первый каскад УСВЧ1 собран на ЛБВ и работает в непрерывном режиме, второй УСВЧ2 и третий УСВЧ3 каскады собраны соответственно на многорезонаторном пролетном клистроне и амплитроне, которые работают в импульсном режиме. Их работой управляют два импульсных модулятора (ИМ1 и ИМ2), которыми в свою очередь управляют подмодуляторы (ПМ1 и ПМ2). Благодаря такому расположению формируются импульсы практически прямоугольной формы.  Между каскадами УСВЧ стоят межкаскадные ферритовые вентили, которые обеспечивают повышение устойчивости работы и стабильности частоты и фазы СВЧ колебаний передатчика. Кроме этого ферритовые вентили предотвращают самовозбуждение каскадов.

4. Разработка схемы электрической принципиальной

4.1 Выбор и обоснование схем функциональных блоков

Для построения принципиальной схемы передатчика, требуется выбрать для каждого из блоков функциональной схемы конкретный элемент и схему включения, которые обеспечивали бы заданные в техническом задании требования к передатчику.

Важнейшим блоком любого передатчика является задающий генератор. При разработке функциональной схемы было указано, что для получения очень высокой стабильности частоты лучше использовать транзисторный автогенератор, стабилизированный кварцем. Используем емкостную трехточечную схему автогенератора, где кварцевый резонатор выполняет роль высокодобротной индуктивности в колебательном контуре. При этом поддерживается высокая стабильность частоты, даже при изменении реактивных параметров транзистора под действием изменяющейся температуры, питающих напряжений и т. д.[4]. Принципиальная схема автогенератора изображена на рис. 3.

Рис. 3. Схема задающего генератора.