Импульсный передатчик РЛС обнаружения с оптимальной обработкой (выходная импульсная мощность - 3 МВт, рабочий диапазон частот 5400-5900 МГц), страница 8

.                     (4.2.32)

Тогда величина емкости:

 пФ.                       (4.2.33)

Выбираем конденсатор 2,4 пФ .

Сопротивление и емкость второго конденсатора:

;   (4.2.34)

 мкФ.                       (4.2.35)

Выбираем конденсатор 0,13 мкФ .

Сопротивление третей ветви фильтра:

.              (4.2.36)

Задаемся емкостью конденсатора  нФ . Тогда индуктивность в третьей ветви может быть выражена следующей формулой:

 мкГн.         (4.2.37)

Выбираем катушку индуктивностью 0,43 мкГн .

4.3. Расчет предоконечного каскада

Расчет усилителя на клистроне условно можно разделить на два этапа. Целью первого этапа является определение ряда параметров и геометрических размеров клистрона, отсутствующих в справочниках, но необходимых для расчета искажений и стабильности фазы. Цель второго этапа – выбор режима, количественных требований к модулятору и источнику питания.

Исходные данные для расчета клистрона:

выходная мощность =196,31 кВт;

входная мощность = 424,59 Вт длительность импульса = 1,5 мкс;

рабочая частота = 5760 МГц; частота следования импульсов f_И= 500 Гц;

допустимая нестабильность фазы .

Клистрон КИУ-148 с основными параметрами:

f = 5,4 – 5,9 ГГц;

 = 300 кВт;

КПД = 35 %;

К = 27 дБ =501,19;

 = 85 кВ;

 = 15 А;

= 1,5 мкс.

Расчет проводится по методике, приведенной в [2].

Поскольку в справочных данных отсутствуют сведения о количестве резонаторов, то, исходя из коэффициента усиления, принимаем N=3.

Принимаем приведенный радиус пролетной трубы ξ_а=1,2. Коэффициент

                (4.3.1)

Радиус пролетной трубы

 см.                                (4.3.2)

Радиус луча при отношении a/b=1,2 будет равен

 см.                                   (4.3.3)

Приведенный радиус электронного потока ξ_b= ξ_a/1,2=1. Обычно отношение ширины зазора к радиусу пролетной трубы принимается  d/a=4/3. Отсюда

 см,                            (4.3.4)

а приведенная ширина зазора

                             (4.3.5)

Частота колебаний электронной плазмы для электронного потока бесконечного сечения будет

 рад/c.   (4.3.6)

Коэффициент

.                      (4.3.7)

Нормированная длина последней пролетной трубы

.                          (4.3.8)

Коэффициент электронного взаимодействия

.           (4.3.9)

Статическое сопротивление клистрона

 кОм.                          (4.3.10)

Эквивалентное сопротивление выходного резонатора

 кОм.                        (4.3.11)

Характеристическое сопротивление резонатора

.                (4.3.12)

Эквивалентное сопротивление ненагруженного резонатора R=ρQ₀. Принимая ненагруженную добротность резонатора Q₀=1500, получим R=170кОм.

КПД резонатора:

.                         (4.3.13)

Выходная мощность в режиме насыщения

 кВт.

Входная мощность, соответствующая максимальной выходной мощности:

 Вт.                       (4.3.14)

Допустимое изменение тока и напряжения модулятора на вершине импульса, исходя из заданной стабильности фазы:

 А,                           (4.3.15)

где Si=0,016 град/А – крутизна фазовой характеристики МРК по току луча;

 кВ. (4.3.16)

Емкость накопительного конденсатора модулятора с частичным разрядом накопителя

 нФ.                          (4.3.17)

Затухание ферритового вентиля обеспечивает заданную стабильность фазы.

КПД усилителя

,                   (4.3.18)

где U_Н=10В, I_Н=5А – паспортные значения напряжения и тока накала.

Средняя мощность, потребляемая от источника

 Вт.                  (4.3.19)

4.4. Расчет импульсного модулятора

Исходными данными, которые были взяты из пункта 4.3 и технического задания,  для расчета импульсного модулятора являются:

рабочая частота f=5760 МГц;

ток в нагрузке модулятора I₂ =15 А;

напряжение на выходе модулятора (вторичной обмотке) U₂₌85 кВ;

длительность импульса τ=1,5 мкс;

частота следования импульсов f_И =500 Гц;

емкость накопительного конденсатора C_Н=15,8 нФ;

динамическое сопротивление модуляторной лампы R_i =550 Ом.