Импульсный передатчик РЛС обнаружения с оптимальной обработкой (выходная импульсная мощность - 3 МВт, рабочий диапазон частот 5400-5900 МГц), страница 9

Выберем тип модуляторной лампы и ее режима работы. Т.к. мы используем модулятор с частичным разрядом накопителя и выходным импульсным трансформатором, то пересчитаем напряжение на аноде лампы (напряжение первичной обмотки трансформатора) через коэффициент трансформации n. Выберем , тогда напряжение и ток на первичной обмотке трансформатора будет равно:

 кВ;                             (4.4.1)

 А.                                 (4.4.2)

Напряжение на аноде лампы, когда она закрыта

 кВ,                   (4.4.3)

и ток через нее, когда она полностью открыта

 А.                               (4.4.4)

По полученным данным выбираем тип модуляторной лампы из справочной литературы [12]. Итак, выбираем импульсный модуляторный триод ГМИ-36Б.

Основные  параметры для расчета:

ток анода в импульсе                                                                                      50 А;

ток сетки в импульсе                                                                                         5 А;

напряжение анода                                                                                        45 кВ;

напряжение сетки в импульсе                                                           1,2 кВ;

Рис. 11. Импульсные анодные характеристики лампы ГМИ-36Б.

По величине тока i_a.max=43,5А находим по импульсной анодной характеристике лампы (рис.11) положение рабочей точки, соответствующее слегка перенапряженному режиму.

Для выбранного режима работы модуляторной лампы:

e_a.min=5кВ;                           e_a.max= e_a.min +U₁=(5000+35840)=40,84 кВ;

e_с.max=200В;                   E_C1=-600 В;         E_C2=1,2 кВ;          r_i=907 Ом.

Рассчитаем элементы схемы:

Сопротивление нагрузки модулятора по постоянному току:

 Ом.                                (4.4.5)

Зарядное сопротивление R₁:

 кОм.                        (4.4.6)

Выбираем резистор 18 кОм .

Определим

 Ом.                          (4.4.7)

Из этого зарядно-разрядная индуктивность равна

 мГн,                  (4.4.8)

где  – относительное снижение напряжения на нагрузке за счет шунтирующего действия индуктивности трансформатора, составляет также половину заданного допустимого спада вершины импульса.

Величина сопротивления R₂:

 кОм.                   (4.4.9)

Выбираем резистор 47 кОм .

Величина разделительной емкости С₄:

 нФ.                      (4.4.10)

Выбираем конденсатор 0,43 нФ .

Величины блокировочных емкостей С₂, С₃:

 нФ.                 (4.4.11)

Выбираем конденсаторы 0,24 нФ .

Оценим формы выходного импульса:

Длительность фронта импульса:

,                               (4.4.12)

где R^' – сопротивление, определяемое по формуле

 Ом;                  (4.4.13)

E_АВ – напряжение возбуждения клистрона, определяемое по приближенной формуле

 кВ;         (4.4.14)

I_m=45 А – ток, определяемый по характеристике модуляторной лампы;

С_П=150 пФ – паразитная емкость, шунтирующая нагрузку модулятора.

Следовательно

 нс.          (4.4.15)

Длительность спада импульса:

 нс.  (4.4.16)

Энергетические соотношения в модуляторе:

Изменение напряжения на накопителе:

 кВ.                   (4.4.17)

Максимальное напряжение на накопителе

 кВ.                                    (4.4.18)

Минимальное напряжение на накопителе:

 кВ.                   (4.4.19)

Напряжение источника питания:

  кВ.        (4.4.20)

Средняя мощность потерь в зарядном сопротивлении:

 Вт.      (4.4.21)

Средняя мощность потерь в индуктивности:

 Вт.           (4.4.22)

Средняя мощность потерь на аноде модуляторной лампы:

 Вт.              (4.4.23)

Средняя мощность модулятора:

 Вт.             (4.4.24)

Мощность источника питания:

 Вт.        (4.4.25)

КПД модулятора:

                                    (4.4.26)

Требования к шунтирующему диоду:

Обратное напряжение:  В.

Ток эмиссии катода:  А.

Внутреннее сопротивление:  Ом.

Мощность рассеяния на анода Вт.

Требования к источнику питания (выпрямителю):

выпрямленное напряжение                кВ;

мощность выпрямителя                     Вт.

Требования к подмодулятору:

Амплитуда напряжения на выходе:  В.