В радиолокации в системах многоканальной связи, в системах управления применяется импульсная модуляция, которую можно рассматривать как разновидность амплитудной модуляции. В простейшем случае в результате импульсной модуляции имеет место последовательность радиоимпульсов (часть гармонического колебания). Изменяя параметры импульсов можно получить более сложные виды модуляции, причем форма импульсов может быть различна (треугольные, колоколообразные и прямоугольные). На практике наибольшее применение находят импульсы прямоугольной формы. Требование к форме импульсов во многом определяется видом генераторного прибора и, соответственно, назначением радиоканала. В радиолокационных системах форма импульса влияет на точность определения координат объектов, поэтому её желательно приближать к идеально прямоугольной форме. Однако, следует учитывать время установления высокочастотных колебаний (фронт и спад). Форма импульса реально может выглядеть следующим образом:
(рисунок 10)
Длительность фронта и среза не должны предполагаться меньше, чем время установления высокочастотных колебаний. Время установления берется порядка 100 периодам высокочастотного колебания. Отсюда, длительность импульсов задается при проектировании, это определяется назначением системы, поэтому длительность фронта берется в пределах , а время среза . В зависимости от генераторного прибора выдвигаются различные требования к вершине импульса. Так для магнитронного генератора берется в пределах от 0,01 до 0,05 от максимальной амплитуды. Для триодных генераторов лежит в пределах от 0,01 до 0,02. Длительность импульса в зависимости от назначения лежит в пределах от 0,1 до 100 мкс. На практике используется понятие коэффициента заполнения импульсов, который определяется как отношение длительности импульса к периоду следования . Этот коэффициент позволяет определить среднюю мощность работающего генератора. . Работа в импульсном режиме позволяет использовать относительно маломощные генераторные приборы для получения достаточно большой мощности выходного сигнала. Это, в первую очередь, относится к электровакуумным приборам, в транзисторных каскадах мощность в импульсе и мощность в непрерывном режиме уравниваются, т.к. транзистор не выдерживает даже кратковременных перегрузок. По аналогии с другими видами модуляции, импульсная модуляция выполняется в результате изменения режима работы активного элемента на время, равное длительности импульса. В ламповых генераторах эта модуляция может быть сеточная и анодная, а в магнетронах – анодная. При импульсной модуляции величина импульсного анодного напряжения может значительно превышать постоянную величину, т.к. наличие паузы в работе (временной интервал между импульсами) позволяет прибору восстановиться и это повышает его электрическую прочность (это не относится к транзисторам).
Для формирования прямоугольных импульсов используются модуляторы, которые в общем случае можно рассматривать как устройства подключения генераторного прибора к источнику питания. При формировании больших выходных мощностей непосредственное подключение анодных цепей к источнику питания нецелесообразно из-за сложности коммутирующих сильноточных цепей. Большое применение на практике получил метод накопления энергии, суть которого заключается в следующем.
В интервале между импульсами энергия источника питания копится в специальном накопителе, а затем в течение некоторого времени, равного длительности импульса, эта энергия передается активному элементу генератора. На практике в качестве накопителей используются конденсаторы, зарядные индуктивности или отрезки искусственных длинных линий. При этом коммутация накопителей осуществляется с помощью электронных ламп или газоразрядных приборов. Причем вид коммутатора определяется типом накопителя. В зависимости от процесса разряда накопителя различают импульсные модуляторы с частичным разрядом накопителя и импульсные модуляторы с полным разрядом накопителя.
В импульсных модуляторах возможно два варианта включения нагрузки. Первый вариант, когда сопротивление генератора не включено в цепь заряда накопителя. Заряда накопителя происходит через зарядное сопротивление, при этом время заряда определяется следующим образом . После замыкания цепи разряд накопителя происходит в течении времени . С учетом того, что , значит .
Второй вариант, когда сопротивление генератора включено в цепь заряда накопителя. По аналогии с первой схемой за счёт представленного неравенства сопротивлений.
(рисунок 11) |
(рисунок 12) |
Уважаемый посетитель!
Чтобы распечатать файл, скачайте его (в формате Word).
Ссылка на скачивание - внизу страницы.