Справочник по радиолокации (ред. Сколник М. И.) т. 2 - 1977 г. (Сколник М.И. Справочник по радиолокации в 4-х книгах (1976-1978)), страница 12

Правильно сконструированный антенный переключатель вносит очень малые потери энергии как при передаче, так и при приеме. В следующих разделах описаны разные типы антенных переключателей СВЧ. Газоразрядные антенные переключатели )75 — 77). Газоразрядные переключатели СВЧ являются основнымн среди широко применяемых антенных переключателей. Различают два вида газоразрядных переключателей; разрядники защиты приемника (РЗП) н разрядники блокировки передатчика )РБП). Типичная конструиция РЗП приведена иа рнс. 25 )88). Он состоит из двух связанных четвертьволновых волноводных резонансных фильтров, каждый из которых включает емкостный элемент в виде усеченного конуса и индуктивный элемент в ниде днафрагмы. В зазорах между усеченными ко- КпРасасику ря ссрс— даюяааа нансясг СнгтСННЬГС Сеауам баглаСуЮМая даафрааИа Ряс.

сз. Кпнстэгкннн Разрядника саынтн пРиемника. нусами формируется электрическое поле с большим значением напряженности. Оио вызывает быструю ионизацию газа, вследствие чего в период. передачи мощного зондирующего импульса полное сопротивление разрядника для передаваемого сигнала оказывается очень малым. Поджигающий электрод в одном из усеченных конусов обеспечивает создание достаточновысокой плотности электронов для формирования быстрого газового разряда н снижения просачивающейся в приемник энергии зондирующего импульса. Просачивающийся через РЗП импульс в своей структуре имеет выброс относительно больщюй амплитуды, соответствующий фронту зондирующего импульса, и плоскую 'часть небольшой величины в течение остальной части импульса передатчика.

Вначнтельная энергия начального выброса или мощность в плоской части просачивающегося импульса может повредить кристаллические диоды смесителя приемника. При приеме РЗП пропускает сигналы малой мощности с невмачительными вносимыми потерями. Важными параметрами РЗП являютси малые величина поглгре а дусе м время аоссаюноалгиия. Часть поступающей энергии передатчика, поглощаемия'разрядником, называется потерями в дуге, а время, требуемое дляудеионианцин разрядника после прекращения импульса, — временем восстановления, Как правило, проектирование РЗП с минимизацией потерь в дуге и малым ййеменем восстановления не согласуется с требованием минимизации энергии М начальном выбросе и мощности плоской части просачивающегося импульса. Кроме того, в приемниках с малым уровнем собственного шума необходимо йВО избежание значительного увеличения коэффициента шуна приемника), якобы потери при приеме, обусловленные нонструкцней разрядника и разрядом берез поджигающий электрод, были очень малы )78),, 43 Гл.

!. Линии передачи, их основные элементы и узлы Основным типом разрядника блокировки передатчика РБП является наполненная газом замкнутая четвертьнолновая секция, входное окно которой герметизировано стенлянной пластиной, прозрачной для электромагнитных колебаний СВЧ. При подаче большой мощности СВЧ газ нонизируется и входное полное сопротивление разрядника падает до малой величины. При приеме сигналов входное полное сопротивление РБП велико. Вследствие резонансных свойств полоса пропускания РБП меньше, чем РЗП с отражательными разрядниками. В то же время РБП дают возможность переключасть более высокие мощности, чем РЗП, РБП и РЗП используются обычно совместно с направленными ответвителямн, образуя компактные широкополосные балансные антенные переключатели. На рис.

26 и 27 ]88] приведены примеры использования РЗП и РБП в РЛС. Функции переключения в этих устройствах выполншотся предварительным РЗП нли РБП, а непосредственная защита приемника осуществляется дополнительным РЗП. Распределение функций переклгочения и защиты приемника между независимыми разрядниками позволяет оптимизировать каждую из этих функций.

Предварительные РЗП и РБП рассчитываются на малые потери в дуге и эффективную передачу большой мощности на антенну в пределах широкой полосы частоты в то время кек дополнительные РЗП рассчитываются иа зажигание прн низком уровне мощности. При этом в предварительных РЗП не требуется иметь подгкнгающне электроды. Сдвоенный предварительный РБП (см.

рис. 26) (два РБП, расположенные рядом) включен между двумя 3-дБ направленными ответвителями с об. щей узкой или широкой стенкой. Мощность импульса передатчика делится входным направленным ответвителем на две части. В результате пробиваются обе половины сдвоенного предварительного РБП. Импульсы СВЧ отражаются от РБП обратно в направленный ответвитель, который объединяет обе ча. сти сигнала и передает импульс в антенну. Небольшая доля энергии просачивается через сдвоенный предварительный РБП, где обе части просачивающегося импульса суммируются в приемном направленном ответвителе и передаются на поглощающую нагрузку. Энергия, просачивающаяся нз передатчика в приемник, существенно уменьшается благодаря развязке в приемном наьравленном ответвнтеле.

Дальнейшая защита приемника от остаточной просачивающейся мощности импульса передатчика обеспечивается защитным РЗП При приеме сигналов сдвоенный предварительный РБП не нонизирован, и весь принятый сигнал через направленный ответвитель поступает в приемное плечо. При излучении очень больших мощностей из-за потерь в дуге в сдвоенном РБП выделяется такое количество тепла, которое требует применении принудительного воздушного или водяного охлаждения для поддержания температуры резонансного окна в допустимых пределах. Антенный переключатель (см, рис.

27) позволяет передавать более высокую мощность без необходимости охлаждения. РБП зажигаются при передаче, поэтому мощность зондирующего импульса передается в антенну с очень малыми потерями. Через каждый разрядник проходит только половина передаваемой мощности, вследствие этого предельная мощность рассеяния разрядника достигается прн более высокой мощности излучаемого сигнала. Кроме того, последовательно включенные РБП могут пропустить ббльшив мощности, чем параллельно включенные, так что балансный антенный перенлю. чатель с РБП может пропустить мощность, в 2 — 4 раза большую, чем соот. ветствующий балансный антенный переключатель с предварительным РЗП ]79].

При относительной простоте РБП их срок службы больше, чем РЗП. От просачивающейся мощности передатчика приемник за~пашен дополни. тельным РЗП. Во время приема полное сопротивление РБП относительно линни передачи очень велико, поэтому весь принятый сигнал поступает в приемник. 1.б, Антенные перекл~очители Аименип Ппгпощщощоя нагрузка РЗП и приемник Лер едою чик П1енебые иапрадпениьте аюбгюбиюепи Паглащаюигая иагрбгка А имении РЗП и приемник Передатптик елебые нопробпеииьте атбеыдиюепи Рмс.

Зе. Балаиснмй антенный переключатель с газевыми рвзрвдникамю и — переда ~з, з — прием. РЗП и приемник Ппглашою- игая ногругнп ПВелебые нппраблеинью "бтте отбеМиюели РПП' РЗПи приеннак Передапюик Поглашаю- игая нагругна б1елебьте иапрпбленные птбеюбищели рпс. за. Балансный антенный переключатель с газовыми разрядниками блекиревкп передатчикаг и — передача; б — прием.

45 РВП1бренщне подмига) Перебоюиин, 'Х м Анюеинп Щелебые нппрпблеинью птбеюбиюели ;=Х * ~ Анщеюю П1елебьте нопрпбленные аптбгюбвпели Гл ! Линии передачи ик основные элементы и узлы В антенных переключателях (см. рис. 26 и 27), когда выключен поджиг дополнительного РЗП во избежание повреждения приемника интенсивными сигналами помехи прн выключенной РЛС, можно использовать дополнительные переключатели типа заслонки. Когда РЛС находится в нерабочем состоянии,защитная заслонка нормально сдвинута и создает короткое замыкание в линии, ведущей к приемнику; прн включении РЛС заслонка выдвигается. Прн малых н средийх' мощнсобтях функции дополнительного РЗП и переключателя типа заслонки могут выполнятьсв ограничителями мощности (87).

В дополнении к применению полностью пассивных средств защиты приемника необходимо снижать энергию начального выброса и мощность в плоской части просачивающегося импульса, а также принять меры к устранению случайных пиков большой энергии, обусловленных плазменными колебаниями в поджигающем электроде. При мощностях до 50 Вт можно применить ограничитель на параметрическом диоде. Прн более высоком уровне мощности (до 1 кВт) целесообразен комбинированный ограничитель на параметрическом и р †! — и-диоде(80]. С помощью ограничителя на р — ! — и-диоде снижается относительно большая поступающая мощность до допустимого для параметрического диода уровня.

Параметрический диод, в свою очередь, сцндшег. просачивающуюся энергию начального выброса и мощности плоской части импульса до безопасного уровня,Так как р — ! — и-диод не является эффективным выпрямителем в диапазоне СВЧ, к нему добавляется полупроводниковый диод с точечным контактом, который детектирует неболыиую часть сигнала передатчика.