Н. Ф. Николенко. Основы теории РЭБ. М., Воениздат, 1987 (1083410), страница 23
Текст из файла (страница 23)
С ге- Рнс. 6.6. Функнкональная схема передатчика АМШП на магнетроне нсратора модулирующих шумов сигнал поступает на ограничитель и далее иа модулятор. Последний представляет собой усилитель на мощных электронных лампах, вкл1очеиных послсдоватслшю с магкетроном. Суммарный ток ламп должек быть равен номинальному току магнетрона. Магнетрон относится к автогенераториым устройствам замкнутого типа, т. е. при приложении между анодом и катодом определенного напряжения в нем возникают незатухающие колебания, Изменение анодного напряжения магнетрона наряду с амплитудой изменяет и частоту генерируемых колебаний.
Поэтому молулирующие шумы ограничивают, а амплитуду колебаний сг'„нн выбирают так, чтобы напряжение Е/шли= — 1Уоо+сг' ш) 1положительная волна модулирующего напряжения) соответствовало номинальному зкачеии1о мощности генерируемых магнетроном колебаний, а напряжение У м= — ~l,о+У ш 1отрицательная полуволна шумовых колебаний) — срыву колебаний, В результате магнетрон работает в режиме прерывистой модуляции, а генерируемый им шум будет представлять помеховый сигнал„график которого показан иа рис. 6.4, б, Схема генератора для получения АМШП с использованием ЛБВ-О приведена на рнс. 6.6.
Кратко рассмотрим работу ЛБВ в режиме усиления СВЧ-колсбаний. ЛБВ представляет собой вакуумный прибор, содержащий следующие элементы: 1 — катод с системой электростатической фокусировки элскгроипого пучка (на рисунке не показано); 2 — первый анод (управлягошпй током электрод); 3 — второй анод (ускоряющий электрод); 4 — металлическая спираль (замедляющий электрол); 5 — электромагнитная фокусируюгцая катушка; 5 — коллектор электронов; 7 — входной и выходной элементы связи спирали с входным и выходным волноводами или коаксиальными кабелями. г'нс. Ь В. Фуннпно|пнннпнн снснн пспсннгннкн Л?ИШП нп ЛВВ-О Сфокусированный и ускоренный анодами электронный поток поступает в пространство взаимодействия (внутренняя полость спирали) с переменным электрическим полем спирали, Последнее возникает в результате того, что во входном элементе связи подведенное к ЛБВ поле е(г) =Е псов ыпг наводит ЭДС.
СкоРости электронов пучка сс и фазовая скорость электромагнитного поля влоль спирали подбираются примерно равными, При этом скорость распространения волны вдоль витков спирали будет близкой к скорости света. Между соседними ви~ками спирали возникает переменное электрическое поле.
Если направление вектора переменного электрического поля совпадает с направлешгем вектора скорости электронов, то последние ускоряются, отбирая часть энергии от спирали. И, наоборот, если электроны замедляюгся, то они передают часть своей кинетической энергии переменному электромагнитному полю спирали. Очевидно, что в соседних промежутках между витками с~шрали будут поля разли игьгх знаков.
Поэтому часть электронов ускорится, а часть — замедлится. Непрерывный поток электронов, вошедших в пространство взаимодействия, разорвется, образуготся гсчсвицеобразныс их сгустки. Изменением средней скорости электронов (напряжения на первом, а чаше на втором аноде) можно добиться получе«ия таких 114 фазовых соотношений между скоростью образующихся в пространстве взаимодействия сгустков электронов и фазовой скоростью волны вдоль оси спирали, при которой электроны преимущественно будут тормозиться и передача электронами энергии спирали существенно превзойдет ее отбор. В рсзультатс поле на выходе ЛБВ-О е ~(г) =йлввЕ п сов гпс(г — т,), (6.3) где йлав — коэффициент усиления ЛБВ по напряженности поля; т,— время распространения волны по спирали.
В режиме получения АМШП ЛБВ-О работает как усилитель с переменным значением коэффициента усиления ?глав=/глав(?). В этом режиме развслыватсльная часть станции радиопомех обеспсчпггггс~ нпрс шлспис и длигелшюс:шпомпппшш иссугцсй чггсго~ы подавляемой РЛС ?с, так что на вхол ЛБВ поступают колебания е(г) =Е псов пгпй Устройство запоминания частоты (УЗЧ) в станции может и отсутствовать, а в ЛБВ модулирустся принятый сигнал подавляемой РЛС. Так может реалпзовазься, например, АМШП на частоте сканирования антенны подавляемой РЛС.
Модулирующис видеошумы с генератора поступают на двусторонний ограничитель и далее иа модулятор. 'Последний в простейшем случае представляет собой электронную лампу (транзистор), включенную последовательно в цепь питания первого анода. Изменение напряжения шумов ип„(г), поданных на сетку лампы, вызывает пзмспспис падения напряжения иа внутреннем сопротивлении лампы Аг=?сг(г), Напряжение иа участке катод — первый анод ЛБВ-О и„,=ń— ип(г) прн этом оказывается переменным, изменяющимся в такт с изменением' подведенного шумового папрюксппя. Изменение инг прежде всего плпяст нп число элгктронов, попадаюгцих в пространство их взаимодействия с полем спирали. Естественно, что йлгв пропорционален числу прошедших через ЛБВ электронов.
Таким образом, изменения ин~ приводят к изменению йлггв и позволяют тем самым получить АМШП. Если между ипс(г), инг(г) и йлвв существует прямая пропорциональная зависимость, то помеховый сигнал е (')=илвв Е,„с [1 ~ Фпчи п(г)! сов гн(у — -.,)— = Е,, [1 + Пг. (г)! СОЗ (нг„( — нп-.,), (6.4) где т,(г) — мгновенное значение коэффициента помеховой модуляции поля.
Однако олновременно модулируется и скорость электронов, а слеловательно, и время пролета их через спираль т,=т,(г). В результате возникаег паразитная фазовая модуляция.. В самом деле, если т,=т,(г), то текущая фаза колебаний ф(г) =пгпг — ы.т,(г) будет меняться в такт с изменением модулирующих шумов. Часто это явление оказывается нежелательным из-за неизбежного расширения спектра помехового сигнала.
Для устранения паразитной фазовой модуляции шум стремятся предельно ограничить, а лампу модулятора ставят в режим коммутации тока. Как и в рассмотренном выше случае с использова- ПБ нием магнетрона, получаются прерывистые колебания. Их график показан на рис. 6.4, б. В современных ЛБВ-О удается достигнуть <сзльв= 100 — 1000 (20 — 30 дБ).
Рассмотренные схемы передатчиков шумов применяют преимущественно для получения узкополосных шумовых сигна,лов, например, при создании помех на частоте сканирования. 6.4. ПРИНЦИП ПОСТРОЕНИЯ ПЕРЕДАТЧИКА ШУМОВЪ|Х РАДИОПОМЕХ С ФАЗОВОИ МОДУЛЯЦИЕИ ФМШП представляют собой высокочастотные колебания, мгновенные значения начальной фазы которых изменяются во врсмсни по закону изменения напряжения иа,(|) модулирующего шума. Апалнт|шескос нырпжспнс помгхопого гппшлн это|о вида пмсс| Виц и„(() = 6<„, сов (<оо| — с<Ч<(1)), (6.5) где йл(з (() = |со за<< (1) — приращения фазы помехового сигнала, изменяю|циеся во времени по случайному закону; йфм — крутизна фазовой модуляционной характеристики передатчика.
Таким образом, для получения ФМШП необходимо иметь СВЧ-прибор с более илн менее линейной фазовой характеристикой. Существует много способов получения таких сигналов. Но в СВЧ- диапазоне наиболсс часто для этой цели использу<отся ЛБВ-О. Отличие передатчика ФМШ!1 о< только '<'<о рассмотренного АМ-передатчика состоит только в том, что лампа модулятора Л включается последовательно в цепь питания второго анода, а ограничитель отсутствует, т. е. модулпрующис шумы подаются с генератора непосредственно на управляющую сетку лампы.
Если иа вход ЛБВ поступают колебания вида е(1) =Е, соз соо|, то, как уже было показано выше, колебания на ее выходе будут определяться выражением езаа (() = Алваро соз (соо( — соотз (() ), (6.6) =т',о+ й~! и.з(|) / 2еа„., (с) т (6.7) где п,.о — скорость электрона, приобретенная за счет сто ускорения полем между первым анодом и катодом; е, и< — заряд и масса 116 где т,(() — время запаздывания (распространения) электромагнитной волны в ЛБВ. ПРИ УСЛОВИП иа2~)Еа< СКОРОСТЬ ЭЛЕКтРОНа, ПОПаДаЮЩЕГО В ПРО- странство взаимодействия с электромагнитным полем спирали, определяется в основном ускорением его полем второго анода и определяется выражением электрона соответственно; <з, — коэффициент пропорциональности.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
