Н. Ф. Николенко. Основы теории РЭБ. М., Воениздат, 1987 (1083410), страница 24
Текст из файла (страница 24)
Ускоряющее напряжение за счет изменения шумовым напряжением внутреннего сопротивления лампы модулятора приобретает переменную составляющую, изменяющуюся по случайному закону. Очевидно, что иа2(з) = Еаа — |(з (() |=Еа2 ( ао <<<и (1) С где е(<,(1) — переменное сопротивление модулятора, изменяющееся за счет изменений напряжспия на сетке лампь< Л; < — ток, протека<ощий в лампе модулятора; 6<,о — постоянное (среднее) падение напряжения в модуляторе. Скорость э|и ктропоп, плетню<них н про<тршютио между первым и вторым анодом, о,о существенно меньше ее приращения за счет поля второго анода.
Поэтому, можно считать, что где с« — коэффициент пропроциональности. Строго говоря, ток < зависит от напряясеиия на участке катод — второй анод ЛБВ. Из-за этого возникает паразитная амплитудная модуляция усиливаемых колебаний. Но этот процесс проявляется значительно слабее, чем результат модуляции скорости элсктроноп. Поэтому па формирование спектра с<а(1) преобладающее влияние оказывает модуляция скорости электронного потока и обусловленная этим фазовая модуляция усиливаемых колебаний. Если длина спирали равна ь, то время пролета электроном пространства взаимодействия е е азз Аа У(< о+ А а (С) (6.8) тзе тзо а2иш (|) (6.9) где Й2 — коэффициент пропорциональности.
Промодулированные по скорости электроны по-прежнему будут отдавать ему часть своей кинетической энергии. При этом изменения скорости электронов будут изменять фазу, в которой сгустки электронов будут передавать свою энергию полю спирали. Волна деформируется, превращаясь по мере распространения по спирали из синусоидальной в сложное, полигармоническос колебание, пер- 117 Как видно из выражения (6.8), зависимость т„=ф(и,2) является существенно нелинейной. Но всегда можно некоторый небольшой участок характеристики аппроксимировать линейной зависимостью, полагая вая гармоника которого приобретает фазу, определяемую фазой взаимодействия электронных сгустков с волной. Поэтому в первом приближении можно считать, что время запаздывания первой гармоники волны т,-т .
Подставнв в выражение (6.6) го= го„, нз зависимости (6.9) получим соз » гоог — гоотоо — соо/г»иш (() 1. Теперь гостье=$о — постоянный фазовый сдвиг усилнваемых колебаний, а сооггеию(г) =(го»1ию(() — переменный, обусловленный модуляцией шумом, набег фазы. В результате получим еп(() =Е,„,м„соз(гоо( — моми (г) — фо), (6.10) <о (() = вг где ф(() — текущая фаза коолебаний Дифференцируя аргумент косинуса в выражении (610), пол) чим (() =ш, — уг,», вмо, (г) ш (6.1 !) Следовательно, чем выше частота составляя»щей спектра модулпруюшего сигнала, тем большую дсвиацыго о1о она вызывает. На рис.
6.7 показаны примерные формы спектров модулируюшсго 6 (г) и модулированного сг„())сигналов. Можно показать, что ширина спекгра помсхового сигнала рав- на где ф„» — эффективное значение случайных изменений фазы. 118 Таким образом, с точностью до постоянного фазового сдвига выражение (6.10) повторяет выражение (6.6), т. е. изменение скорости электронов на входе замедляющей системы по закону модулирующих шумов позволяет получать ФМШП. Важнейшими преимуществами ФМШП по сравнению с АМШП являются: — отсутствие (при достаточно глубокой модуляции) в ее спектре несущего колебания; — возможность простым изменением коэффициента усиления модулятора, т.
е. и (г), в весьма широких пределах менять ширину спектра А(п помсхового снпшла. Характерной особснпостшо модуляции по фазе является зависимость глубины модуляции от частоты модулирующего сигнала, т. е. повьнпеиие роли (подчеркивание) в спектре номсхового сигнала высокочастотных составляющих спектра модулирующих шумов и ((). Действительно, по определению текущая частота сигнала Приняв, например ф„»=п, убедимся, что гх(п = 4,5ЬЕ'по т, е, р , ширина спектра памехового сигнала в 4,5 раза превышает ширину спектра модулирующего шума (в АМШП гТ(п= „).
Таким образом, при фазовой модуляции имеется возможность получать весьма широкополосные помеховые сигналы с шириной спектра в десятки — сотни мегагерц без расширения спектра модулирующего шума ЬЕ . 0 (е) Рис. 6.7. Соектрельоме плогности молулоруюшох шум мое О гЕ1 и г»МШП 0,(() Однако изменение ип,(() в широких пределах нарушает оптимальные соотношения скоростей сгустков электронов и фазы волны вдоль осн осн ЛБВ. Возникает глубокая паразитная амплитудная модуляция, падает Рп „, Поэтому в станциях помех с фазовой сляцией преимущественно получают узкополосные шумы для подавления РЛС с непрерывным и квазинепрсрывным излуче л ченнем ° * ли ющих ш мов Важно подчеркнуть, что ограни ~ение модулиру . у при фазовой модуляции недопустимо.
Это свя вано с тем, по при ограничении в спектре ФМШП появится рсгулярная составляющая, что резко снижает эффективность рассматриваемого вида радиопомех. 65. ПРИНБ ИП ПОСТРОЕНИЯ ПЕРЕДАТЧИКА ШУМОВЫХ РАДИОПОМЕХ С ЧАСТОТНОЙ МОДУЛЯЦИЕЙ 119 ЧМШП называют непрерывное колебание, у которого текущее значение частоты шп(() нзмсняется по закону изменения модулируюших шумов, т.
е, гоп(() =со»+)гч»ги (() =ом+Аю(П, где >сны — крутизна модуляционной (по частоте) характеристики передатчика помех. Так как текущие значения фазы и частоты связаны соотношением Ф.(г),=~ пп(г)бг. о то частотно-модулированный помеховый сигнал можно записать в виде (6.12) Отсюда следует, что для получения колебаний указанного вида необходимо иметь генератор, у которого частота генерируемых колебаний прямо пропорциональна напряжению модулирующих шумов. Наиболее часто в передатчиках ЧМШП в качестве генератор- ного устройства используют лампы обратной волны с ортогональными (скрещенными) электрическим и магнитным полями— ЛОВ-М. Работу такого передатчика рассмотрим с помощью схемьц приведенной на рис, 6,8.
Здсспм 1 — катод с системой фокусирования луча; 2-- унравля>ощ~)1) электрод; д — замсдл>пощая система; 4 — поглотитель электромагнитной эпсргии; 5 — коллектор электронов; б — холодный катод; 7 — элемент связи замедляющей системы с волпооодом. е„И) Ряс. О.З. Функ»аопяльпяя слепя передятчпкя Чй))цП яя лов-и Вакуумный баллон помещается в магнитное поле, имеющее индукцию В, поперечное относительно движения электронов е и обозначенное на рисунке в виде знаков «+> в кружочках, которые показывают, что вектор магнитной индукции направлен по нормали к плоскости рисунка и пронизывает его. ЛОВ-М большой мощности выполняют с цилиндрическими электродами.
Холодный катод в этом случае представляет собой цилиндр, над которым расположена замедляющая система. Замедля>ощая система имеет штыри, высота которых й-Хп/4 (Хо — среднее значение длины волны генерируемых колебаний). Каждая сс ячейка представляет собой широкополосный колсбательпый контур, образованньш индуктивностью чствсртьволиового отрсзка закорочснной на конце длинной линии и паразитной емкостьк> между )итырнми, Примерный вид траектории движения электронов е под воздействием скрещенных магнитного и электрического полей показан пунктиром. Для продольного расположения электродов это будет циклоида. Естественно, что в цилиндрической ЛОВ-М и замедляющая система свернута в цилиндр, так что между холодным катодом и штырямн образуется зазор — пространство взаимодействия поля СВЧ с электронным потоком.
Траектория электронов в рабочем режиме будет близка к окружности. Так как существо происходящих в лампе процессов от формы электродов ис заиигит, то ограничимся рассмотрением процессов в плоской ЛОВ-М. Существенное отличие приборов типа М от приборов типа О, например ЛБВ-О, состоит в том, что в первых в энергию СВЧ-поля преобразуется нс кинетическая, а потенциальная энергия электронов. Достигается это за счет использования в пих для уиравлсния электронами взаимно псрпендикулярных электрического Е и магнитно~о В полей. Последнее создается постоянным магнитом, силовые линии поля которого ортогональны силовым линиям поля Е, создаваемого напряжениями на управляющем электроде и холодном катоде. Электроны, эмиттированные катодом, фокусируются в тонкую ленту, ширина которой равна поперечному размеру штырей замедляющей системы или высоте цилиндра холодного катода в цилиндрической ЛОВ-М.
Под воздействием скрещенных полей на начальном участке траектории (до входа и пространство взаимодействия) электроны движутся по циклоиде, т. е. участву)от в двух движениях: поступательном — под действием поля ускоряющего электрода и вращательном — под воздействием магнитного поля. Если электроны а момент вхождения в пространство взаимодействия имеют начальную скорость о,=Е>В (Š— напряженное>ь электрического поля, создаваемого разностью потенциалов анода и холодного катода;  — магнитная индукция, создаваемая постоянным магии>ол>), то дальнейшая траектория элок>ронов будет представлять собои прямую линию, проходящую между анодом и холодным катодом.
«Выравииваниея циклоиды объясняется тем, что 121 электрическая сила, притягивающая электрон к аноду, уравновешивается магнитной силой, закручивающей электрон по часовой стрелке. Таким образом, при правильно выбранной скорости вхо кдения электронов в пространство взаимодействия между анодан! ч холодным катодом на коллектор будет проходить сфокусированный в ленту поток электронов. Расстояние электрона от холодного катода определяет значение его потенциальной энергии. Если электрон даст)ггаст замедляющей системы, то последняя равна нулю.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
