Шахгильдян В.В. Радиопередающие устройства (3-е издание, 2003) (1095866), страница 106
Текст из файла (страница 106)
В связи с этим передатчики приходится снабжать дорогостоящей измерительной аппаратурой, а обслуживание передатчиков поручать квалифицированному персоналу. По указанным соображениям в последнее время клистроны некоторых типов выпускаются в литерном исполнении [261. Каждый литер настраивается на заводе на собственную фиксированную частоту, и в процессе эксплуатации эта настройка сохраняется неизменной. Эксплуатация передатчиков с неперестраиваемыми клистронами, имеющими стабильную настройку значительно упрощается. Фокусировка электронного луча в большинстве современных клистронов электромагнитная, производится с помощью соленоида.
Соленоид, особенно для клистронов, работающих на частотах У'= 1000 МГц, имеет большие габаритные размеры, массу и потребляет значительную мощность. В последнее время в некоторых клистронах находит применение фокусировка периодической системой постоянных магнитов. Применение этой фокусировки позволяет снизить массу передатчика и потребляемую им мощность. В мощных клистронах для отвода тепла в основном применяется комбинированное жидкостное и воздушное охлаждение. В качестве жидкости используют дистиллированную воду, а при низких температурах — антифриз. В некоторых клистронах последних разработок встречается только принудительное воздушное охлаждение. Параметры некоторых отечественных клистронов даны в табл. 10.6 (13, 261.
Работа клистрона на частотах, выходящих за пределы диапазона, указанного в таблице, невозможна. Получение мощности, большей или меньшей, чем номинальная, указанная в таблице, хотя и возможно, но нежелательно, так как ведет к сокращению срока службы клистрона или уменьшению КПД, увеличению габаритных размеров, массы и стоимости передатчика. Характеристики усилительных клистронов. Анодные характеристики (рис.10.16д) представляют собой зависимости вида Р,„„= У;(Е,) и у=~,(Е,). При напряжении, близком или равном номинальному, характеристика Р,„= г';(Е,) близка к прямой, проходящей через начало координат, а характеристика у = ЯЕ,) имеет крутизну 6...12' на 1 ',( изменения Е, Из этих характеристйк следует, что при питании клис- 522 тронного усилителя нестабильным нлн плохо сглаженным напряженнем возникают паразнтные амплнтудная н фазовая модуляции выходного сигнала, которые все же меньше, чем у ЛБВ.
Таблина !06 Пользуясь зтнмн характеристиками, можно определять допустимый козффнцнент пульсаций анодного напряжения. Амплитудные характеристики представляют собой зависимости выходной мощности от входной прн различных типах настройки. Прн так называемой синхронной настройке все резонаторы настраиваются в резонанс с частотой уснлнваемого сигнала.
Клнстрон прн этом имеет максимальный козффнцнент усиления по мощности Кр относительно небольшую выходную мощность н узкую полосу пропускання. Характернстнка, соответствующая этому случаю, представлена кривой 2 на рнс. 10.1б,б. Крнвая 2 на том же рисунке соответствует обычно применяемой настройке, прн которой резонаторы расстроены друг относительно друга так, что обеспечивается получение заданной полосы пропускання, высокого КПД н большой выходной мошностн.
Амплнтудно-частотные характеристики прн двух различных значеннях входной мощности представлены на рнс. 10.16 в. Из рнсунка вндно, что с увеличением входной мощности ширина полосы пропускання е кои оа рак оэ д2 Ю Рис. 1О. 16. Характеристики многореаонаторного пролстрого клистрона 523 увеличивается. Расширение полосы за счет увеличения входной мощности возможно до определенного предела, дальше которого увеличение входной мощности приводит к появлению глубокого провала в амплитудно-частотной характеристике.
Пример схемы ГВВ на МРК приведен на рис. !О.!7. Усилительный клистрон 1 имеет пять внутренних резонаторов: входной, выходной и три промежуточных (число промежуточных резонаторов на схемах указывается цифрой у условного значка промежуточных резонаторов). В клистроне питание накала осуществляется переменным током; имеется электромагнитная фокусировка электронного луча. Входное устройство состоит из ферритового вентиля 2, направленных ответвителей 3 и 4 для измерителей падающей и отраженной волны и коаксиального фидера 5, с помощью которого зти устройства подключены к.входу клистрона.
Назначение ферритового вентиля — получение режима бегущей волны в фидере при его неточном согласовании с нагрузкой. Измерители используются при настройке резонаторов клистрона. В состав выходного устройства входит коаксиально-волноводный переход б (в данном случае он необходим потому, что используется клистрон с коаксиальным выходом, а фидер 7, с помощью которого выход передатчика соединяется с антенной, волноводный). Мощный ферритовый вентиль е имеет два назначения: обеспечивает получение активной нагрузки для клистрона в случае, если фидер неточно согласован с нагрузкой, и служит для защиты входных устройств клистрона от повреждений в случае возникновения мошной обратной волны, которая $ Тля сеГегие % рнс.
! О. ! Х Принципиальная электрическая схема генератора с внешним вохбуясленнем на пролетном многорехонаторном клнстроне 524 в аварийных ситуациях может возникнуть в выходном фидере и пройти к выходу клистрона. При этом есть опасность разрушения выходных деталей клистрона, например выходного окна при попадании на него пучности тока или напряжения. Фильтр гармоник 9 задерживает высшие гармоники тока, которые протекают в выходном резонаторе клистрона и не должны проходить к антенне. Измерительные приборы, включенные в фидер с помощью направленных ответвителей 10 — 13, имеют следующие назначения.
Прибор эксплуатационного контроля мощности 14 представляет собцй термисторный мост, сбалансированный при постоянном токе. Т9К высокой частоты, который возникает при работе клнстрона, нарушает баланс моста. В результате в диагонали моста появляется постоянный ток, пропорциональный мощности, проходящей по фидеру, которую этот прибор и показывает. Прибор 15 для наблюдения амплитудно-частотной характеристики передатчика на экране осциллографа используется при перестройке передатчика с одной рабочей частоты на другую, а также для проверки и корректировки настройки клистрона прн работе передатчика на фиксированной рабочей частоте. В соспш прибора входят преобразователь, преобразующий выходной сигнал передатчика в сигнал ПЧ 70 МГц, и осциллограф.
На вход Х осциллографа подается пилообразное напряжение, которое одновременно подается на вход частотного модулятора передатчика. На вход осциллографа У подается модулированный сигнал с выхода передатчика, преобразованный к ПЧ. На экране осциллографа, таким образом, возникает изображение АЧХ той части передатчика, которая включает в себя клистронный усилитель, частотный модулятор и все приборы, которые включены между ними. Прибор 1б — измеритель КСВ в выходном фндере. Волноводный переключатель 17 имеет ручное управление и позволяет подключать к выходу усилителя антенну илн поглотительное сопротивление, охлаждаемое проточной водой и оборудованное приспособлениями для измерения мощности, которая отдается передатчиком в нагрузку.
Указанное сопротивление подключается к выходу передатчика при его настройке, регулировочных работах, а также для калибровки эксплуатационного измерителя мощности. Источники питания включают в себя трансформатор накала, высоковольтный выпрямитель н выпрямитель для питания фокусирующей катушки. Все напряжения питания. стабилизируются с помощью феррорезонансных стабилизаторов с точностью ~2 '/о.
Питание цепи накала современных клистронов осуществляется переменным током. Вся цепь накала изолируется от заземленного корпуса передатчика. Положительный вывод высоковольтного выпрямителя вместе с резонаторным блоком клистрона соединяется с корпусом передатчика, а на катод подается минус анодного напряжения. Делается это по соображениям техники 525 безопасности: резонаторы клистрона, а также входные и выходные устройства не находятся при этом под высоким напряжением. На коллектор подается такое же напряжение, как и на резонаторы. Понижение напряжения на коллекторе не дает заметного выигрыша в КПД и в передатчиках рассматриваемых типов не применяется. РезисторЯ, в цепи коллектора имеет сопротивление около!О Ом и включается по соображениям безопасности.
Без него при обрыве цепи питания напряжение на коллекторе могло бы достигнуть напряжения иа катоде, что представляло бы опасность для обслуживающего персонала. Резистор Яз называется аллшгазовым. Его назначение — защита клистрона в случае газовых пробоев в нем. Фокусирующая катушка получает питание от специального выпрямителя. Ток катушки подбирается приблизительно таким, чтобы при отсутствии сигнала возбуждения анодный ток (ток корпуса) был минимальным.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
