Справочник по радиолокации (ред. Сколник М. И.) т. 3 - 1979 г. (1151802), страница 19
Текст из файла (страница 19)
Рассенвеемой а четвертом о сче, от рааностн амплнтуд н фах паук совместно рабатающнх ламп. Рнс. Зо. Параллельное включение высокочастотных ламп нлн ламповых линеек: о — делатель н сумматор мощностн. о— делитель мощности н сложение мощностей в пространстве; е — параллельное анлючечне двух лвнеен. тая возможная схема соелинения. п которой выходные моптнастн ламп сум.
мирукхтся только а пространстве, однако лампы эффективно работают в параллель. На рис. 30, в приведено параллельное соединение двух полных усилительных линеек, олнако чем больше элементов содержит каждая ветвь, тем вероятнее появление разности фаз межлу ветвями прн изме. ненни частоты или температуры. Поэтому параллельного соединения целых линеек. более трудного, чем параллельное соединение отлельных касналов, обычно избегают.
Однако параллельное соединение целых линеек дает возможность осуществить с помощью маломощного лнолного нлн ферритового переключателя фазы на 180' очень быстрое переключение суммираванной вмхолной мощности с нормального выходного плеча комбиннруюшего устройства ьш четвертое плечо лля кодирования и формирования импульсов пли для переключения с одной антенны на другую. ного глоукения мощностей двух ламп в требуемом плече в пределах некоторой полосы частот без какой-либо подстройки зависит от «сопряженпя фазе этих ламп. Это значит, что поскольку фазовый сдвиг в лампах может изме.
аяться с частотой, это изменение н обеих лампах должно быть одинаковым в пределах допусков, определяемых потерей мощности и четвертом плече. Для об,. ~ения залачн установления соответствующих допусков на рис. 29 прнвглгны кривые мощности, рассеинаемой в четвертом плече (мощности по. терь) лля обычно представляющего интерес диапазона изменения параметров. Из рпс)'нка видно, что разность фаз нмеет гораздо больше значения, чем раз.
ность мощностей. Тпк как 3-дВ нзпрзвлет|ный ответвитель йлп лвойнон тройник молсна использовать также как делители мош. нос~и, лзе лампы обычно соелнщпотся параллельно по схеме, изображенной на рнс 30, а На рнс 30, б показана дру- л) ! б, Обаединение лама и включение и пнгеннуго деиеегку Фазированные антенные решетки (ФАР). По способу использования вы- сокочастотных ламп ФАР могут быть трех типов: !. Питание всей антенной решетки производится одним генератором, при. чем деление мощности для питания каждого элемента антенны производится с помощью встроенной структуры илн эквивалентной распределительной си- стемы оптического типа.
Чтобы избежать двойных потерь, связанных с ис- пользованием лвух комплектов мощных фазовращателей в антенной решетке для раздельного отклонения луча по строкам и столбцам, ЭВМ, управляющая отклонением луча, долгина подавать на каждый фазовращатель команду, включающую сумму команд по строкам и столбцам В этом случае электрон- но-вычислительиая машина может также осуществлять коррекцию коллимации и отклонений параметроа, благоларя чему отпадает необходимость в механи- ческой подстройке. 2. Одну лампу моэкно использовать для питания группы элементов антен- ной решетки. Такая группа называется обычно подрешеткой.
Делители мощ- ности (небольшис встроенные структуры) распрелеляют энергию между эле- ментами подрешетки, причем делители во всех подрешетках одинаковы. На кажлый мощный фазоврашатель каждой подрешетки подается своя команда отклонения луча, олнако команды для всех подрешеток одинаковы, благодаря чему уменьшается загрузка ЭВМ, На установленные перед каждой лампой маломощные фазовращатели (или элементы временной задержки, если длина импульса настолько мала по сравнению с размерами антенной решетки, что в этом може~ появиться необходимость) подаются раздельные команды от- клонения луча, однако их количество значительно меньше, чем для ФАР типа ! 3, Устройство, в котором каждый элемент антенны питается отдельной лампой, позволяет осуществлять сдвиг фазы, необходимый для отклонения луча, на сравни~ельни нпзком уровне мощности перел оконешыми усили- тельными лампами.
Возможны различные схемы подачи команд отклонения луча по строкам и столбцам, позволяющие упростичь ЭВМ, В ФАР типа ! использование ламп близко к общепринятому, за исклю- чением, может быть, о ~ень значительной требуемой средней мощности. В та- ких системах лля повышении надежности применяется обычно не менее лвух параллельно включенных ламп. В зависимости от требуемой мощности и на- дежности можно рассчитать оптимальное количество параллельно включенных ламп. Болыпие размеры ламп не создают в этом случае каких-либо трудно. стей. ФАР типа ! полробнее рассмотрены в $ !.7.
В ФАР типа 2, как и типа ), средняя мощность на одну лампу относи- тельно нелика, однако, если количества подрешеток лостаточно велико, чтобы система имела требуемые характеристики при одной или нескольких вы- ключенных подрешетках, требования к надежности источника высокой часто.
ты каждой подрешеткн могут быть снижены, так что на каждую подрешетку яключаетси олна лампа. Требования к идентичности ламп для ФАР типа 2 й анимы с предъявляемыми для типа 3, Размеры ламп могут быть или не ть ограничивающим фактором в зависимости от размеров подрешетки, в свою очередь, определяемых рабочей частотой и количеством элементов й подрсшетке. Оптимальное количество элементов а подрепзетке зависит от иалвчня соответствующих ламп и их допустимой выходной мощности, от соот- ношения затрат при болыном числе маломощных и небольшом числе мощных .ламп и в случае очень коротких импульсов от временных задержек в пределах одной падрешетки.
Чем больше мощность системы и чем короче импульс, тем меньпге оптимальный размер подрешетки. В ФАР типа 3 средняя мощность на одну лампу невелика. Для получе- ния высоких надежности и коэффициента готовности системы не требуется высокая надежность кажлой лампы. Допустимое число ламп, которые могут одновременно выйти из строя, зависит главным образом от допустимого уве- личения уровня боковых лепестков диаграммы направленности антенной Гл. А Радиолокационные передатчики пргггпггйпгнняя ггпггрпапня и сргяпнаднг Япя Ядгу Рвс. ЗГ. Магнитная структура Ллч усклитслса ча ЛБВ. решетки [90, 9(].
Однако очевидно, что от среднего срока службы всех ламп сильно зависят эксплуатационные расходы, обусловленные как стоимостью заменяемых ламп, так и расходами по обслуживанию, связанному с их заменой. Сравнительно сложное обслуживание, необходимое для ФАР типа 3, требует, чтобы в системах такого типа замена ламп произволилась без необходимости выключения всей системы. Размер ламп имеет для ФАР типа 3 большое значение, гак как желательно располагать лампы непосредственно эа элементом антенны для уменьшения длины соединяющего их волновода, благодаря чему снижаются расходы и увеличивается к.
п. д. Если поперечное сечение лампы болыпе пространства между элементами антенны, лампы дол. жны быть расположены до. ягпгннпгнггг ггпгпнгнн статочно далеио за антенной решеткой, чтобы обеспечить требуемое расстояние между ними В этом случае ВЧ энергия подво. О "' С~) О дится к элементам антенны через волиоводы или ВЧ ка.
ОО бели В некоторых случаях такое расположение не яв. О О О ляется недостатком, иапря- О мер, когда ог(яя комплект ламп предназначен для пи- | О О О тания через ВЧ переключа. тель, встроенный на выходе (, ) (':) (гп) О (щ) Хчу . каждой лампы, нескольких антенных полотен. С точки зрения компактности их ПИ' монтажа линейная форма ппяапннрг чали обладает иесолгнениыми преимуществами (рис. рс сгкя иа !4). Во всяком случае для более п.чотиого размещения ламп желательна такая кои. струкция магнитной системы, при которой обеспечивается их надежная экраиировка. Другим возможным вариан~он монтажа ламп является ях размещение в одной большой магнитной структуре, рассчитанной так, чтобы было обеспе* чена требуемое расстояние между лампами и одинаковое номинальное зиаче.
ние напряженности магнитного поля для всех ламп (рис. 3!). Интересным примером такого решения является магнитная структура для ЛБВ липа МАК-! [72]. Это решение оказалось чрезвычайно удачным (тотя и нелегким), однако лля него характерно интенсивное внешнее магнитное поле за ирене. лами магнитной структуры, которое может влиять иа соседнюю аппаралуру. Такая трудность не возникает в случае разлельного выполнения магнитной системы аля каждой лампы. В ФАР типа 3 необходимо, чтобы запаздывание по фазе во всех лампах, а также их выхолная мощность поддерживались одинаковымн во избежание появления из-за фазовых ошибок чрезмерно больших бокоиых лепестков ана.
гралгмы направленности антенны. Начальные разбросы запаздывания но фазе могут быть уменьшены, если тпгательно контролировать производственные допуски на лампу [52, !7)], в ряде же случаев возможна регулировка ма ннт. ного поля ламп лля приведения запаздывания по фазе во всех лампах к еди. ному эталонному эна ~ению. Так, например, испытания лематронов показали, что подстройка магнитного ноля в нескольких сачках вдоль лампы позволяет согласовать лампы в пределах 5' в 8ся-вой полосе частот Кроме идентичное[и сй)цгх лйму йербходимо обеспечить идентичность напряжений источников питания вс.х ламп, напряжений модуляторов (например, для ЛБВ с управ* 1 7 Выходная мощиосгь вазсокоаитогных ламп лающей сеткой), магянгныи волей (в случае нахользования соленоидов), возбужденна высокой частоты н соответствующих высокочастотных элементов (»апрвмер, феррнтовых вентвлей).
Обычно необхоанмо составнть распредюшдве допусгнмых разбросов значений этнх параметров подобно распределению допусков по фазовой стабильности от импульса к импульсу н в межимпульсном ннтерьале, рассмотренному в связи с усилительными цепочками (см. 6 !.5). 4.У. Выходная мощность высокочастотных ламп Повышение мошностн, отдаваемой ВЧ ламвамн, определялось в основном потребностямн РЛС военного назначения н соответствовало прогнозам развятня данной отрасли техники Некоторые планы развития РЛС особенно сильно повлияли ва ход работ по повышению выходной мощности ВЧ ламп. Лийейный усшзрятель Станфнрдсшмо немтра.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
