Справочник по радиолокации (ред. Сколник М. И.) т. 3 - 1979 г. (1151802), страница 26
Текст из файла (страница 26)
В любом случае эпергня любого искажения, длительность которого столь же мала, кан длительность сжатого импульса, будет распределена во времени в приемном устрайшве сжатия импульсов, благодаря чему онв уменьшается в число раз, равное коэффициенту сжатия Кроме того, пьедесталы всегда расположены на концах импульса, где взвешивающая схема в приемнике обычно создает значительное ослабление.
Поэтому в системах сжатия импульсов обычно мсжно пренебречь пьедесталами в линейках нз усилителей со скрещенными полями Точно гак же конечное время нарастания и спада высокочастотного импульса, сравнимое с длительяостью сгкатого импульса, не та:шко допустима, на даже желательно [64]. збадулшоры на вакуумных лампах обеспечивают форму импульсов, достаточна «чнстую» для исполыования в системах сжатия импульсов с уров. нем боковых лепестков от — 30 да — 40 дБ, в то время, как а случае линейных модуляторов это трудно выполнимо из-за звона импульсного трансформатора и свойств схемы формирования импульсов с сосредоточенными параметрачп.
1 11. Выбор и сравнение импульсных модуляторов разных типов Здесь дано лишь общее описание и сравнение сугцествуюших методов модуляция, так как расчеты импульснык модуляторов подробно освещены в лгпературе [94 — 96], В каждом частнам случае обычно используются»шдуляторы различных типов, сравнительные досзоннства и недостатки которых приведены в табл. 7. Окончательный выбор производится на основе учета соог ношений между стоимостью, раэмерамн, массой, к. и. д.
и сроком служ'бы. Большое разнообразие лсяальзуемых типов модуляторов показывает, что выбор в большой степыги зависит от требований. предъявляемых к система, и от гнпа высокочастотной лампы, на которую догжна быть подана импульс. ная модуляция. Специальные методы измерения, связанные с применением импульсных модулчгоров, изложены в работах [94 — 96, 99 н )6]], а нагрузки, предназначенные для испытаипя импульсных модулагоров большой мшцностн, аписа. ны в []62], 1.12. Линейные модуляторы Классический линейный модулятор подробно описан в лнтературв [94 — 96].
Типичная схема приведена на рис. 39. В этом зине модулятора коымутируюпюе устройство И [тиратрон, игнитрон, кремниевый управляемый вентиль млн искровой разрядник) служит только для того, чтобы вы. звыь и поддержагь разряд скемы формирования импульсов, а форма н дли- 67 Средний Хорошие Отсут- ствует Имеются пульса- ции 39 Линей- ный Низкий ь ь ь о о ч Низкий То же То же 42 То же Тиратрон Кремниевые управляемые вышили Магнитный Гибридный магнитный с кремниевыми управляемыми венти- ~ и ~! Ограничена зарядной цепью Ограничена временем восстановления и заряда Сложная схема формирования импуль- сов Большие конденсаторы и схема форин.
рования Отсутствует ТвМажв т ь о о о о е о е Ф Продолжение табл. 7 Вгз южиогтп прпсп >гоблгпип Возможности форпироввпип импульсов по длительности Ыеобхолимость в защитном рюрплиике Уровень нвпрчменнп модулпторв Гладкость вершины импульса Модули гг р по «о*ффипиеиту зп- полнения дуговой рвзрвд в комму- таторе дуговой рэзрпл в нагрузке длинные пороткие импульсов го Нос ~едггаа.
тельный 43, а Не огра. ничена Имеется Превосходные; ,юлыпая батаоея конденса- торов Может быть Хорошие Имеется Хорошая Высокий С еыкост- ной связью '!3, б Ограничена Большой кон.шн ситор связи То же С транс- фориаторной связью но высокий Модули. рую~пий анод Не огра- ничена 44 Отличные, но низкий к. и. д. '> Г!ревос- ходная Имеется Высокий 1гправляго- шая сетка То же То же Превосход- ные То же Низкий ') Если тольио через включающую и выключпюшую лампу не проходит очень большой пиковый ток или если коэффициент усиления модулируюшего внолв невелик !!Ш1, си.
й !.9. го с о и о по черви ввнию пмпульсгч разной длитель. ности Тяжелые„ болыпие габариты Превосходные; большая бзтарея конденса- торов и. н о о зг о ь Е Гл. !. Ридиплакаципнные передатчики челы~ость импульса определяются искл~очительно пасснвныьщ элементамн вхемы. Импульс заканчяваехся тогда, когда пассивные элементы разрядились масеолько, что ток через каымутатар прекрагцается и восстанавливается ееа способность выдерживать напряжение. Поскольку разряд прекрацгается сам мо себе, пылятся возможносгь использовать простые коммутирующие устрой. етва, однако это в та же время является наиболее слабым мес~ом линейных модуляторов 4хаммутируюьчее устройство определяет талька момент начале разряда и ие влияет на форму импульса Хотя частота иавторения нмпуль.
ков мажет изменяться с помощью диода, включенного последовательно в цепь заряда !94], для изменения длительности импульса схема фармвра- чар»от рпвп пгею Крпггепе Зпрядяе~й Ре«. Зэ. Схема пннеамого нову»»гора. кения импульсов долзкна коммутироваться соответствующими высоковольтными переключателями По этим же соображениям у импульса получается обычно пологий сиад, так как его форма зависит от всей энергии, накопленной н реакгмвнык вхементах, а получить хорошее согласование в условиях таках. нелинейных нагрузок, дак ВЧ лампа н паразитиые емкости схемы. очень трудно. Дла получения треб»1емай формы импульса в случае ганой еаеяь нелинейной нагрузки, как магнетрон часто гребуются «прлтупляющие» илв дсмпфирующие схемы )94, 97] Для формирования импульсов с длительностью, превышающей 50 нс, схемы г распределенными постоянными типа коаксиального кабеля обычно ае применяются в силу их громоздкости. К сожалению, используемые в этих ваучаях схемы формирования импульсов с сосредоточенными постоянными Г рнводят к появлению пульсаций, Обычно уровень .пульслций не превосходит то, а в случае очень тщательной настройки может быть доведен до 05979.
° бвриты схемы формирования импульсоа определяются в асноввом энер. гней, прнхгихящейся ма один импульс (хотя габариты начинают расти и пря увеличении частоты повторения импульсов сверх 1 кГц). Импульсмью граисфарматоры, применяемые для согласования практически удобных номинальных значений параметров схем формирования импульсов и коммутатарпв с их нагрузкой, также вносят пзразитные реактивмвсти .и пульсация [100). Габариты импульсного трансформатора зависят в основном от произведения импульсного напряжения на время при неболь. щом коэффициенте заполнения и средней мощности прн большом коэффици. вмте заполнения х.ушествовавшее ошибочное мнение, что пределом лля кваффипиента траясфармашаи вянул|онаго грапсформатора является значе. иве !О: 1, было рассеяно успешной разработкой трансформаторов с коэффицненточ 100: 1 )!29) Реальные предельные значения коэффициента трансфврмации определяются допустимыми для данной длительности импульса мвксимальными и миянмальнымн значениями полного сопротивления.
Прн 7 72. Линейные модуляторы слишком низком полном сопротивлении ноже~ оказаться неыыможным получить требуемое время нарастания импульса из-за овразигных нндуг.тмвиостей схемы, хотя при тщательном выполнении можно добнтьси, квк показали исследования физики плазмы ]96, 155, 157], исключи~едино малой паразнтной ипдукгизиости схемы При слишком большом сопротивлении препятствием для получения соответствующего времени нарастания может явгыься паразитная емкость. В пределах хсе допустимыэ значении полных сопротивлений первичной н вторичной цепей само отношение витков импульсного трансформатора не создает каких-либо тр)дггостей Обраыше напряжение импульсного трансформатора должно поддерживаться в определенных пределах, так как в противном случае некоторые тиша высокочастотных ламп смогут создавать шумовые кольна гсм.
$ 1.2) В риде случаев используется диод для демпфирования обратного гтапряженггя 1Д3 на рис. 39), однако сопротивление з демпфнрующей цепи должно быть достаточно большим, чтобы исходное состояние импульсного трансформатора полностью восстановилось до подачи следуюигего импульса При несоблюдении этого условия сердечник импульсного трансформатора может насытиться за несколько импульсов. Питание цепи накала ]если оно необходимо) высокочастотной лампи может осуществляться либо через малоемкостный накальаый трансформатор, изолированныи по высокому нзпряжению, либо через бифилярную вторичную обмотку импульсного трансформатора, как это показано на рис 39.
Если ток накала настотько велик, что требуется провод бифилярной обмотки пмпулыного трансформатора несоразмерно большого диаметра, может быть применен понижающий азтотрансформатор, находящиися под высоким напряжением В случае питания цепи накала лампы постоянным напряжением ток может подводиться через бифнлярную обмотку Если ток накала слишком зелик дли агой обмотки, могут быть иснольэовзггы понижающий трансформатор, вьпгдячятеш и фильтр, находящиеся нод высоким напряженнем Так как филшр на бото шой ток и низкое напряжение имеет большие размеры, более целесообразным маже~ оказаться применение трифилярной елорнчной обмотки импульсного трансформатора. В этом случае при имтании ~рехфззным током через трифилярную обмотку выполнение требований по пульсация тока накала дос~игается лйбо незначительной филшрацней, либо вообще без нее. Результатом работы линейного модулятора на несогласованную нагрузку является остаточная энергия в схеме формирования импульсов по окончания импульса.
Если нагрузка меньше требуемой для согласования гг. е. если сопротивление нагрузки меньше полного сопротивления схемы формирования импульсов с учетом импульсного трансформатора), зта энергия проявляется з виде напрнжения обраююй полярности иа схеме формирования иьгггульсов. В известных пределах эго дает дополнительное время для восстанозлениг. коммутатора, однако для разряда этак энергии необходим обращенный ]ограыичительиый) диод 1Д2 иа рис. 39), чтобы напряжение заряда ирв последующем импульсе ие оказалось измененным.
Если правилыю рассчитать ограничитель )172„173], га даже при дуговом разряде в нагрузке, когда модулятор замыкается накоротко, зарядное напряжение увеличитсв при последующем имггульсе всего ка несколько про центов. Длв этого требуется ограничительг~ый диод на очень большой пиковый так, особенно при большом коэффициенте заполнения импульсов. Во многих выпущенных между 40-ми и 50-мн годами модуляторах ограничители оказывались недостаточно удовлетворительными из-за относгпельно неболь.
шого тока вакуумных ограничительных диодов. Часто причину интенсивных дуговых разрядов искали в плохом качестве высокочастотных лами, тогда как ошибка заключалась з том, что модулятор поддерживал начавшийся разряд Эффективность схемы ограничения легко проверить, контролируя пиковое значение зарядного напряигения [99] при имитации дугового разряда 91 Гл. 1.
Радиолокационные передатчики в Вг( лампе коротким замыканием, поэтому все линейные модуляторы должны быть испытаны таким способом. Необходимо предусмотреть, чтобы в лампах со скршпенными полями мог время от времени возникать дуговой разряд без запуска модулятора, и современные модуляторы обычно рассчитывакжся так, что они не запускаются, если длительность дугового разряда не превышает нескольких секунд. Индуктивные ограничители (94) редко используются, так как их параметры подгоняются к длительности только од. нога импульса и такая схема не может ограничить обратное напряжение иа тяратроие непосредственно по окончании импульса, Прп включении хороша работаюпгсй ограничительной схемы так, как это показано на рис.