Справочник по радиолокации (ред. Сколник М. И.) т. 3 - 1979 г. (1151802), страница 6
Текст из файла (страница 6)
лсбаиия, сопровождаемые паразигиой фазозой в амплитудной модуляци й в гечеиие импульса Одним из возможных ре:пений является согласование полпого сопротивления кабеля питания с сопроюгвлсииями, которые должиы быгь включены для защиты от дугового разряда (рис. 1О). Индуктивность ваьоиительиого' иоиденсагора С! лолжиа быгь очень незначительной. Чрезвычайно быстрое нарастание импугшса при подаче ВЧ возбуждения вызывает столь же быстрое нарастание выходного сигпала высокой шстогы, вследствие чего энергия далеко отстоящих боковых полос (в пределзт нескольких интервалов 1П) больше, чем при более медлеииом нарастании (слг. э 1.8), (К моменту, котла составлялся этот справочник, еще ие были раз.
работавы способы управления времеием нарастания высокочастотиого имиу.шса в усилителях со скрещенными полями при постоянном иапряжеиии питания). В тех случаях, когда с возвратного усплщеля со скрещенными полями снимается ВЧ возбуждение до того, как вьпыио шющий импульс подан нз управляющий электрод, возникает широкополосный шум большой мощности Такая же ситуация может возникнуть в процессе вкшочения, если уровги импульса ВЧ возбуждения достаточен для того, чтобы возник кзтолный ток, но недостаточно велик для синхронизации мощного выходного сигнала с частотой возбуждения. Хотя эти значения могут значительно колебаться в зависимости гт конструкции лампы, обычно импульсная мощность, требуемая лля возбуждения католиого тока, составляет около 1 кВт, а в случае усилителя со скрещенными полями большой мощности для надежной сиггхронизацш~ может потребоваться мощность источника ВЧ возбуждения порядка 50 кВт.
При этом период нарастания сигнала высокой частоты, в течение которо:о лампа оказывается уже зклгочсииой, но ие зашшхроиизяроваипой, может быгг довольно большим. Поэтому при постоянном изиряжспии пшаиия быстрое 23 Г,е й Радноланаь(ионные передатчика рес. !е. согллсоеенее соедееетельного кабеля для усолетеле со серещелнимя полами, реботеющего нро настоенном еенряжеоои летеллл. 24 нарастание импульса ВЧ возбуждения желательно лля ~ьнжения уровня шума на выходе лампы в течение периода запуска. Важным свойством, присущим всем усилителям со скрещенными полями, чвляется то, что паразитный шум на выходе лампы в пределах рабочей полосы частот всегда уменьшается, когда уровень ВЧ возбуждения возрастает по отношению к ега минимальному значени~а Поэтому увеличенному отноше.
пню сигнал!шум соответствует более низкое усиление, а наиболее высокий коэффициент усиления соответствует наименьшему отца~нению сигнал'нб ч Та. кое обратное соотношение между уровнем шума и усилеинеы имеет очень боя~шов значение, так как обычно паразнтный шум в паласе 1 Мрц на выхоле усилителя со скрещенными полями должен быть на ЗΠ— 60 дБ ниже полной Дп=нгьнг выходной мошносу и. Небольшие потери, вно. симые в усилителях со скрещеннычи полями чежду высокочастотным входом и Пььппклтппью- высокочастотным выходом ннп ИП в отсутствие напряжения от о модулятора, дают возможность легко осуществить программированное ступенГППяпзЦфюЩнп дппдядяйк йжппюппь чатое изменение уровня вы. Пп скппщпкккнп ходной мощности цепочки ппяякк усилителей со скрещенными полями [36[. В типичной цепочке, состоящей из двух каскадов усилителей со скрещенными палачи, переД которыми включена лампа бегущей волны, можно создать три разных уровня выходной мощности простой сменой модуляторов, на которые подается нипульс.
Программирование уровня мо~цности особенно целесообразно в трех. координатных РЛС обнаружения, так как дает возможность экономить потребляемуго среднюю мощность, снижая импульсную выходную мощность при больших углах места. Программирование уровня мощности возможно также 'в усилителях со скрещенными полями с управляющим электродом при постоянном напряже. нии питания, как это было впервые продемонстрировано фирмой БР() в !969 г. Напряжение на управляющий электрод подается в течение всего импульса, н лампа не включается; в этих условиях отсутствует также пара. зитиый шум повышенной интенсивности Однако вследствие различных тре. бований к длительности импульса и времени нарастания обычно для выклю. чеиия импульса и для поддержания лампы в выключенном состоянии на ии.
тервале просачивания мощности используются раздельные модуляторы уира. вляющсго электрода. Прн программировании уровня мощности от импульса к импульсу для са. иовыключающихся усилителей со скрещенными полями (без управляющего электрода) добавляется переключающая лампа, эквивалентная импульсному модулятору питания катода. В этом случае теряются все преимущества само.
выключающнхся усилителей. Благодаря небольшим потерян, вносимым усилителем со скрещенными по* лями, мощность, отраженная на его выходе, попадает обратно через лампу иа ес вход; в ряде случаев поступающая на вход мощность, ограженная от вы. хода, может даже превзойти мощность возбужаения Таким образом, в цепочке из усилителей со скрещенными полями необходимо устанавливать соат ветствуюшнм образом рассчитанные вентили (см.
6 !.5). Благодаря малым потерям, вносимым усилителем со скрещенными полями и в обратном направлении, можно включать антенный переключатель РЛщ 1.2. Ламггы со скрещенными пояяяи (типа М) перед усилителем и поинимать эхо-сигнал от пели через усилитель с нсзначи. тельными потерями на прием.
На первый взгляд может показаться, что прн таком включении мощность, которую должен пропускать антенный переклю. чатель, уменьшится и число раз, равное коэффипиенту усиления усилителя. Олнако при правильном уча~с мощности, попаяающей на вход усплизеля в обратном направлении в результате отражений а этом усилителе н рассогласования на~рузки на е~о выходе, выявлено, что схема включения антенногв переключателя перед усилителем обладает очень везначительными преимушествами.
Кроме этого, некоторые рассмотренные выше проблемы, связывавшиеся доыое время лишь с работой магнетроноо, присущи также работе усилителей сп скрещенными полями. К ним относятся искрение, изменение типа колебв. ипп шумовые кольна, паразитиый высокочастотный выходной сигнал н выса. ко ~асгогная утечка Существенное отличие усилителя со скрещенными полями с импульсным питанием катода заключается в том, что изменение типа ноле. баний мииимизируется при предельном увеличении скорости нарастания иа.
прчжения. Так как высокочастотное возбуждение все время подается, возникновение требуемого типа колебаний не запаздывает во времени; однако коле. банна типа л имеют конечное время возникновения и, если изменявшееся напряжение достаточно быстро проходит интервал, в котором они мокнут вва. пикнуть, их энергия окажется незначительной. В правильно рассчитанном усилителе со скрещенными полями при постоянном напряжении питания кв. лгбания типа я вообще не возникают, так как напряжение в течение всегв ар мани сохраняет полное свое значение. Возвратные усилители со скрещенными полями обратной волны.
Амнлнтрон фирмы )(аугйеоп стал первым успешно используемым усилителем св скрсшеннымн полями. В наиболее распространенном типе таних усилителей замедляющая структура очень похожа на структуру магнстрона, за искшоченнем того, что она не является резонансной н разрезана так, чтобы нажив было обеспечить ее присоединение со стороны как входа, так и выхола 151, 65) Амплитрэн был танже первым усилителем со скрещенными полями, ко.
тарый работал с холодным катодом. При этом ток катода возникал за счет мощности ВЧ возбужденна, Обнаружено это было случайно: амплитрои был включен без подогрева н тем не менее работал. Был получен высокий к, п. д„ достигающий 80тю поэтому небольшая лампа ма~па работать с высоной выходной средней мощностью. Для получения таких параметров ггиогда требуется водяное охлаждение катода (см.
рис. 2). Электрическая длива амплнтрона чрезвычайно мала, обычно 600', благодаря чему фазовый набег между его входом и выходом очень мало меняется при переходе от холодноге (в отсутствие тока катода) к горячему режиму. Поэтому стабильность фазы очень высокая, обычно 0,5' иа 17е изменения тока анода. Несмотря на малую электрическую длину лампа имеет достаточно большой коэффипиент усиления, так как область дрейфа отсутствует, и рассчитана так, что вознратные группы электронов повышают усиление. Коэффппиент усиления амплитроиа в режиме максимальной выходной мощности обычно составляет только 6 — 12 дБ, однако этого достаточно, чтобы к. п. д, передатчика определялся по существу к. п. д. последнего каскада. При пониженной мощности можно получить коэффипиент усиления вплоть до 16 дБ, чтв достаточно для каскада, прсдшсстнующего выходному. Были разработаны также усилители со скрещенными полями обратной волны с длинной замедляющей структурой и с областью дрейфа (фирмой БРР ЕаЬога1ог)еь).