Передающая система РЛС. Канал обзора (передатчик обзора) (стр. 2 из 3)

В пространстве между резонатором и катодом электроны тормозятся до нулевой скорости и начинают обратное движение к резонатору под действием того же электрического поля, которое для них теперь является ускоряющим.

Так как поле резонатора в определенные моменты времени является ускоряющим, для пролетающих через него электронов, а для других тормозящим, то произойдет формирование сгустков электронного потока.

Рис. 2 Отражательный клистрон.

Сгруппированный электронный поток (Рис.3) возвращаясь в резонатор в момент тормозящего полупериода часть своей энергии отдаст полю резонатора, тем самым поддержит колебания в резонаторе. При этом следует помнить, что полупериод поля ускоряющий для электронов идущих от катода, одновременно будет тормозящим для электронов идущих от отражателя.

Рис.3

Усилитель 1 (2) выполнен на приборе КУ-143-1 (АБ, ВГ, ДЕ) (клистронный усилитель).

Клистронный усилитель (пролетный клистрон) (Рис.4) используется для генерирования и умножения частоты в диапазоне сантиметровых и дециметровых волн.

Действия их основаны на управлении электронными пучками по скорости.

Электроны двигающиеся от катода к коллектору на первоначальном этапе обладают одинаковой скоростью. Если на вход усилителя подан ВЧ сигнал, то электроны пролетая сетки входного резонатора, взаимодействуют с переменных полем, которое обеспечивает, в один момент времени увеличение скорости пролетающих электронов, в другой момент - уменьшение скорости.

Рис. 4 Пролетный клистрон.

Таким образом под воздействием входного сигнала происходит модуляция скоростей в электронном луче. В положительный полу-период, когда ВЧ потенциал сетки входного резонатора положительный, электроны ускоряются, в отрицательный - замедляются. Следовательно, источник входного сигнала не расходует мощность на модуляцию скорости электронов.

В результате такой модуляции возникают сгустки и разряжения электронов (Рис.5). Скорость электронов, после прохождения сеток входного резонатора, не меняется.

Сетки выходного резонатора располагаются на таком расстоянии от сеток входного резонатора чтобы в них входили наиболее плотные сгустки электронов. Пролетая между сетками выходного резонатора, сгустки вызывают в нем наведенный ток той же частоты.

Если собственная частота выходного резонатора равна частоте сигнала, то наведенный ток создает наибольшее напряжение между сетками резонатора. Таким образом происходит передача энергии от модулированного по плотности электронного потока выходному резонатору, связанному с нагрузкой.

Рис.5

Если в такой клистрон, между входным и выходным резонатором, ввести промежуточный резонатор (ненагруженный, тем самым имеющий высокую добротность), то это приведет к более сильной модуляции электронов по скорости за счет напряжения создаваемое наведенным током в сетках промежуточного резонатора.

Преобразователь 1 (2) выполнен на приборе КУ-144 (АБ, ВГ,. .) (клистронный усилитель).

На выходе смесителя (преобразователя) получаются колебания на частоте fo, для чего на него подаются ВЧ колебания от высокостабильного генератора на частоте fпр.

Коммутатор 5 (6) выполнен на СВЧ диодах, осуществляет подавление на 60 дБ сигнала частоты f (o) - 28 на входе преобразователя 1 (2) в паузе между зондирующими импульсами с временной расстановкой определяемой импульсами с формирователя ФМ1.

Формирователь ФМ1 предназначен для усиления импульсов запуска преобразователя ИЗВ поступающих с подмодулятора Р-2КП. ФМ1 выдает также импульсы управления пиковым детектором на ОМ - 9М.

Оптимизатор мощности ОМ-9М предназначен для поддержания оптимальной входной мощности усилительных 1 (2) и преобразовательных 1 (2) клистронов, которой соответствует максимальная выходная мощность клистронов, входящий в состав автоматической оптимизации входных мощностей клистрона.

Устройство автоматической оптимизации состоит из:

управляемого аттенюатора;

оптимизатора;

детекторной секции;

направленного ответвителя.

При отсутствии команды на включение излучения на модуляторные диоды аттенюатора модулирующий ток не поступает, а на управляющие диоды аттенюатора поступает максимальный управляющий ток, запирающий аттенюатор.

При включении излучения управляющий ток на аттенюаторе начинает принудительно уменьшаться. По мере отпирания аттенюатора появляется мощность на выходе прибора СВЧ и часть ее поступает на детекторную секцию, детектируется и поступает в качестве входного сигнала на оптимизатор. Этот сигнал подается на пиковый детектор, который обеспечивает работу в импульсном и непрерывном режимах. С пикового детектора сигнал поступает на пороговое устройство.

Как только сигнал достигает на входе порогового устройства заданного уровня порогового устройства отключает схему принудительного поиска и на модуляторные диоды аттенюатора поступает опорный модулирующий ток.

Входной, а следовательно и выходной сигнал, оказывается промодулированным. Выходной сигнал с детекторной секции является сигналом ошибки для оптимизатора, а фаза указывает на положение рабочей точки относительно экстремума.

Сигнал ошибки с пикового детектора поступает на двухтактный фазовый детектор, на второй вход которого поступают опорные прямоугольные импульсы с частотой модуляции (40 Гц).

Оптимизатор начинает работать по сигналу ошибки, вырабатывает ток управления величина которого зависит от фазы сигнала ошибки. Сводя сигнал ошибки к минимуму, оптимизатор поддерживает мощность на выходе прибора СВЧ максимальной.

Если при включении излучения нет сигнала в детекторной секции или его уровень мал для срабатывания порогового устройства, то ток управления уменьшается до нуля. Устройство поиска оценивает состояние интегратора и вырабатывает команду на переключение его в исходное положение для осуществления вторичного цикла поиска.

Особенности построения бл. Р-2КИ.

Блок Р-2КИ предназначен для усиления СВЧ мощности передатчика "О" и передачи ее в антенну.

Состав Р-2КИ:

Комплект приборов КИУ-70 (АБ, ВГ);

Прибор ОИМ (без ОМ-9М);

Pin - аттенюатор (2 шт.);

Направленный ответвитель;

Детекторная секция;

Устройство защиты прибора;

Коммутатор К-1;

Коммутатор К-2;

Прибор Р-20К-II.

Режим работы блока (ИР с ЛЧМ или КНИ) обеспечивается соответствующим импульсом, поступающим в блок через соединительную колодку П-2 с бл. Р-2КМ. Этот модулирующий сигнал проходит через прибор Р-20К-II и в соответствии с включенным каналом поступает на соответствующий управляющий электрод КИУ-70.

Особенности построения бл. Р-2КМ.

Предназначен для формирования прямоугольных модулирующих импульсов (3 КВ) подаваемых на управляющий электрод КИУ-70 на время излучения.

Состав:

Усилитель импульсный УИМ (2шт);

Усилитель импульсный (2 шт);

Прибор Р-2КП (подмодумятор)

Выпрямитель (220 В и 470 В) - 2 шт;

Стабилизатор СНП - 50 - 06;

Стабилизатор СНП - М-12,6.

Модулятор собран по схеме тандем, зарядный ключ которой образован параллельным соединением лампы Л3, обеспечивающей формирование фронта модулирующего импульса и импульсного усилителя Ус1, обеспечивающего компенсацию тока утечки с управляющего электрода СВЧ прибора во время плоской части импульса.

Разрядный ключ образован параллельным соединителем лампы Л4 и импульсного усилителя Ус2.

Исходным состоянием схемы является то, при котором отсутствует импульс фронта на входе зарядной лампы Л3, отсутствует импульс спада на входе разрядной лампы ЛЧ, обе лампы закрыты напряжением смещения (каждая от своего источника питания У1). Л1 Ус2 - открыта. Л1 Ус1 - закрыта напряжением с импульсного усилителя. На управляющий электрод прибора СВЧ подается напряжение запирания - ЗкВ.

При подаче на вход подмодулятора Р-2КП импульса запуска передатчика (ИЗП) с блока Р-8-I или импульса ИЗП с блока Р-3-IМ1 подмодулятор, при наличии команды "+27В вкл. кан." с блока Р-20К-I, формирует остроконечные импульсы фронта и спада с временным интервалом между ними, равным длительности импульса ИЗП.

Импульс фронта с подмодулятора Р-2КП усиливается транзиторным усилителем УИМ фронта и через трансформатор ТрЗ подается на управляющую сетку зарядной лампы Л3. Мощным импульсом анодного тока заряжается емкость нагрузки, формируя крутой фронт модулирующего импульса. Нагрузкой модулятора является паразитная емкость схемы, приведения к участку управляющий электрод-катод СВЧ прибора. Ток утечки сопротивления нагрузки модулятора компенсируется током лампы Л1 импульсного усилителя Ус1, которая открыта на время длительности импульса.

Импульс спада с модулятора Р-2КП усиливается транзисторным усилителем УИМ спада и через трансформатор Тр4 подается на управляющую сетку разрядной сетки разрядной лампы Л4. Емкость нагрузки разряжается, формируя крутой спад модулирующего импульса, и схема приходит в исходное состояние.

В паузе между модулирующего импульсами импульсный усилитель Ус2 подключается источник питания модулятора к управляющему электроду прибора СВЧ и надежно его запирает.

Электронные сетки зарядной лампы Л3 и зарядной лампы Л4 питаются каждая от своего источника У2.

ФОРМИРОВАНИЕ КОМАНДЫ " ГОТ О" (Готовность Обзора)

"+27 2В ПРЕДВ ВКЛ" поступает в бл. Р-2РЩП на запуск временного устройства (электронное реле времени), для формирования команд:

"+27 В ЗАД 1 МИН" - поступает в шкафы Р-1М1, Р-2М1 для выдачи высоковольтных напряжений на ЭЛТ (Р18-I вырабатывает +10 КВт для Р-4СА и Р-4В; Р18-II - 2 КВт +1.5 КВт для Р-4НА);

"+27 В ЗАД 2 МИН" поступает в блок питания Р-7М1 приемной системы (СВЧ приемник) для включения питания на ЛБВ (напряжение делителя ±400 В);