Главная -> Книги

(0) (1) (2) (3) (4) (5) (6) (7) (8) (9) (10) (11) (12) (13) (14) (15) (16) (17) (18) (19) (20) (21) (22) (23) (24) (25) (26) (27) (28) (29) (30) (31) (32) (33) (34) (35) (36) (37) (38) (39) (40) (41) (42) (43) (44) (45) (46) (47) (48) (49) (50) (51) (52) (53) (54) (55) (56) (57) (58) ( 59 ) (60) (61) (62) (63) (64) (65) (66) (67) (68) (69) (70) (71) (72) (73) (74) (75) (76) (77) (78) (79) (80) (81) (82) (59)

Искажения, которые возникают при трансформации прямоугольного импульса, сводятся к растяжению фронтов импульса, увеличению спада на плоской вершине импульса AU, а также появлению колебаний на вершине импульса (рис. 1.143).

Правильным выбором параметров трансформатора эти искажения можно свести к допустимому минимуму.

Схема, подобная рассмотренной, используется также и для импульсной модуляции [енератора метровых волн.

4. Схемы импульсной модуляции с ионными коммутирующими устройствами

Как указывалось ьыше, в импульсных модуляторах с ионными коммутаторами форма и длигельиость формируемого модулирующего видеоимпульса практически не зависят от формы и длительности управляющих импульсов, а определяются свойствами накопителя. Поэтому при применении ионных коммутаторов конденсаторы в качестве накопителей энергии не применяются, так как при этом форма модулирующего импульса соогветствует кривой разряда конденсатора - экспоненте. В модуляторах с ионными коммутаторами в качестве накопителя энергии обычно используется искусственная длинная линия.

Известно, что при разряде длинной линии на нагрузочное сопротивление, равное ее волновому сопротивлению, на нагрузке формируется прямоугольный импульс, длительность которого ти зависит от длины линии / и скорости распространения электро-

магнитной энергии вдоль линии v: i:„ = -.

Однако реальная длинная линия с распределенными параметрами не может использоваться для формирования импульсов вследствие ее громоздкости.

На практике в качестве накопителя энергии используется разомкнутая искусственная линия, состояп1ая из сосредоточенных индуктивиостей и емкостей (рис. 1.144,а). Искусственная длинная линия не может являться точным эквивалентом однородной длинной линии, и поэтому она формирует несколько искаженный импульс (рис. 1.144,6).

Чем больше ячеек в искусственной линии, тем круче фронты формируемого ею импульса. Однако увеличение числа ячеек приводит к уменьшению индуктивиостей и емкостей каждой ячейки, которые становятся соизмеримыми с паразитными параметрами схемы. Поэтому при длительности формируемого импульса 0,5- 2 мксек обычно ограничиваются тремя - четырьмя ячейками, и лишь при длительности формируемых импульсов ти= (2-5) мксек число ячеек искусственной линии может быть увеличено до 5-8. В качестве ионного коммутирующего устройства в модуляторах чаще всего применяются водородные тиратроны, реже (при больших мощностях) -тригатроны.



Линия может быть заряжена от источника высокого напряжения через дроссель, обладающий практически бесконечным сопротивлением на частотах, соответствующих основным гармоническим составляющим формируемого линией импульса. Поэтому этот дроссель отделяет источник питания от линии при формировании импульса, т. е. при разряде линии. Поскольку заряд линии происходит сравнительно медленно, то влиянием индуктивностей ячеек при заряде можно пренебречь, т.. е считать, что емкости ячеек линии включены параллельно, составляя эквивалентную емкость Сэ= =nCi, где «--число ячеек, а Cj - емкость одной ячейки.


Рис. 1.144. Искусственная линия (а) и формируемый ею импульс (б)

Энергия, накопленная в линии к концу ее заряда, может быть

С if

выражена формулой W = " , где 1/л - напряжение, до которого заряжена линия.

Искусственная линия может быть заряжена как от источника постоянного тока, так и от источника переменного тока. Ниже будут рассмотрены схемы импульсной модуляции магнетрона с использованием искусственной линии, соответствующие этим двум случаям.

Схема импульсной модуляции магнетрона с зарядом искусственной длинной линии от источника постоянного тока

Принципиальная схема импульсной модуляции магнетрона с использованием тнратронного коммутатора и зарядом искусственной длинной линии от источника постоянного тока показана на рис. 1.145.

Величина индуктивности зарядного дросселя Lgap подбирается так, чтобы вместе с емкостью линии Сэ она составляла последовательный колебательный контур, период собственных колебаний ко-



торого fo должен быть в два раза больше периода повторений импульсов Тп.

Эквивалентная схема цепи заряда линии от источника постоянного тока показана на рис. 1.146, а. На этой схеме сопротивление г представляет собой суммарное сопротивление цепи заряда, которое складывается из октивного сопротив тения дросселя и внутреннего сопротивления источника питания.


Г\ Отбор

энергии

Рис. 1.145. Принципиальная схема импульсной модуляции магнетрона с тира-тронным коммутатором и зарядом искусственной линии от источника постоянного тока

Величина сопротивления г должна быть меньше удвоенного значения характеристического сопротивления колебательной системы. Только в этом случае в цепи возникает колебательный заряд линии.

Если коэффициент затухания зарядного контура 8=757- ДО

статочно мал, то напряжение на эквивалентной емкости лпнии можно приближенно определить из формулы

(1.107)

где (1)0 - частота собственных колебаний зарядного контура.

На рис. 1.146,6 показан график изменения напряжения на ли-НИ1 при се заряде от источника постоянного тока. Коммутатор замыкает липию на разряд в первый максимум напряжения на линии, когда это напряжение близко к удвоенному значению напряжения источника, т. е. в момент t =т. 1/AgapCg.

Чтобы нестабильность параметров зарядного дросселя и искусственной линии, вызывающая изменение периода колебаний 7"о. не влияла на величину напряжения на линии в момент переключения последней с заряда на разряд, последовательно с дросселем включается диод Л\. Этот диод запирается и разрывает цепь заряда в тот момеиг. кетда линия заряжена до максимального напряжения. Тем самым устраняется возможнос1Ь обратного раз-



(0) (1) (2) (3) (4) (5) (6) (7) (8) (9) (10) (11) (12) (13) (14) (15) (16) (17) (18) (19) (20) (21) (22) (23) (24) (25) (26) (27) (28) (29) (30) (31) (32) (33) (34) (35) (36) (37) (38) (39) (40) (41) (42) (43) (44) (45) (46) (47) (48) (49) (50) (51) (52) (53) (54) (55) (56) (57) (58) ( 59 ) (60) (61) (62) (63) (64) (65) (66) (67) (68) (69) (70) (71) (72) (73) (74) (75) (76) (77) (78) (79) (80) (81) (82)