6.4.6. Імпульсний модулятор на штучній довгій лінії.

Відомо, що розімкнута на кінці довга лінія (мал.6.48а), яка заряджена до напруги Е, при розряді на хвильовий опір ρ створює прямокутний імпульс з малим фронтом і спадом при амплітуді Е/2 і тривалістю (L -довжина лінії, L і С -розпо­ділені індуктивність і ємність лінії).

Використовуючи лінію в вигляді накопичувача енергії, можна по­будувати модулятор з режимом повного розряду елементів лінії, яка виробляє імпульси хорошої прямокутної форми. Одначе довжина лінії L виявляється неприйнятною для розміщення в радіопередавачах, Замість реальних ліній в модуляторах використовують штучні довгі лінії (ШДЛ), які складені з окремих індуктивностей і ємностей (мал.6.48б).

Мал. 6.48. Схеми довгих ліній.

Імпульсні модулятори з ШДЛ широко використовуються в сучасних передавачах ЕЛС. Вони відрізняються компактністю, високим коефіцієн­том корисної дії і дають можливість одержати імпульси значної потуж­ності з формою, яка мало відрізняється від прямокутної. При заряді ШДЛ, яку «змикає електронний ключ ЕК на джерело жив­лення Е, її елементи L і С заряджаються до напруги Е. Після заряду ЕК перемикає лінію на хвильовий опір ρ , на якому виникає миттєва напруга рівна Е/2, яка має передній фронт достатньо крутий. Друга половина напруга Е/2 падає на хвильовому опорі лінії і викли­кає біжучу хвилю напруги, яка розповсюджується до розімкнутого кінця лінії, частково розряджаючи її по мірі розповсюдження. Від розімкнутого кінця лінії хвиля відбивається без зміни полярності і, повернув­шись до початку лінії, повністю поглинається навантаженням ρ.

На протязі всього часу руху хвилі до кінця лінії і назад напруга на опорі ρ зберігається практично постійною і рівною Е/2,яка використовується як імпульс живлення високочастотного генератора. В кінці розряду лінії напруга зразу падає і задній фронт імпульсу є також достатньо крутим. Тривалість зформованого імпульсу Т дорівнює, часові прямого і зворотнього руху біжучої хвилі вподовж лінії і дорівнює : , де N - число секцій в лінії,

L і C - індуктивність і ємність секцій. Чим більше число секцій ШДЛ, тим ближчі її властивості до реальної довгої лінії і більш пря­мокутним стає імпульс напруги на генераторі.

Практична схема імпульсного модулятора з використанням ШДЛ зображена на мал. 6.49.

Мал. 6.49. Схема імпульсного модулятора на ШДЛ.

При відсутності позитивного тактового імпульсу електронний ключ ЕК (іноді в цій ролі виступає газонаповнена лампа - тиратрон, яка має малий опір в відкритому стані), закритий і елементи ШДЛ через обмежуючий дросель L_обм і зарядний діод Дзар заряджаються до напруги живлення Е. При приході позитивного тактового імпульсу елек­тронний ключ відкривається і лінія через первинну обмотку імпульсного трансформатора її розряджається, формуючи прямокутний імпульс. Для реалізації хвильового опору ρ як навантаження лінії використо­вується імпульсний трансформатор її, який при допомозі коефіцієнта трансформації n=W₂/W₁ і опору генератора R_г дозволяє це зробити, оскільки ρ= R_г/ n². Як правило, при ρ 50... 200 Ом імпульсний трансформатор в схемі є підвищуючим (n = 3... 4), тому при порівняно невисокому Е магнетрон М може мати напругу живлення одиниці кіловольт.