2.7. Элементы высокочастотного тракта прл-10мн

Высокочастотный тракт служит для передачи импульсов ВЧ энергии, генерируемых магнетронным генератором, к облучателям антенн (режим пе­редачи) и энергии отраженных сигналов от облучателей к приемнику (режим приема). В обоих случаях для передачи ВЧ энергии используется один и тот же тракт. ВЧ тракт состоит из соединительных волноводов и отдельных их элементов, выполняющих самостоятельные функции (рис.2.2). В волновод­ный тракт входят: циркулятор; коммутатор антенн; вращающийся переход; ка­чающиеся сочленения; направленный ответвитель; вставка волноводная вла­гозащитная; соединительные волноводы (основной ВЧ тракт); облучатели. В волноводном тракте используются отдельные отрезки стандартного волно­вода сечением 23х10 мм, соединяемые между со­бой дроссельными флан­цами (рис.2.7). Цифрой 1 обозначен волновод, 2 и 3 дроссельно-флан­це­вое со­еди­нение. Для такого соеди­нения характерно наличие полуволнового коротко­за­м­к­ну­того отрезка, об­разо­ва­н­но­го канавкой глу­биной _в/4 (_в- длина вол­ны в вол­но­воде) и за­зо­ром ме­жду фла­нцами, дли­на ко­то­рого рав­на также _в/4. По свой­ству ко­рот­ко­за­м­к­ну­той по­­лу­­волно­вой дли­н­ной ли­нии со­­про­ти­­в­ле­ние по в

Рис.2.7. Дроссельно-фланцевое соединение

Рис.2.8. Вращающееся сочленение

ы­со­кой час­то­те в точ­ке с-с^' равно нулю, что эк­­ви­ва­лентно ме­­­­­тал­ли­че­­с­­кой стен­ке волно­вода. Кон­такт ме­жду дроссе­лем и фла­н­цем ока­зы­вается в уз­ле то­­ка, что снижает тре­бо­ва­ния к его качеству. Вра­ща­ю­щийся пе­­реход предста­в­лен на рис.2.8, он предна­з­на­чен для соединения вра­ща­ю­щейся антенны с не­под­ви­ж­ной ча­стью волно­водного тракта. Принцип ра­бо­ты та­ко­го со­едине­ния также ос­но­­ван на свойст­вах по­луволно­вых и чет­верть­вол­но­вых длин­ных линий.

Ферритовый циркулятор (ФЦ) предназначен для обеспечения коммута­ции приемопередающего тракта к АВС в режимах передачи и приема и для обеспечения постоянной нагрузки на магнетрон. В ФЦ величина постоянного магнитного поля выбрана меньше величины поля, необходимого для резо­нан­са, т.е. принцип действия ФЦ основан не на явлении ферромагнитного ре­зо­нан­са, а на использовании невзаимных фазовых сдвигов волн в волноводах. ФЦ состоит из двойного Т-образного волноводного тройника, сдвоенного вол­новода с ферритовыми вставками, щелевого моста, поглотителя (согласо­ва­н­ной нагрузки) и постоянного магнита, поле ко­торого пронизывает фер­ри­то­вые вставки в по­пе­речном направлении (рис.2.9). Двойной трой­ник обла­дает сле­дую­щи­ми свойствами: 1. Мо­щ­ность, подаваемая в плечо 1 от ПРД, де­лится на две оди­на­ко­­вые час­ти и син­фазно по­с­ту­па­ет в оба пле­ча 4 и 2 се­к­­ц

Рис.2.9. Принцип работы ФЦ.

ии диффе­ренци­аль­но­го фазового сдвига (СДФС) (сдво­енный во­л­но­вод с фер­ри­­то­вы­ми вставками) при этом в плечо 3 (ПРМ) энергия не про­хо­дит (ос­ла­бля­ет­ся 30 дБ).

2. Два одинаковые по мощности сигнала, но про­ти­во­по­лож­ные по фазе, поданные в плечи 4 и 2 Т-тройника, складываются и про­хо­дят в плечо 3.

Электромагнитная энергия от ПРД, пройдя СДФС и Щ-мост в пле­че 2, складывается в фазе и поступает в антенну. В плечо 4 элек­тромаг­нит­ная энергия приходит в противофазе и взаимно компенсируется. Просо­чив­ша­яся энергия поглощается в согласованной нагрузке, которая под­ключа­ется к пле­чу 4. Энергия, отраженная от ВС, поступает в плечо 2 ФЦ и, пройдя Щ-мост и СДФС, приходит к плечам 4 и 2 Т-тройника в противофазе, сумми­ру­ет­ся в плече 3 и поступает на вход ПРМ. При коммутации антенн курса и глис­­­сады происходит сильное рассогласование волноводного тракта, при ко­то­ром около 30% излучаемой энергии отражается от заслонок комму­татора ан­тенн. Эта энергия значительно превышает допустимую для кристал­личе­ских дио­дов смесителей ПРМ. Кроме того, в волноводном тракте име­ются не­од­но­родности, от которых часть энергии также отражается и возвра­щается назад, образуя стоячие волны, что сказывается на работе магнетрон­ного ге­не­ра­тора. Благодаря наличию разрядника защиты приемника (РЗП), вклю­чен­но­го ме­жду плечом 3 Т-моста и ПРМ, энергия после отражения от него приходит в плечо 4 и поглощается в нагрузке. В этом проявляется свой­ство ФЦ ста­би­­ли­зировать нагрузку на магнетрон и обеспечивать сохранность кри­с­тал­ли­чес­ких диодов смесителей ПРМ.

Коммутатор антенн предназначен для повременного подключения кур­со­вой и глиссадной антенн к тракту приемопередатчика. Главной частью ком­мутатора является волноводный тройник. Отражения, возникающие в трой­нике в месте резкого поворота энергии, устраняются с помощью специ­альных согласующих штырей - 1 (рис.2.10).

К среднему плечу тройника подходит ВЧ энергия от приемопередатчика. Волноводные тракты курсовой и глиссадной антенн присоединены к боко­вым плечам. Коммутация осуществляется с помощью заслонок, перекры­ва­ю­щих каналы в промежутке между тройником и волноводными отрезками. За­слон­ки приводятся в действие электромагнитами. Для устранения искрения и уте­чек ВЧ энергии в местах перекрытия каналов заслонками установлены спе­ци­альные дроссельные фланцы. Синфазность работы коммутатора антенн до­с­тигается с помощью специального датчика, управляющего электромагни­та­ми коммутатора. Коммутатор присоединен к внешней волноводной системе с по­мощью фланцев контактного и дроссельного типов.