Тема 2. Управшищв устройства

2.1 Классификация управляющих устройств. Основные характеристики управляющих устройств

Управляющие устройства предназначаются для регулирования амплитуд и фаз СВ4-сигналов или для изменения путей их прохождения в трактах.

Управляющие устройства бывают механические, в которых изменения параметров происходит вследствие перемещений отдельных частей, и электрические, в которых параметры тракта под действием электрических сигналов управления изменяются без каких-либо перемещений.

По физическим управлениям, положенным в основу работы электрических управляющих устройств, можно провести их классификацию следующим образом. В первую группу входят устройства, в которых используется изменение диэлектрической или магнитной проницаемостисреды при воздействии на нее электрического или магнитного поля. К таким средам относятся сегнетоэлектрические вещества (с изменением) газоразрядная плазма,и высокочастотные ферриты (с изменяющимся). В устройствах второй группы используются полупроводниковые элементы. Третью группу представляют собой электронные приборы СВЧ с бегущей волной (ЛБВ и ЛОВ). Управление электронным пучком позволяет в довольно широких пределах регулировать фазовую скорость.

В зависимости от выполняемых функций можно выделить следующие управляющие устройства.

I. Выключатели - четырехполюсные приборы, обеспечивающие либо согласованную передачу сигнала со входа на выход (открытое состояли либо отсутствие передачи сигнала (режим запирания). Режим запирания может быть реализован либо путем полного отражения сигнала, либо за счет его поглощения.

2. Коммутаторы - многополюсные устройства, имеющие один или несколько входов и ряд выходов. Сигналы, поданные на входы поступают по одному или нескольким изменяемых каналам на выходы с минимальными потерями и при выполнении условий согласования.

3. Отражательные фазовращатели - двухполюсники с коэффициентом отражения , фазу коэффициента отражениякоторых можно изменять плавно или ступеньками, а модуль коэффициента отраженияблизок к единице. В идеале отражательный фазовращатель представляет собой переменное реактивное сопротивление и может быть реализован в виде короткозамкнутого или разомкнутого шлейфа переменной длины.

4. Проходные фазовращатели - согласованные четырехполюсники, в идеале реактивные, обладающие переменной фазой коэффициента передачи. Проходные фазовращатели бывают плавными (с непрерывным изме­нением фазы) и ступенчатым, в которых фаза принимает ряд фиксированных значений, различающихся на постоянную величину - дискрет фазы.

5. Аттенюаторы - четырехполюсники, обеспечивающие плавное или дискретное изменение вносимого ослабления от минимального значения

до максимального значения

Требования к управляющим устройствам следующие.

1) Время переключения должно быть как можно меньшим.

2) Управляющая мощность должна быть возможно меньшей. Высокий уровень управляющей мощности ведет к перегреву, а также может потребовать использования источников питания, слишком громоздких.

3) Фазовая ошибка должна быть по возможности минимальной, не вызывать значительное ухудшение КНД антенны при передаче или увеличение уровня боковых лепестков при приеме.

4) Импульсная и средняя излучаемая мощности зависят от максимальной дальности действия установки. Типовые величины составляют: для импульсной мощности 1-100 кВт» для средней 1-500 Вт.

5) Габариты фазовращателя должны быть такими, чтобы он умещался в объеме с поперечным сечением Подобные габариты позволяют располагать его непосредственно за излучающим элементом.

6) Фазовращатель должен иметь минимальный вес в подвижных и особенно в самолетных антеннах.

7) Вносимые потери и шумы должны быть также минимальными.