книги из ГПНТБ / Вальднер, О. А. Техника сверхвысоких частот. Учебная лаборатория учеб. пособие
.pdfМодуляторная схема, расположенная в правой части корпуса, позволяет получать различные режимы работы генераторной лампы. С помощью пере ключателя Род работ реализуются: 1) непрерывный режим генерации НГ; 2) режим частотной модуляции 4M, обеспечивающий девиацию частоты не менее 2 Мгц с частотой следования от 100 до 4000 гц; 3) импульсная моду ляция {Внут.У]_); частота следования импульсов ЮО-т-4000 гц; длительность
Рис. 83. Структурная схема генератора Г4-9:
/ — ВЧ-геператор; 2 — индикатор уровня выходной мощ ности; 3 — частотомер; 4 — имиульспо-модуляционпый блок; 5 — блок питания.
|
|
Рис. 84. Внешний вид генератора Г4-9. |
|
|||
импульсов от 0,6 |
до 10 мксек; 4) |
импульсная |
модуляция |
прямоугольными |
||
импульсами |
со скважностью 2 и частотой |
следования 1000 |
гц (Внут. _П_ ); |
|||
5) имеется |
возможность осуществить иной вид импульсной модуляции от |
|||||
внешнего генератора с частотой следования от |
100 до 10 000 гц и длитель |
|||||
ностью от 1 |
до 20 мксек (Внешняя |
_П_). |
синхронизацию |
модулированных |
||
Кроме |
того, |
модулятор осуществляет |
||||
режимов от внешнего синхронизирующего источника и обеспечивает синхро низацию приемной аппаратуры (осциллографов).
В. Порядок работы с прибором
1.Поставить тумблер Сеть в положение Выкл.
2.Установить ручку Выход мет в крайнее левое положение, соответст
вующее минимуму выходной мощности.
1 6 0
3.Присоединить к выходному разъему генератора измерительную схему.
4.Включить тумблер Сеть. Через 1—2 мин должна загореться сигнальная лампочка.
5.Прогреть генератор в течение 30 мин.
6.Остановить непрерывный режим генерации НГ.
7.Ручкой Настройка генератора установить заданное значение частоты (шкала генератора дает лишь ориентировочное значение частоты!).
8. Поставить ручку Индикация последовательно в положение Установ ка О и Калибровка, ручками грубо и точно установить нуль по шкале инди катора. Если в положении Калибровка индикаторный ' прибор показывает отклонение от 100% шкалы, отрегулировать его показания ручкой Кали бровка, после чего вновь проверить установку нуля.
9. Перевести рукоятку Индикация в положение мет и, медленно вращая рукоятку Выход мет, установить требуемое значение мощности. Отклонение стрелки индикаторного прибора от нуля свидетельствует о генерации высо кочастотных колебаний. Ручку рода работ устанавливают в необходимое для работы положение.
10. С помощью внутреннего частотомера или частотомера измерительной схемы проконтролировать значение полученной частоты. Точная установка частоты по частотомерам производится непосредственно перед началом изме
рительных операций. При этом используются ручки Настройка генератора и Отражатель.
11.По окончанию работы вывести ручку Выход мет в крайнее левое по ложение.
12.Поставить тумблер Сеть в положение Выкл.
2.Генератор ГЗ-26
А. Основные технические характеристики
Диапазон частот.................................................. |
|
5 м и н |
после |
8,85—12,09 Г г ц |
|
|
|
Нестабильность |
частоты за |
_ |
4 |
|
|||
прогрева в течение 30 м и н |
......................... |
не более 2-10 |
|
||||
Выходная мощность.............. ........................... |
|
|
не менее 8 м е т |
|
|||
Р о д р а б о т ы : |
|
|
|
|
|
|
|
а) непрерывная генерация |
|
|
|
|
|
||
б) импульсно-модулируемая |
|
|
|
|
|
||
в) частотно-модулируемая |
|
|
|
|
|
||
|
Б. |
Описание генератора |
|
|
|
||
Структурная схема |
и |
общий |
вид |
панели |
генератора |
приведены |
на |
рис. 85 и 86. |
|
служат |
два |
отражательных клистрона К-29 |
и |
||
Генераторными лампами |
|||||||
К-35, подключаемых к волноводному тракту специальным волноводным пере ключателем (ручка управления Диапазон).
Прибор включает в себя следующие основные блоки: генераторы высо кой частоты Іа и 16, частотомер '2, измеритель выходной мощности 3, регу лируемый аттенюатор, модуляционный блок 4 и блок питания 5.
Генераторные клистроны К-29 и К-35 с настраиваемыми внутренними ре зонансными камерами обеспечивают перекрытие диапазонов волн от 3,4 до 2,9 и от 3 до 2,48 см соответственно. Настройка частоты осуществляется ме ханическим изменением размера внутренней камеры клистрона. Для^ плавного перекрытия указанных диапазонов с механической системой настройки связа ны потенциометры, которые изменяют напряжение на отражателях так, чтобы во всем диапазоне режим генерации не выходил из заданной зоны. Подстрой ка напряжения отражателя для достижения точки максимального уровня
мощности зоны осуществляется переменным сопротивлением, |
ручка которого |
с надписью Отражатель выведена на лицевую панель. |
|
б Зак. 535 |
161 |
Рис. 85. |
Структурная |
схема генератора ГЗ-26: |
І а и 1 б — ВЧ-генераторы; |
2 — частотомер: 3 — измеритель |
|
выходной |
мощности; 4 — |
блок модуляции; 5 — блок пи |
|
|
тания. |
Рис. 86. Внешний вид генератора ГЗ-26.
" ОТОМер’Л |
ТроеННЫи в генеРатоР. проходного резонансного типа |
Он |
|
представляет |
собой |
цилиндрический резонатор, возбуждаемый на волне |
Н п2 |
ерез общую |
щель, |
расположенную как в торцовой стенке резонатора так и |
|
в узкой стенке передающего волновода. Индикатором резонанса частотомера является микроамперметр, в цепи которого установлен детектор Чувствитель ность индикатора регулируется ручкой Чувств, волномера. Частотомер снаб жен графиком градуировки, связывающим шкалу лимба настроечного порш ня со значениями резонансной частоты камеры. Индикация наличия мощно сти на выходе прибора осуществляется широкополосной детекторной голов кой, подключенной к волноводному тракту через направленный ответвитель.
Переключение индикаторного прибора с частотомера на детекторную сек цию осуществляется тумблером Волномер — термистор.
Регулировка уровня выходной мощности достигается применением трех аттенюаторов, последовательно установленных в волноводном тракте, кото рые позволяют плавно регулировать мощность в диапазоне 0-^30 дб.’
Модуляторная часть блока питания построена по схеме, включающей мультивибратор, предварительный усилитель и модуляторный каскад. Схема обеспечивает получение импульсного режима модуляции со скважностью, равной 2 (режим Меандр). Кроме указанного схема позволяет получить лю
бой другой режим импульсной модуляции с помощью внешнего задающего генератора.
Частотная модуляция осуществляется при подключении к мультивибрато ру интегрирующего звена RC, преобразующего импульсное напряжение в пи
лообразное. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
В. Порядок работы с генератором |
|
|
|
||||
1. Установить следующее положение рабочих органов прибора: |
|
|
||||||
Тумблер Сеть — положение Выкл. |
правое |
положение, |
соответст |
|||||
Аттенюаторы уровня мощности — крайнее |
||||||||
вующее максимальному ослаблению выходного сигнала. |
|
|
|
|
||||
2. Включить тумблер Сеть. При этом должна |
загореться |
индикаторная |
||||||
лампочка. Прогреть прибор в течение 30 мин. |
|
непрерывной |
генерации |
|||||
3. |
Ручкой Род работ установить положение |
|||||||
НГ. В |
дальнейшем положение этой |
ручки зависит |
от |
выбранного |
режима |
|||
работы. |
|
|
|
|
|
|
|
|
4. |
Ручкой Частота установить |
требуемое |
значение |
частоты. |
При этом |
|||
воспользоваться таблицей Частоты генератора, |
помещенной |
на |
панели |
|||||
прибора. |
|
|
|
|
|
|
|
|
5. Поставить тумблер Волномер—термистор в положение Термистор, а ручку Чувствительность волномера вывести вправо до отказа. Ручками Отра жатель и Коррекция добиться максимальной мощности. При зашкаливании прибора-индикатора уменьшить его чувствительность.
6. Установить лимб частотомера на требуемоё деление по заданной часто те и графику градуировки. Тумблер индикаторного прибора перевести в по ложение Волномер. Ручку Чувствительность волномера повернуть вправо до отказа. Ручками Частота и Отражатель подстроить частоту генератора по максимуму показания индикаторного прибора волномера, не допуская при этом его зашкаливания (ручкой Чувствительность).
7. Ручками Начальный уровень и Аттенюаторы установить требуемый уровень мощности в измерительной схеме.
П р и м е ч а н и е : Поскольку подключение нагрузки к генератору всегда сопровож дается некоторым изменением уровня мощности и частоты, следует еще раз тщательно откорректировать режим работы генератора: уровень мощности и значение частоты*
8. По окончании работы ввести аттенюаторы генератора, снизив уровень мощности до минимума.
9. Выключить тумблер Сеть.
6* 163
3.Генератор ГЗ-22
А. Основные технические характеристики
Диапазон частот Г г ц ........................................... |
за |
10 м и н |
после |
|
1,8—3 |
|
||
Нестабильность |
частоты |
|
_. |
|||||
прогрева в течение 30 м |
и |
н ......................... |
|
|
|
1,5-10 |
4 |
|
Выходная мощность........................................... |
|
|
|
|
не менее 50 м е т |
|||
Р о д р а б о т ы : |
|
|
|
|
|
|
|
|
а) непрерывная генерация |
|
|
|
|
|
|
|
|
б) импульсно-модулируемая |
|
|
|
|
|
|
||
в) частотно-модулируемая |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Б. Описание прибора |
|
|
|
||||
Структурная схема |
генератора и |
его внешний вид |
приведены на |
|||||
рис. 87 и 88. |
|
|
|
|
|
|
|
|
Генератор высокой частоты I собран на отражательном клистроне К-351. |
||||||||
Колебательная система выполнена |
в виде |
отрезка |
коаксиальной линии. Пере- |
|||||
|
|
|
|
|
Рис. 87. |
Структурная схема |
||
|
|
|
|
|
|
генератора |
ГЗ-22: |
|
|
|
|
|
|
/ — ВЧ-генератор; |
2 — модулятор: |
||
|
|
|
|
|
|
V — |
блок питания. |
|
Рис. 88. Внешний вид генератора ГЗ-22.
164
/
стройка частоты осуществляется бесконтактным Z-образным плунжером (руч ка Настройка). Заданный диапазон частот перекрывается при работе контура на колебаниях вида ЗЛ/4 с использованием двух соседних зон генерации отра жательного клистрона. Напряжение отражателя в данной схеме регулируется
в широких пределах с помощью потенциометра, выведенного на лицевѵю панель (ручка Напряжение отражателя).
Мощность от клистрона отбирается петлей, помещенной в полость резо натора. Положение петли в резонаторе можно менять с помощью ручки Ре
гулировка выхода |
(/ и //), что влечет изменение уровня выходной мощности. |
||
Индикация уровня |
производится |
по вольтметру. ВЧ-сигнал при |
помощи |
коаксиального кабеля через специальный измерительный тройник |
выводится |
||
на переднюю панель генератора (Выход I и Выход II). |
|
||
В генераторе ГЗ-22 имеется |
внутренний модулятор 2 для осуществления |
||
модуляции выходной мощности |
напряжением отражателя. Модуляция осу |
||
ществляется в режиме Меандр {_!~7_/ f_). Для осуществления внешней мо
дуляции пилообразным напряжением (для ЧМ-модуляции) |
или любым прямо |
||
угольным |
импульсом (амплитудная модуляция) |
имеются |
соответствующие |
входные |
разъемы (Внешняя 4M, Внешняя |
и Внешняя —1_|~). |
|
В. Порядок работы с приборами
1.Поставить тумблер Сеть в положение Выкл.
2.Ручки Регулировки выхода I и II поставить в положение минималь ной выходной мощности (30 дб).
3.Присоединить к нужному выходу измерительную схему.
4.Включить тумблер Сеть. При этом загорается сигнальная лампа на панели прибора.
5.Поставить ручку рода работ в положение НГ.
6.Прогреть генератор в течение 30 мин.
7. Ручкой Настройка установить по шкале требуемое значение частоты.
8.Вывести аттенюатор выхода в положение, обеспечивающее необходи мый уровень мощности.
9.Переключатель рода работ установить в соответствии с требуемым
режимом работы генератора.
10.Измерить частоту колебаний и в случае необходимости откорректи ровать ее значение ручками Настройка и Напряжение отражателя.
11.При выключении прибора вывести рукоятку уровня выхода в поло
жение 30 дб (минимальный уровень выходной мощности).
12.Выключить сеть тумблером.
4.Генератор ГЗ-36
А. Основные технические характеристики
Диапазон частот......................................................... |
20—20-104 г ц |
Поддиапазоны ( г ц ) : |
20—200 |
2 0 0 - 2 0 0 0
2000— 20 000
20 ОМ)—200 000
Нестабильность частоты во всем диапазоне . . . не более±
± (0,03/±2) г ц
Максимальное значение напряжения п р и /= |
до 5 в |
||
= 103 г ц ; |
Z a = 600 ojk.......................................... |
||
Погрешность измерения напряжения.................. |
5% |
12% |
|
Неравномерность частотной характеристики . |
. . не более± |
||
|
Б. Описание прибора |
|
|
Структурная схема прибора изображена на |
рис. 89, а |
передняя стенка |
|
его — на рис. 90. |
|
|
возбудителя 1, |
Генератор ГЗ-36 состоит из следующих основных узлов: |
|||
выходного усилителя |
2, индикатора выходного |
напряжения |
3, стабилизиро |
165
ванного выпрямителя 4. Возбудитель собран по RC-схеме и содержит фази рующую цепь, усилитель и цепь обратной связи. Выбор поддиапазонов ча стот осуществляется переключением емкостей. Частота внутри поддиапазона плавно меняется сдвоенным переменным резистором. Усилитель возбудителя
Рис. 89. Структурная схема гене ратора ГЗ-36:
/ — |
возбудитель; |
2 — выходной усилитель; |
|
3 — |
индикатор |
выходного |
напряжения; |
4 |
— стабилизированный выпрямитель. |
||
выполнен по трехкаскадной схеме. Затем сигнал подается на усилитель мощности. Выходной усилитель собран также по трехкаскадной схеме на шести транзисторах типа МП-10А. Для уменьшения частотных и нели нейных искажений выходной усилитель охвачен общей отрицательной об-
Рис. 90. Внешний вид генератора ГЗ-36.
ратной связью. Напряжение на выходе этого усилителя контролируется инди катором выходного напряжения, который выполнен по мостовой схеме. Ста билизированный выпрямитель собран по мостовой схеме с емкостным входом.
В. Порядок работы с прибором
1.Включить тумблер Сеть, при этом должна загореться сигнальная лам почка. Прогреть прибор 5 мин.
2.Подключить кабель к левому гнезду выходного напряжения.
166
3.Установить ручку Рег. выхода в крайнее левое положение и устано вить нуль индикатора.
4.Переключателем Частота и ручкой Плавная регулировка установить требуемую частоту.
5.Ручкой Рег. выхода установить по шкале индикатора нужное выход ное напряжение.
6.По окончании работы выключить тумблер Сеть.
5. Генератор Г4-54
А. Основные технические характеристики
Диапазон частот.................................................. |
|
|
2—3,2 |
Г г ц |
|
|
Нестабильность частоты за I 0 мин после са |
|
|
|
|
||
мопрогрева в течение 1 ч: |
|
|
|
_ |
|
|
генератора первого канала в автономном |
|
|
|
|||
режиме......................................................... |
|
|
5-10 |
5 |
|
|
генератора второго канала......................... |
|
|
5-10 |
6 |
|
|
Разность частот между каналами.................. |
|
7—35 М г ц |
|
|||
Калиброванный уровень выходной мощности |
не более 10 |
_. |
|
|||
первого канала................................................. |
|
4 в п г |
||||
Нестабильность опорного значения мощности |
|
|
|
|
||
после самопрогрева в течение |
1ч . . . . |
не более ±0,05 |
д б |
|||
Некалиброзанный уровень выходной мощно |
(1,4%) |
за |
10 мин |
|||
не более |
10 мет |
|
||||
сти второго канала.......................................... |
|
|
||||
Погрешность установки частоты по шкале . |
± 1 % |
|
|
|||
Б. Описание прибора |
|
|
|
|
||
Структурная схема генератора |
Г4-54 и |
его |
внешний |
вид даны на |
||
рис. 91 и 92.
Основным узлом прибора является высокостабильный генератор СВЧ-ко- лебаний на отражательном клистроне К-351 (2 на рис. 91). Электрическая
Рис. |
91. |
Структурная схема генератора Г4-54: |
|
/ — генератор; 2 |
— генератор; |
2 — смеситель; 4 — усилитель промежуточной |
|
частоты; 5 — фазовый |
детектор; |
в — фильтр; 7 — усилитель постоянного тока; |
|
|
|
8 — |
схема индикации. |
167
схема его приведена на рис. 93. Она включает в себя следующие элементы: перестраиваемый резонатор с генераторной лампой, три петлевых вывода мощности, коаксиальный ферритовый вентиль, схему автоматического изме нения напряжения на отражателе при перестройке гетеродина по частоте, механизм перестройки частоты, сопряженный со счетчиком частоты. Пере стройка коаксиального резонатора по частоте осуществляется с помощью короткозамыкающего поршня. Два выхода генератора выведены на лицевую панель: Некалиброванный выход II и Частотомер, а к третьему присоединен смеситель.
»О Ü Ö Ö O
'. ф . Ф
Рис. 92. Внешний вид генератора Г4-54.
Высокая стабильность частоты генератора объясняется прежде всего жесткими требованиями, предъявляемыми к стабильности питающих напряже ний, выбором зоны колебаний клистронного генератора с малой крутизной электронной настройки и тщательной экранировкой подводящих проводов. В результате относительная величина паразитной частотной модуляции не превосходит 10~7. Для повышения температурной стабильности контур выпол нен из инвара. Кроме этого, значительно уменьшено просачивание СВЧ-мощ ности через соединительные разъемы, петли связи и кабели. Это достигнуто применением фильтров нижних частот, частота среза которых выбрана вблизи 1000 Мгц, а также использованием СВЧ-кабелей с дополнительной металли ческой оплеткой. Для уменьшения влияния нагрузки на частоту генератора некалиброванный выход осуществлен через коаксиальный ферритовый вен тиль. Описанный выше канал можно использовать как автономный высоко стабильный СВЧ-генератор.
В приборе предусмотрен еще один гетеродин на отражательном клистро не (1 на рис. 91), частота которого может отличаться от частоты ранее опи санного клистронного генератора на величину 54-35 Мгц, причем разность частот поддерживается с высокой точностью. Это достигается тем, что сиг
168
налы от каждого гетеродина подводятся к смесителю 3, который выделяет
™еЛ!!? 'УЮ Разн0СПІУго частоту |
в зависимости от расстройки гетеродинов. |
На- |
|
ря |
ше разностной частоты |
через усилитель промежуточной частоты 4 |
по |
ступает на фазовый детектор 5, на который одновременно подается и напря жение от внешнего опорного генератора. Напряжение на выходе детектора пропорционально разности фаз сигналов промежуточной частоты и опорного'
итератора. |
,затем |
напряжение с фазового детектора проходит |
через |
||
фильтр 6, усиливается однокаскадным усилителем постоянного |
тока 7 и по |
||||
дается на |
отражатель |
клистронного гетеродина /, |
изменяя его |
частоту |
так, |
что разностная частота между СВЧ-генераторамн |
становится равной частоте |
||||
Рис. 93. Функциональная схема высокостабильного канала генера тора Г4-54 на отражательном клистроне К-351.
опорного генератора. Для контроля за устойчивостью работы фазовой авто подстройки применена схема индикации «синхронизма» 8, а для поддержания постоянства разности фаз между разностной частотой и частотой опорного генератора введена схема контроля фазы.
В прибор встроен измеритель мощности, состоящий из термисторной головки с вспомогательными устройствами. Измеритель мощности исполь зуется для проверки начального уровня калиброванного выхода. На перед ней панели прибора имеется гнездо Контроль мощности входа термисторной головки, к которому можно внешним кабелем подсоединить проверяемый канал. Питание всех узлов прибора осуществляется от самостоятельного блогка. Нестабильность основных напряжений составляет 5 -ІО-5.
В. Порядок работы с прибором
1.Присоединить прибор к блоку питания.
2.Установить переключатель в положение Ток смесителя.
3.Гнезда Некалиброванный выход II и Частотомер соединить с соответ
ствующими элементами схемы.
169
