книги из ГПНТБ / Основы радиотехники и радиолокации учеб. пособие

действие этих излучений (наложение параллельного пучка лучей на расходящийся пучок) и дает диаграмму направлен­ ности требуемой формы. Во избежание искажения диаграм­ мы облучатель располагают ниже фокальной оси, чтобы он не влиял на форму диаграммы направленности. Такие ан­ тенны применяют в самолетных Р Л С и в РТ С специального назначения сантиметрового диапазона волн.

вляется при помощи одной или нескольких щелей, прорезан­ ных в волноводе или объемном резонаторе.

П р и н ц и п д е й с т в и я щ е л е в о й а н т е н н ы

Представим себе, что в тонкой проводящей поверхнос­ ти вырезана прямоугольная щель, длина которой равна по­

ответствующей частоты, то возникнут бегущие волны, кото­

130

линейные проводники с током: этому препятствует проводя­ щая поверхность. Поэтому магнитное поле имеет конфигу­ рацию, показанную на рис. 3. 23.

Рис. 3. 22. Распределение тока, потенциалов и полей вдольщели: а — распределение тока; б — распределение потенциа­ лов электрического поля; в — электрическое поле щели в.

поперечном сечении; г — распределение магнитного поля.

Рис. 3. 23. Щелевые антенны: а — поперечные щели в волно­ воде; б, в — продольные щели в волноводе.

Таким образом, распределение электрического поля вдоль щели подобно распределению магнитного поля вдоль полуволнового вибратора, а распределение магнитного по­ ля подобно распределению электрического поля по длине вибратора.

Согласно принципу двойственности такая щель подобна полуволновому вибратору. Следовательно, диаграмма нап­ равленности полуволновой щели такая же, как у полуволно­ вого вибратора.

Рассмотрим возбуждение щели волноводом. Обычно ще­ ли вырезают в стенках прямоугольного волновода и для их возбуждения используют основную волну типа Ню. Так как

пендикулярно щели, она не возбуждается и не излучает. Значит, щель должна быть расположена параллельно маг­ нитным силовым линиям возбуждающего поля в его пуч­ ности или возможно ближе к пучности. У широкой стенки волновода магнитное поле имеет продольную и поперечную составляющие (см. главу II). Поэтому в ней можно проре­

зать поперечные и продольные щели (рис. 3. 23).

132

Г л а в а IV

Р А Д И О П Е Р Е Д А Ю Щ И Е У С Т Р О Й С Т В А

§4. 1. Введение

А.Назначение, состав и блок-схема передающего

устройства

Радиопередающее устройство или сокращенно — пере­ датчик, является одним из основных элементов всякой ли­ нии радиосвязи.

Оно предназначено для создания высокочастотных коле­ баний и управления ими по заданному закону.

Основные элементы радиопередающего устройства: 1) генератор высокой частоты (ГВ Ч );

2)управляющее устройство (модулятор);

3)антенна;

4)источники питания.

состав радиопередающего устройства.

Г е н е р а т о р в ы с о к о й ч а с т о т ы вырабатывает вы­ сокочастотные колебания. Он состоит из задающего генера­

обеспечить высокую стабильность колебаний высокой часто­

высокочастотных колебаний после него ставят усилитель мощности. Усилитель мощности может состоять из одного или нескольких каскадов.

134

Рис. 4. 1. Блок-схема радиопередающего устройства.

генератор высокой частоты и управляющее устройство.

135

Б. О с н о в н ы е п а р а м е т р ы р а д и о п е р е д а т ч и к а

Параметры радиопередатчика — это качественные пока­ затели, по которым можно судить о возможности использо­

ных, средних, метровых, дециметровых, сантиметровых или

та до мегаватт). У передатчиков, работающих в импульсном

линию, к мощности, потребляемой передатчиком от источни­

ти (Кон), который равен отношению максимально возможно-

136

§ 4. 2. Ламповые генераторы с посторонним возбуждением

А.Назначение лампового генератора

спосторонним возбуждением

Л а м п о в ы м г е н е р а т о р о м называется ламповый преобразователь электрической энергии постоянного тока в электрическую энергию переменного тока заданной час­ тоты.

Ламповые генераторы делятся на генераторы с посторон­ ним возбуждением и генераторы с самовозбуждением.

В ламповом генераторе с посторонним возбуждением на управляющую сетку лампы подается высокочастотное нап­ ряжение от задающего генератора или предыдущего каска­ да усилителя. Это напряжение называется напряжением возбуждения. Частота выходного напряжения определяется частотой напряжения возбуждения.

Основное назначение генератора с посторонним возбуж­ дением — усиление мощности подводимых к нему колеба­ ний. Генератор с посторонним возбуждением часто называ­ ют усилителем мощности, так как он не генерирует соб­ ственных колебаний, а только усиливает высокочастотные колебания задающего генератора по мощности.

Б.Принципиальная схема и физические процессы

вламповом генераторе с посторонним возбуждением

Н а з н а ч е н и е э л е м е н т о в

Основными элементами генератора с посторонним возбуж­ дением являются: электронная лампа, колебательный контур, источники питания (рис. 4 .2 ).

нераторах чаще используются специальные генераторные лам­ пы, обладающие малыми паразитными емкостями и индук­ тивностями.

пряжения возбуждения.

137

лампы (Ua). Анодное напряжение может быть от нескольких сотен вольт до десятков тысяч вольт, в зависимости от мощ­

ности генератора. В качестве источника анодного питания можно использовать аккумулятор, генератор постоянного то­ ка или выпрямитель.

И с т о ч н и к с м е щ е н и я (Eg) служит для выбора ис­ ходной рабочей точки на сеточной характеристике лампы с целью получения режима работы генератора.

Конденсаторы Сбль Сблг — блокировочные. Они обеспечи­ вают путь току высокой частоты, помимо источников питания. В противном случае токи высокой частоты создавали бы бес­ полезный расход мощности на внутреннем сопротивлении ис­ точников. Величину их выбирают равной нескольким тыся­ чам пикофарад.

138

Ф и з и ч е с к и е п р о ц е с с ы в г е н е р а т о р е с п о с т о р о н н и м в о з б у ж д е н и е м

Ламповый генератор может работать в режиме колебаний первого рода или в режиме колебаний второго рода.

точной характеристике лампы не выходит за пределы прямо­ линейного участка. Его часто называют режимом без отсечки

ется такой режим, при котором рабочая точка на сеточной характеристике лампы выходит за пределы прямолинейного участка, то есть режим с отсечкой анодного тока (Іа).

Рассмотрим физические процессы в генераторе при рабо­ те его в режиме колебаний первого рода. В этом режиме ра­ бочая точка лампы на анодно-сеточной характеристике не должна выходить за пределы линейного участка. Работу ге­ нератора и все физические процессы будем иллюстрировать

Іао. Величина тока зависит от напряжения смещения и анод­ ного напряжения и определяется точкой «А» на анодно-сеточ­ ной характеристике (рис. 4 .3 6). Постоянный анодный ток Іао протекает по цепи + Е а, LK, анод-катод лампы, — Е а.

Так как омическое сопротивление катушки контура очень

Ра—Еа*Іао*

При включении в момент ti напряжения возбуждения uBx= U mBx -sin cot сеточное напряжение становится пульсирую­ щим, ug= U mBX-sin(ot— Eg. Анодный ток начинает изменяться в

139