Передающие устройства

Передающие устройства предназначены для вырабатывания мощных СВЧ импульсов на λ = 3,2 и 10 см. В передающих устройствах осуществляется плавный подъем высокого напряжения, стабилизация режима работы при измене­нии напряжения сети, автоматическое снижение напряжения при пробоях и пропусках магнетрона.

Выходные параметры передающего устройства I канала:

- импульсная мощность не менее 250 кВт;

- длительность импульсов 1 и 2 мкс;

- частота повторения соответственно 500 и 250 Гц;

- частота колебания СВЧ 9595 МГц;

- долговечность магнетрона 5000 ч.

Выходные параметры передающего устройства II канала:

- импульсная мощность не менее 800 кВт;

- длительность импульсов 1 и 2 мкс;

- частота повторения соответственно500 и 250 Гц;

- частота колебания СВЧ 2950 МГц;

- долговечность магнетрона 1000 ч.

Модулятор каждого из передающих устройств выполнен по ти­ристорно-тиратронной схеме. Зарядное устройство, входящее в со­став модулятора и выполненное на тиристоре ТЧ-100, осуществляет преобразование низкого постоянного напряжения на входе (200 В) в высоковольтное импульсное (16 кВ), посредством которого осу­ществляется заряд линии формирования тиратронного модуля­тора или, иначе говоря, производится импульсное питание тира­тронной части модулятора.

Синхронизация зарядного устройства и тиратронного модуля­тора осуществляется посредством подмодулятора, вырабатываю­щего два сдвинутых по времени импульса для запуска тиристора и тиратрона.

Частотно управляемый источник питания тиристорно-тиратрон­ного модулятора выполнен по схеме инвертора постоянного тока. Посредством источника осуществляются плавный подъем напря­жения, стабилизация и снижение напряжения при пробоях и про­пусках магнетрона.

Передающие устройства обоих каналов включают в себя уни­фицированные узлы и блоки (за исключением магнетронов) и имеют также в основном унифицированную конструкцию шка­фов (габаритные размеры 644х640х1700).

Отсутствие электронно-вакуумных приборов (кроме магнетро­нов и тиратронов) и высоковольтного источника постоянного на­пряжения, применение транзисторов и тиристоров в целях прав­ления и автоматики, новые схемные решения мощных цепей пере­дающего устройства, широкое применение унифицированных узлов и элементов обеспечивают высокую надежность (2000 ч), вы­сокий КПД (0,7), а также технологичность конструкции.

Приемные устройства

Приемные устройства МРЛ-5 имеют ряд особенностей, кото­рые обусловлены необходимостью одновременной обработки их выходных сигналов, отраженных от одного и того же объема, в ре­альном масштабе времени. К основным особенностям приемных устройств МРЛ-5 можно отнести следующие. Оба приемных уст­ройства выполнены по структурной схеме, в которой количест­венные измерения могут производиться комбинированным спосо­бом, т. е. по СВЧ+ВЧ. Приемные устройства обоих каналов в схемном и конструктивном отношениях максимально унифици­рованы и отличаются друг от друга только СВЧ трактом (СВЧ аттенюаторы, ЛБВ, смесители и т. д.). Все технические характе­ристики приемных устройств, кроме чувствительности, одинаковы, и входящие элементы тракта ПЧ и ВЧ являются взаимозаменяе­мыми. Для повышения чувствительности на входах приемных устройств включены малошумящие усилители СВЧ на ЛБВ. В ка­честве гетеродинов приемных устройств впервые вместо отража­тельных клистронов применены полупроводниковые подстраивае­мые гетеродины, построенные по принципу умножения частоты за­дающего автогенератора. Применение в приемных устройствах схем автоматической подстройки частоты (АПЧ) с повышенной точностью поддержания ПЧ позволило сузить их полосы пропус­кания до 1 Мгц.

Для стабилизации промежуточной частоты в приемных устрой­ствах применена схема АПЧ гетеродина с поиском и самостоя­тельным каналом преобразования и усиления. Автоматический контроль наличия и точности поддержания промежуточной ча­стоты осуществляется специальной схемой, которая значительно облегчает и ускоряет настройку приемо-передатчика в эксплуа­тационных условиях и позволяет по устойчивости показания прибора оценивать стабильность комплексной работы приемника и передатчика.

Усиление приемных трактов на заданном уровне при любой мощности отраженных сигналов поддерживается схемой автомати­ческой стабилизации усиления (АСУ). Высокочастотный опорный сигнал для схемы АСУ вырабатывается в конце каждого рекур­рентного периода генератором шума ГШ-2, сигнал которого ис­пользуется также для непрерывного автоматического контроля усиления приемных трактов. Непрерывный автоматический конт­роль коэффициента шума приемных устройств производится спе­циальной схемой, принцип работы которой заключается в сравне­нии двух постоянных напряжений, пропорциональных соответст­венно мощности собственных шумов и суммарной мощности опорного шумового сигнала и собственных шумов. Эта схема позволяет также по минимальному отклонению стрелки прибора при эксплуатации и при смене ЛБВ просто и оперативно устанав­ливать оптимальные режимы питания ЛБВ для получения мини­мального коэффициента шума.

Усиление сигналов в большом динамическом диапазоне обеспе­чивается УПЧ с точной и стабильной во времени логарифмической амплитудной характеристикой (ЛАХ). ВО всех каскадах УПЧ и видеоусилителя приняты специальные меры для неискаженного усиления сильных и больших по длительности отраженных сигна­лов. Получение заданной точности и идентичности ЛАХ прием­ных устройств I и II каналов достигается за счет применения специальной схемы УПЧ с ЛАХ.

Количественные измерения мощности отраженных сигналов в приемных устройствах производятся по СВЧ с помощью фикси­рованного и ступенчатого аттенюаторов, собранных на рin-диодах и установленных в приемные тракты между разрядником и гене­ратором шума.

Применение СВЧ аттенюаторов на входах приемных устройств позволяет значительно расширить их динамический диапазон по входу, осуществлять автоматическую коррекцию эхо-сигналов на расстояние по СВЧ и обеспечить помехозащищенность работы схем АСУ и непрерывного контроля усиления и чувствительности.

Конструктивно приемные устройства выполнены в типовых выдвижных шкафах, а все входящие элементы промежуточной и видеочастоты выполнены на полупроводниковых приборах, уста­новленных на типовых стандартных платах с печатным монтажом.

Характеристики приемных устройств МРЛ-5:

- чувствительность 3,2-см приемного устройства не менее -134 дБ/Вт;

- чувствительность 10-см приемного устрой­ства не менее -136 дБ/Вт;

- динамический диапазон приемных устройств по входу

без СВЧ аттенюаторов 70 дБ;

с СВЧ аттенюаторами 148 дБ;

- динамический диапазон приемных устройств по входу 25 дБ;

- точность ЛАХ приемных устройств ±1,5 дБ;

- промежуточная частота приемных устройств 30 МГц;

- полоса пропускания на уровне 0,7 по напряжению 1 МГц;

- точность коррекции отраженных сигналов в интервалах

дальности 10-100 и 30-300 км ±2 дБ;

- точность ослабления мощности отраженных сигналов:

а) фиксированным аттенюатором 42 дБ ±1,5 дБ;

б) ступенчатым аттенюатором ступенями

че­рез 6 дБ до 36 дБ ±1,5 дБ;

- максимальная амплитуда выходного сигнала на нагрузке

75 Ом - 6 В;

- пределы автоматической подстройки ча­стоты ±15 МГц;

- спад вершины импульса длительностью 1 мс 3%

Основные технические параметры приемных устройств и в первую очередь чувствительность, стабильность усиления, точность и идентичность ЛАХ, точность коррекции эхо-сигналов на квад­рат расстояния и точность калибровки СВЧ аттенюаторов имеют достаточно высокую стабильность во времени.