4.3. Модули м45203, м45цш, блоки бр-037 и унч-037м

Модуль М45203 выполняет функцию передатчика и предназначен для генерирования СВЧ колебаний в диапазоне частот от 4200 до 4400 МГц, модулированных по частоте с выходной мощностью не менее 150 мВт.

Схема модуля (рис. 4.14) содержит автогенератор АГ с электронной перестройкой частоты, усилитель мощности УМ, умножитель частоты УЧ, полосовой фильтр ПФ и вентиль ферритовый ВФ1.

Рис. 4.14. Функциональная схема модулей М45203 и М45100-1

Автогенератор формирует СВЧ колебания со средней частотой примерно 2150 МГц, выполнен на транзисторе типа КТ918Б. СВЧ коле­бания автогенератора усиливаются двухкаскадным усилителем УМ, выполненным по двухтактным схемам на транзисторах КТ918Б, и поступают на удвоитель частоты, выполненный на диоде 2А608А. Его нагрузкой является фильтр ПФ, настроенный на вторую гармонику частоты автогенератора. В качестве элементов колебательных контуров используют полосковые линии (волноводы). Колебания СВЧ через ферритовый вентиль поступают на модуль М45110-1. Вентиль является развязывающим устройством и устраняет влияние отраженных сигна­лов на работу передатчика. Принцип его работы основан на взаимодействии электромагнитной волны в феррите с магнитным полем, ослабляя сигнал в обратном направлении с затуханием примерно 17...20 дБ, в прямом - не более 1 дБ, чем исключается паразитная амплитудная модуляция передатчика отраженным сигналом.

Частотная модуляция осуществляется варикапом типа ЗА610А, включенным в контур автогенератора. На варикап от модулятора блока БИ-037В поступает напряжение U_у, изменяющееся в пределах 1,5...25 В по несимметричному пилообразному закону (см. рис. 4.11), что приводит к изменению частоты автогенератора от среднего значе­ния, а следовательно, к частотной модуляции.

Модуль М45203 ремонту не подлежит.

Модуль М45110-1 является ВЧ головкой, преобразует частоты прямого (опорного, гетеродинного) и отраженного сигналов в напряже­ние разностной частоты, значение которой пропорционально высоте полета, и осуществляет направленное распределение мощности пере­датчика. В состав схемы модуля входят (см. рис. 4.14) делитель мощ­ности (узел направленных ответвителей) и смеситель См.

Сигналы СВЧ передатчика поступают на делитель мощности (направленный ответвитель) модуля М45110-1, выполненный на микрополосковых линиях, в которых диэлектрической подложкой является поликор. Они выполняют функцию СВЧ трансформаторов и представ­ляют собой отрезки полосковых линий длиной 1/4λ. (λ - длина волны), через которые СВЧ колебания поступают на смеситель и в блок резона­торов БР-037. Одновременно СВЧ сигналы передатчика через делитель мощности поступают на передающую антенну.

Смеситель преобразует частоты прямого и отраженного сигналов в разностную частоту F_p, содержащую информацию о высоте полета. Он представляет собой гибридное кольцевое соединение на микрополосковых линиях с четырьмя отводами и интервалами между ними, равны­ми 1/4λ и 3/4λ.. Через два отвода к смесителю подводятся прямой (гетеродинный) f _пр и отраженный f_отр сигналы, а к двум другим подк­лючены диоды VD1, VD2, выполняющие функцию амплитудных детек­торов. Смеситель балансный и содержит два плеча, к каждому из которых прямой сигнал подводится синфазно (проходит к диодам расстояние 1/4λ.). Отраженный сигнал через вентиль ВФ2 к плечам схемы подводится в противофазе. Вентиль ВФ2 служит для ослабления гетеродинного сигнала по приемному каналу. Сигналы прямой и отраженный отличаются между собой амплитудой и частотой. В одном плече происходит их сложение, а в другом - вычитание. В результате этого образуются амплитудно-частотно-модулированные колебания, у которых частота огибающей изменяется с частотой, значение которой пропорционально разности частот прямого и отраженного сигналов, а следовательно, высоте полета. Напряжение этой частоты F_p выделяет­ся балансным амплитудным детектором, к диодам которого подклю­чен трансформатор TV1, конструктивно находящийся в блоке УНЧ-037. Диоды включены таким образом, что токи разностной частоты через нагрузку протекают в одном направлении и складываются.

Такое включение диодов позволяет ослабить паразитную амплитудную модуляцию и шумы гетеродина (передатчика) как по передаю­щему, так и по приемному каналу на 30 дБ. Источником паразитной амплитудной модуляции являются колебательные контуры передатчи­ка, смесителя и антенны. Токи диодов паразитной амплитудной модуляции через нагрузку (трансформатор) протекают встречно и взаимно компенсируются.

В приемном канале между приемной антенной и вентилем ВФ2 включен фильтр типа ФПГ-036, который предназначен для ослабления уровня побочного приема и выполнен в посеребренном прямоугольном корпусе, внутри которого расположены штыри-резонаторы.

Модуль М45110-1 ремонту не подлежит.

Блок резонаторов БР-037 предназначен для получения эталонной полосы частотной модуляции СВЧ сигнала и является датчиком опор­ных частот.

Схема блока (рис. 4.15) содержит два объемных ВЧ резонатора и два детектора (выпрямителя). Резонатор Э1 (нижний) настроен на частоту (4265± 3) МГц, Э2 (верхний) - на частоту (4355± 3) МГц, и они представляют собой колебательные контуры с распределенными параметрами. Они возбуждаются элетромагнитным полем штыря Э3, который подключен к модулю M45110-1. При частотах передатчика, близких к частотам настройки резонаторов, формируются ВЧ импульсы, которые выпрямляются диодами VD1, VD2. На их нагрузках создается напряжение (импульсы), которое поступает в схему модуля­тора блока БИ-037В.

Рис. 4.15. Функциональная схема блока резонаторов БР-037

Блок УНЧ-037М обеспечивает усиление напряжения разностной частоты до значения не менее 1 В, что необходимо для нормальной работы блока измерения.

В состав схемы блока входят (рис. 4.16): согласующий трансформа­тор TV1, предварительный усилитель напряжения низкой частоты УНЧ, фильтры нижних ФНЧ и верхних ФВЧ частот, дифференциальный усилитель, выходной усилитель-ограничитель и устройство автомати­ческой регулировки усиления, состоящее из электронного аттенюатора и управителя.

Рис. 4.16. Функциональная схема блока УНЧ-037М

Сигнал разностной частоты F_р с модуля M45110-1 поступает на усилитель УНЧ через согласующий трансформатор, который является нагрузкой амплитудного балансного детектора модуля М45110-1. Усиленный сигнал поступает на фильтры ФВЧ и ФНЧ, которые формируют полосу пропускания F = 18±3 кГц на уровне 3 дБ. Фильтр ФНЧ ослаб­ляет сигналы на частотах более 36...37 кГц, ФВЧ - менее 24...25 кГц.

В качестве фильтров используют активные RCR- и CRC-фильтры. С выхода фильтра ФВЧ напряжение частотой F_p поступает на дифферен­циальный усилитель и после усиления на выходной двухкаскадный усилитель-ограничитель, с которого усиленное напряжение частотой F_p поступает в блок измерения.

При изменении высоты полета изменяется амплитуда отраженных сигналов, и поэтому в блоке предусмотрено устройство автоматической регулировки коэффициента усиления, которое состоит из элект­ронного аттенюатора (регулятора) и управителя.

Электронный аттенюатор выполнен на резисторах и диодах, сопро­тивление которых зависит от протекающего по ним тока. Диоды включены в цепь связи между дифференциальным усилителем и выходным усилителем-ограничителем. Управление сопротивлением диодов осуществляется управителем, на который подается отрицательное управляющее напряжение и с экспоненциального преобразо­вателя блока измерения. Оно может изменяться в пределах -0,024 - 6 В. Управитель преобразует напряжение U_y в ток и обеспечивает обратно пропорциональную зависимость сопротивления диодов от напряжения U_у. При изменении высоты полета изменяется напряжение U_у, изменяется сопротивление диодов, коэффициент передачи и в итоге изменяется коэффициент усиления блока УНЧ-037М.

Потенциометром R26 регулируют коэффициент усиления при настройке и ремонте блока.

Все элементы схемы блока выполнены на микросхемах, за исключением предварительного усилителя УНЧ, выполненного на транзисто­рах по каскадной схеме.