Одним из типичных клистронных измерительных генераторов является генератор Г4−115, перекрывающий диапазон 7,2×3,4 мм (25,86—37,5 ГГц) с помощью трех клистронов, настраиваемых на разные поддиапазоны. Его структурная схема незначительно отличается от приведенной на рис. 9.3. В частности, этот генератор не имеет калиброванного выхода, а вместо ваттметра оснащен детекторным индикатором уровня мощности, подключенным к задающему генератору через направленный ответвитель. Для регулировки уровня мощности на выходе генератора применяется некалиброванный механический аттенюатор с пластиной из поглощающего материала, вводимой в прямоугольный волновод.
Прибор Г4−115 имеет па передней панели два стрелочных индикатора, один из которых регистрирует ток резонатора (режим генерации клистрона), другой, в зависимости от положения переключателя «ИНДИКАЦИЯ—РЕЗОНАТОР» — относительный уровень мощности или амплитуду колебаний в резонаторе частотомера. Устройство установки частоты не связано со шкалой. Шкала частоты отградуирована в гегагерцах и представляет собой диск с цифровыми отметками, который механически связан с перестраиваемым резонатором. Сигнал в резонатор поступает через направленный ответвитель, индикатором резонанса служит детекторная головка с усилителем сигнала детектора и стрелочный индикатор, раположенный на передней панели генератора. Контроль сигнала резонанса одновременно осуществляется и световым индикатором, который удобен при поиске частоты генератора, когда необходимо сравнительно быстро перестраивать частотомер и из-за инерционности стрелочного индикатора можно не заметить момент резонанса. Точная установка частоты осуществляется по максимальному отклонению стрелки индикатора, при этом кроме отсчета показаний по шкале резонатора необходимо вводить поправки согласно прилагаемому к каждому прибору их графику. Дополнительно к элементам схемы (см. рис. 9.3) генератор Г4−115 имеет переключатель поддиапазонов и устройство регулировки напряжения отражателя для настройки клистрона на максимальный уровень выходной мощности. Конструктивно генератор Г4−115 выполнен в одном блоке, а основные органы регулировки выведены на его переднюю панель. В генераторе использованы в основном полупроводниковые приборы.
Современным генератором, построенным на диоде Ганна, является прибор Г4−156 (рис. 9.4).
Информатика программирование : Генератор электрических колебаний высокой частоты
... сдвиг возникает на очень высоких частотах и при правильном выборе лампы или транзистора угол ψ2≈00. Сдвиг фаз на угол ψ3 ... стационарном режиме коэффициент передачи по замкнутому кольцу генератора (элементы 1-3 на рис.№ 1) равен единице. В этом условии ... требованиям: иметь достаточно высокое постоянство (стабильность) частоты колебаний и выходной мощности, а также возможно близкую с синусоидальной форму ...
Генератор перекрывает диапазон 26—37,5 ГГц с помощью одного диода Ганна. Диод находится в коаксиальном резонаторе, перестраиваемом механически с помощью электронно-механического привода. В зависимости от положения поршня резонатора устанавливается определенная частота колебаний. Положение поршня резонатора определяется с помощью емкостного датчика и генератора-имитатора, которые имитируют текущее значение частоты. Вычислитель управляет работой двигателя электронно-механического привода таким образом, чтобы текущее значение частоты, полученное от генератора-имитатора, совпадало с заданным через устройство ввода.
Сигнал, генерируемый диодом Ганна, через волноводный вентиль поступает на управляемый аттенюатор, выполненный на р-г-п диоде. Уровень мощности в относительных единицах устанавливается с помощью устройства ввода, вычислителя и цифроаналогового преобразователя (ЦЛП).
Калиброванного выхода генератор Г4−156 не имеет. Амплитудная модуляция меандром с частотой 1 кГц осуществляется р-г-п модулятором; глубина модуляции составляет не менее 20 дБ.
Возможна внешняя модуляция меандром частотой 0,4— 3 кГц и длительностью фронта и среза радиоимпульса 100 мкс. Внешняя электронная перестройка частоты возможна в сравнительно узкой полосе (3 МГц) синусоидальным или пилообразным сигналом частотой 0,05—10 кГц.
Генератор Г4−156 выполнен на микросхемах и полупроводниковых приборах. Кроме обычных для генераторов сигналов функций он позволяет управлять частотой и мощностью сигнала с помощью внутренней программы, которая закладывается в оперативное запоминающее устройство вычислителя, либо дистанционно внешней ЭВМ. Масса генератора Г4−156 в три раза меньше, чем у генератора Г4−115, работающего в том же частотном диапазоне [https:// , 9].
Многие типы генераторов миллиметрового диапазона выполнены на базе ЛОВ. К ним относятся генераторы Г4−141, Г4−142, генераторы качающейся частоты панорамных измерителей Р2−65, Р2−68, Р2−69 и др. Генераторы Г4−141, Г4−142 также содержат задающий генератор, устройство установки частоты, совмещенное со шкалой, схему управления режимами генератора, аттенюатор и внутренний модулятор (см. рис. 9.4).
Однако устройство установки частоты и шкала этих приборов принципиально отличаются от аналогичных устройств клистропных генераторов. Частота генерации ЛОВ перестраивается путем изменения напряжения на замедляющей системе, а выходная мощность генератора может регулироваться не только аттенюатором, как в других генераторах сигналов, но и путем изменения напряжения на управляющем электроде, благодаря чему приборы Г4−141 и Г4−142 могут управляться от ЭВМ дистанционно. Частота генерации задается в виде кода, поступающего с разъема дистанционного управления или от собственного кодового переключателя, представляющего собой четыре независимых переключателя, каждый из которых имеет 10 оцифрованных положений. Положение первого переключателя указывает десятки гегагерц, второго — единицы гегагерц и т. д. Таким образом, кодовый переключатель одновременно воспроизводит и частотную шкалу. Погрешность установки частоты составляет 1—1,5% и обеспечивается точной аппроксимацией нелинейной зависимости частоты ЛОВ от напряжения на замедляющей системе ломаной линией, состоящей из десяти отрезков прямой.
Генераторы электрических колебаний
... напряжений и токов в этой области. Форма колебаний в общем случае отличается от синусоидальной и тем меньше, чем выше добротность колебательного контура. Генераторы на туннельных диодах могут работать на частотах ... — с положительной обратной связью в нелинейном режиме). Если усилитель работает в линейном режиме (амплитуда входного сигнала мала), то выражение для его коэффициента усиления без ...
Генераторы Г4−141, Г4−142 могут перестраивать частоту не только от подаваемого кода, но и от внешнего источника напряжения. В определенных режимах работы перестройка частоты осуществляется во всем диапазоне либо в пределах 0,5 ГГц при подаче на соответствующий вход прибора напряжения.
Внутренний модулятор обеспечивает модуляцию СВЧколебаний меандром частотой 1 кГц. В режиме внешней модуляции частота меандра может задаваться в пределах от 1 до 100 кГц. Генераторы Г4−141, Г4−142 не имеют ответвителя, частотомера, ваттметра и калиброванного аттенюатора, указанных на рис. 9.3. Характерная особенность генераторов указанного типа — использование высоковольтного изолятора между корпусом ЛОВ и ее волноводным фланцем, так как корпус, используемый ЛОВ, соединен по постоянному току с ее катодом.
Генераторы качающейся частоты (ГКЧ), входящие в приборы Р2−65 — Р2−69, выполнены по схеме, аналогичной представленной на рис. 9.3, но с некоторыми дополнениями. ГКЧ имеют две шкалы частот: одна из них грубая и совмещена с потенциометрами установки частоты или пределов перестройки генераторов; другая шкала резонансного частотомера позволяет измерять с заданной точностью. Вместо встроенного ваттметра в ГКЧ имеется датчик мощности, который может быть включен в замкнутое кольцо системы автоматической регулировки мощности, благодаря чему достигается ее постоянство на выходе. Внутренний модулятор обеспечивает модуляцию СВЧ-колебаний меандром частотой 100 кГц. Калиброванный аттенюатор в ГКЧ отсутствует.
В резонансном частотомере, встроенном в ГКЧ, отсутствует индикатор резонанса. Вместо него в ГКЧ имеются детектор и усилитель сигнала частотомера. Усиленный сигнал подастся на осциллографический индикатор панорамного измерителя и виден на экране индикатора в виде частотной метки.
