Устройство формирования мощных свч-импульсов

Авторы патента:

Гордон Виктор Леонидович (RU)

Малышев Владимир Викторович (RU)

Веселов Владислав Викторович (RU)

Юдовин Валерий Моисеевич (RU)

Попов Сергей Григорьевич (RU)

H03K3/00 - Импульсная техника (измерение импульсных характеристик G01R; механические счетчики с электрическим входом G06M; устройства для накопления /хранения/ информации вообще G11; устройства хранения и выборки информации в электрических аналоговых запоминающих устройствах G11C 27/02; конструкция переключателей для генерации импульсов путем замыкания и размыкания контактов, например с использованием подвижных магнитов, H01H; статическое преобразование электрической энергии H02M;генерирование колебаний с помощью схем, содержащих активные элементы, работающие в некоммутационном режиме, H03B; импульсная модуляция колебаний синусоидальной формы H03C;H04L ; схемы дискриминаторов с подсчетом импульсов H03D;

H03B1/00 - Конструктивные элементы, вспомогательные способы и устройства

Владельцы патента RU 2618601:

Акционерное общество "Ордена Трудового Красного Знамени Всероссийский научно-исследовательский институт радиоаппаратуры" (АО "ВНИИРА") (RU)

Изобретение относится к импульсной технике и может быть использовано для формирования мощных СВЧ-импульсов заданной формы в составе передатчиков радиолокационных станций, использующих СВЧ-приборы с сеточным управлением. Техническим результатом является улучшение формы СВЧ-импульсов при исключении влияния на них паразитных параметров модулятора, который в связи с этим значительно упрощается, что достигается путем разделения цепей, подаваемых на вход СВЧ-прибора, и цепей управления его сеткой таким образом, чтобы усиливаемый импульс поступал на вход предварительно открытого прибора. Устройство формирования мощных СВЧ-импульсов в передатчиках РЛС с приборами сеточного управления содержит формирователь импульсов (1), возбудитель (2), усилитель СВЧ-импульсов (3), согласующий вентиль (4), модуль управления (5), подмодулятор (6), модулятор (7), СВЧ-прибор (8). 5 ил.

Изобретение относится к импульсной технике, в частности к устройствам формирования мощных СВЧ-импульсов, передаваемых в антенно-фидерную систему (АФС) радиолокационных станций, и может быть использовано для построения передатчиков либо усилителей СВЧ-импульсов, содержащих в своем составе СВЧ-приборы с сеточным управлением (клистроны, ЛБВ, ЛОВ и т.п.).

В известных устройствах на вход СВЧ-прибора подается непрерывный сигнал, при этом формирование СВЧ-импульса возлагается на модулятор, открывающий СВЧ-прибор с частотой и длительностью усиливаемых импульсов.

В этом случае качество СВЧ-импульсов, передаваемых в АФС, зависит от характеристик модулятора.

В связи с этим, разработчики сосредотачивают внимание на построении модуляторов, обеспечивающих оптимальную форму СВЧ-импульсов, подаваемых на управляющие сетки СВЧ-приборов.

Известны модуляторы, предназначенные для формирования СВЧ-импульсов на управляющей сетке СВЧ-приборов [1, 2].

Один из этих модуляторов приведен на фиг. 1 [1].

Модулятор (Фиг. 1) содержит два ключа (Hold-off, Hold-on), открывающий и закрывающий СВЧ-прибор, а также два источника питания. Каждый из этих источников подключен к сетке СВЧ-прибора своим ключом. Ключи данного модулятора строят на базе мощных IGBT транзисторов, соединенных последовательно. Количество соединенных транзисторов зависит от рабочего напряжения единичного транзистора и напряжения сетка-катод СВЧ-прибора.

Особенностью данного модулятора является конструктивное выполнение модуля ключей, которые для уменьшения влияния паразитных параметров монтажа расположены по кругу (Фиг. 2). Такое конструктивное решение позволяет уменьшить влияние паразитных L, C параметров монтажа, однако, не позволяет исключить их полностью и получить заданную форму СВЧ-импульсов, передаваемых в АФС.

Другой способ улучшения качества СВЧ-импульсов приведен в патенте №2339158 С2 "Высоковольтный импульсный модулятор со стабилизацией амплитуды импульсов и электронный ключ для него (варианты)" [2].

Данное устройство (Фиг. 3) содержит источник питания, схему регулирования, датчик напряжения, схему управления, модулирующее устройство, выдающее импульсы на сетку СВЧ-прибора. Такое устройство улучшает форму видеоимпульса на управляющей сетке СВЧ-прибора, однако не позволяет получить СВЧ-импульсы заданной формы, передаваемые в АФС вследствие наличие паразитных параметров монтажа, что особенно характерно для устройств, формирующих мощные СВЧ-импульсы.

Недостатком первого модулятора является сложное конструктивное решение, а второго - наличие громоздкого специализированного источника питания. В обоих случаях не удается полностью исключить влияние паразитных параметров монтажа модуляторов.

Целью предлагаемого изобретения является обеспечение заданной формы СВЧ-импульсов, передаваемых в АФС, и упрощение модулятора за счет исключения влияния паразитных параметров его монтажа.

Поставленная цель достигается путем разделения цепей, подаваемых на вход СВЧ-прибора, и цепей управления его сеткой таким образом, чтобы усиливаемый импульс поступал на вход предварительно открытого прибора. При этом сформированный формирователем импульсов маломощный импульс заданной формы передается по неискажающей линии на вход прибора, открытого видеоимпульсом, сформированным модулятором.

Функциональная схема устройства формирования мощных СВЧ-импульсов приведена на Фиг. 4.

Устройство содержит формирователь импульсов (1), первым выходом соединенный со входом возбудителя (2), выход которого соединен с первым входом усилителя СВЧ-импульсов (3), подключенным выходом через согласующий вентиль (4) ко входу СВЧ-прибора (8), модуль управления (5), соединенный входом со вторым выходом формирователя импульсов (1), первым выходом с подмодулятором (6), а вторым выходом с усилителем СВЧ-импульсов (3), модулятор (7), первым входом соединенный с подмодулятором (6), выходом с управляющей сеткой СВЧ-прибора (8), а вторым входом с отрицательным выводом источника коллекторного напряжения СВЧ-прибора (9) и катодом этого прибора.

Работа устройства иллюстрируется диаграммами (Фиг. 5).

Формирователь импульсов (1) вырабатывает опорные импульсы длительностью (т_о) с заданной частотой работы РЛС (Диагр. 1).

Опорные импульсы поступают на вход возбудителя (2) с некоторой задержкой т_зад (Диагр. 2), в результате чего возбудитель начинает вырабатывать СВЧ-импульсы заданной формы и длительности т_и (Диагр. 3) с частотой опорных импульсов т_о поступающих через согласующий вентиль (4) на вход СВЧ-прибора (8). Вторым выходом формирователь импульсов (1) с упреждением по отношению к СВЧ-импульсу т_у запускает модуль управления (5), который формирует импульс входа подмодулятора (6) т_подм≥т_и (Диагр. 4); подмодулятор (6) запускает модулятор (7), который выдает видеоимпульсы на сетку СВЧ-прибора (8), открывая его (Диагр. 6).

С целью повышения КПД, вторым выходом модуль управления (5) открывает усилитель СВЧ-импульсов на время > т_и (Диагр. 5). В паузах между импульсами (т_откр) усилитель СВЧ-импульсов закрыт и не потребляет энергии.

Заявленное устройство формирования мощных СВЧ-импульсов в составе передатчиков РЛС, с приборами сеточного управления, позволяет сформировать и передать в АФС импульсы заданной формы при отсутствии специальных требований к модулятору при сохранении КПД, имеющего место для передатчиков данного типа.

Литература

1. Solid State Radar Modulators. Dr Marcel P.J. Gaudreau, Dr. Jeffrey A. Casey etc Diversified Technolodgies, Jnc., Bedford, MA O 1730, USA, June 2000.

2. Высоковольтный импульсный модулятор со стабилизацией амплитуды импульсов и электронный ключ для него (варианты). Алексеев В.А. и др. Патент РФ на изобретение №2339158 C2.

Устройство формирования мощных СВЧ-импульсов в передатчиках РЛС с приборами сеточного управления, содержащее формирователь импульсов, возбудитель, усилитель, согласующий вентиль, модуль управления, подмодулятор, модулятор и источник коллекторного напряжения, отличающееся тем, что формирователь импульсов первым выходом соединен со входом возбудителя, усилитель первым входом подключен к выходу возбудителя, а своим выходом через согласующий вентиль ко входу СВЧ-прибора, модуль управления соединен входом со вторым выходом формирователя импульсов, подмодулятор подключен входом к модулю управления, а выходом к первому входу модулятора, который выходом подключен к управляющей сетке СВЧ-прибора, а вторым входом к его катоду и отрицательному выводу источника коллекторного напряжения.

Похожие патенты:

Гистерезисный триггер // 2616874

Изобретение относится к области автоматики и вычислительной техники. Технический результат - повышение надежности гистерезисного триггера, используемого в самосинхронных схемах для построения индикатора окончания в них переходных процессов за счет реализации отказо- и сбоеустойчивости; относительно отказов и сбоев транзисторов; относительно обрывов проводов входов-выходов; относительно отказов источника питания, а также за счет интегрированной отказо- и сбоеустойчивость относительно отказов и сбоев транзисторов, обрывов проводов входов-выходов и отказов источника питания.

Энергоэффективный низковольтный кмоп-триггер // 2611236

Изобретение относится к области микроэлектроники. Технический результат заключается в расширении диапазона допустимых значений напряжений питания, повышении быстродействия и снижении энергопотребления синхронных триггеров.

Способ и устройство генерации импульсов с переменной амплитудой с использованием генератора импульсов с высоковакуумной электронной лампой // 2607234

Изобретение относится к генераторам импульсов. Достигаемый технический результат – осуществление управления количеством энергии, отводимой от накопителя энергии для формирования на выходной нагрузке серий производительных электрических импульсов с переменной амплитудой.

Rs-триггер // 2604682

Изобретение относится к области вычислительной техники, автоматики, связи и может использоваться в специализированных цифровых структурах, системах автоматического управления и передачи цифровой информации.

Способ формирования характеристики преобразования частоты в напряжение // 2604336

Изобретение относится к радиотехнике и может быть использовано для решения задач преобразования частоты в напряжение. Техническим результатом изобретения является повышение точности преобразования частоты в напряжение за счет формирования характеристики преобразования частоты в напряжение, близкой к линейной при больших значениях крутизны наклона.

Преобразователь напряжения в частоту импульсов // 2602351

Предлагаемое изобретение относится к области измерительной техники и предназначено для преобразования напряжения в частоту импульсов. Достигаемый технический результат - уменьшение неравномерности расстановки выходных импульсов во времени и расширение диапазона входных напряжений, в котором отсутствует эффект слипания выходных импульсов.

Резонансный генератор импульсов // 2601510

Использование: для питания импульсных источников света, искровых камер, лазеров и ускорителей. Сущность изобретения заключается в том, что первая ступень умножения состоит из первого накопительного конденсатора, первого дросселя, общего коммутатора и внешнего накопительного конденсатора, соединенных последовательно, при этом один вывод внешнего накопительного конденсатора соединен с общей шиной, а другой подсоединен к выводу дополнительного источника зарядного напряжения с полярностью, противоположной полярности основного источника зарядного напряжения.

Зарядное устройство емкостного накопителя энергии // 2601437

Изобретение относится к зарядным устройствам емкостных накопителей энергии и может быть использовано в высоковольтных электрофизических установках большой мощности с высоким уровнем накапливаемой энергии.

Переключатель с высокой изоляцией // 2601172

Изобретение относится к электронной технике. Технический результат - уменьшение и подавление на выходе паразитного сигнала, значительное увеличение уровня изоляции переключателя в выключенном состоянии при сохранении малых потерь во включенном состоянии за счет вариантов подключения коммутирующих и компенсирующих МОП транзисторов.

Способ формирования широтно-импульсной последовательности заданной скважности и частоты с высокой точностью при изменении частоты повторения импульсов в широких пределах // 2600563

Изобретение относится к области цифровой техники и может быть использовано для формирования широтно-импульсной последовательности с заданной скважностью с высокой точностью и не зависящей от изменения частоты информационного сигнала. В основу изобретения поставлена задача получения широтно-импульсной последовательности с заданной скважностью с высокой точностью при изменении частоты информационного сигнала.

Способ расширения динамического диапазона в радиотехнических системах // 2614345

Изобретение относится к электронной технике и аудиотехнике, предназначено для расширения динамического диапазона и может быть использовано в аудиотехнике, радиотехнических системах различного назначения.

Способ управления затуханием в колебательном lc-контуре // 2495521

Изобретение относится к радиотехнике и может быть использовано в радиоизмерительной технике и радиосвязи. Достигаемый технический результат - обеспечение установления необходимого характера затухания в регламентируемых колебаниях (РК).

Способ генерирования колебаний // 2131144

Изобретение относится к радиотехнике и может использоваться для генерирования колебаний специальной формы. .

Генератор синусоидальных сигналов // 1702511

Изобретение относится к измерительной технике м может быть ИСПОЛЬЗОБЙНО в составе вихретоковых дефектоскопе при, нчразрушяющем контроле. .

Устройство термостатирования кварцевого генератора // 1501243

Изобретение относится к радиотехнике. .

Устройство модуляции амплитуды поверхностных акустических волн // 1378009

Термостат кварцевого генератора // 1279044

Индикатор синхронизма // 832697

Термозависимая цепь пьезоэлектрического устройства // 627553

Радиоприемное устройство // 502505

Способ формирования импульсов // 2618788

Изобретение относится к области приборостроения и может быть использовано при разработке средств формирования эталонных сигналов частоты. Технический результат – расширение функциональных возможностей - обеспечен на основе использования эффекта постоянства скорости распространения света в определенной светопроводящей среде, обеспечивающего возможность формирования стабильных по частоте импульсов за счет уменьшения факторов внутренней нестабильности. Для этого первичный световой импульс, направляемый в светопроводящий канал для запуска процесса генерации импульсов, формируют путем электронно-оптического преобразования внешнего запускающего электрического импульса. Последующие световые импульсы, направляемые в светопроводящий канал, формируют путем электронно-оптического преобразования электрических импульсов, получаемых в результате оптоэлектронного преобразования предыдущих световых импульсов, прошедших через светопроводящий канал. Генерируемые световые импульсы имеют длительность, меньшую времени прохождения ими светопроводящего канала. 1 ил.