Устройство синхронизации излучения вибраторов искрового генератора импульсных высокочастотных колебаний

 

Р.Ф.Авраменко, И.Ф.Будагян, А И.Климов, ДгИМиуовицкий..

В.И.Николаева, Ю.С.Прозоровский, А.Н.Титов и А.А.Андреев

1 =- ;.

l

Московский институт радиотехники, электроники и автоматики (72) Авторы изобретения (71) Заявитель (54) УСТРОЙСТВО СИНХРОНИЗАЦИИ ИЗЛУЧЕНИЯ ВИБРАТОРОВ

ИСКРОВОГО ГЕНЕРАТОРА HKIYJlbCHbIX ВЫСОКОЧАСТОТНЫХ

КОЛЕБАНИЙ

Изобретение относится к радиотехнике и может быть использовано для синхронизации и управления начальным сдвигом фаз колебаний совокупности вибраторов искового СВЧ генератора, применяемого в качестве передатчика импульсной радиолокационной станции. Управление начальным сдвигом фазы используется для изменения фокусировки излучаемого системой поля.

Управление фазами возбуждения отдельных излучателей электромагнитного поля с помощью фазовращателей широко используется в антеннах типа

"фазированная решетка". Все эти схемы сводятся к общей функциональной схеме, состоящей из трех последовательно соединенных элементов: многоканального высокочастотного разветвителя энергии, совокупности электрически управляемых фазовращателей и совокупности элементарных излучателей решетки jl) .

Однако использование фазовращателей с вносимым сдвигом фазы, упрощая систему синхронизации, приводит к потере широкополосности. Поэтому подобные устройства не пригодны для

5 направленного излучения широкополосных сигналов, а при работе с узкополосными сигналами при перестройке несущей частоты излучения требуют сложного пересчета и подстройки фа зы каждого фаэовращателя.

Наиболее близким к изобретению по технической сущности является устройство синхронизации, содержащее коммутатор и узел разводки с каналами. Каналы используются в качестве элемента задержки, а для управления величиной задержки применяется коммутация заранее подобранных каналов узла разводки (2 .

Такое устройство обеспечивает повышенную широкополосность, но большое число переключателей и боль

90599 шая длина добавляемых отрезков линии передачи приводит к значительным ослаблениям сигнала (низкое

КПД излучения) и трудность обеспечения высокой точности синхронизации, Целью изобретения является увеличение точности синхронизации излучения вибраторов и повышения КПД излучения.

Укаэанная цель достигается тем, что в устройство синхронизации излучения вибраторов искрового генератора импульсных высокочастотных колебаний, содержащее коммутатор и узел разводки с каналами, введен оптический квантовый генератор синхроимпульсов, оптически связанный со входом коммутатора, выполненного электрическим, выходы которого соединены с узлом разводки, выполненным на многоканальных оптических разветвителях с локальной направленной связью, которые каналами раз-. личной оптической длины подключены непосредственно к искровым промежуткам вибраторов.

Синхронизация осуществляется с помощью весьма коротких импульсов оптического диапазона, имеющих ширину спектра до 1000 мГц, что позволяет существенно повысить точность синхронизации.

На чертеже изображена схема устройства.

Устройство состоит из оптического

35 квантового генератора синхроимпульсов l, коммутатора 2, узла 3 разводки и искровых промежутков вибраторов 4.

Оптический квантовый генератор

40 синхроимпульсов. 1 формирует световые о импульсы длительностью порядка единиц наносекунд с возможно более крутыми фронтами. Импульсы попадают на вход коммутатора 2, выполненного

45 электрооптическим, который осуществляет соединение оптического кванто— вого генератора синхроимпульсов 1 с искровыми промежутками вибраторов

4 искрового генератора через узел разводки 3, состоящий из й-многока50 нальных разветвителей. Каждый многоканальный разветвитель имеет расчетные оптические длины каналов 11 (где 1 — порядковый номер многоканального разветвителя; ) — порядковый номер канала, совпадающий с номером искрового промежутка вибратора, к которому подводятся синхро6 4 импульсы), обеспечивающие требуемую синхронизацию излучения вибраторов искровorо rенератора, работающих по принципу фазированной антенной решетки, генерирующей импульсные высокочастотные колебания. Изменение оптической длины канала изменяют момент подачи на искровые промежутки вибраторов оптического синхроимпуль- . са и следовательно фазу импульсного высокочастотного колебания. Так, используя один многоканальный разветвитель, имеющий каналы одинаковой оптической длины, можно осуществить одновременный поджиг искровых промежутков вибраторов и следовательно одновременное (синфазное) возникновение колебаний вибраторов искрового генератора, при этом колебания, излучаемые вибраторами, суммируются в бесконечности, Осуществляя переключение оптического синхроимпульса через коммутатор на другой многока— нальный разветвитель, имеющий расчетные оптические длины каналов, запуск (поджиг) искровых промежутков о вибраторов можно осуществить в соответствии с требованиями суммирования излучения вибраторов в определенной точке пространства. Коммутация разветвителей, отличающихся между собой расчетными длинами каналов, обеспечивает требуемую фокусировку генерируемых импульсов высокочастотных колебаний. Управление коммутатора осуществляется путем подачи электрических команд или каким-либо другим путем, например, исполь".эуя систему отключения луча с помощью дефлектора.

В качестве многоканальных оптических разветвителей используются мик— роволноводные разветвители с локальной направленной связью, которые обеспечивают развязку между каналами путем выбора угла между каналами разветвителя. В случае возникновения отраженного импульса от искрового промежутка вибратора, он поступает обратно в коммутатор, но не поступает в соседний канал, что исключает взаимодействие между каналами и взаимосвязью между вибраторами.

Предлагаемое устройство обеспечивает точность синхройизации 100 пСек, КПД излучения (мощность) увеличивается в пять раз по сравнению с известными устройствами.

Формула изобретения

9()5996 . 6 ческим, выходы которого соединены с узлом разводки, выполненным на

Устройство синхронизации излуче- многоканальных оптических разветвиния вибраторов искрового генерато- телях с локальной направленной свяра импульсных высокочастотных, коле- g зью,которые каналами различной оптибаний, содержащее коммутатор и узел ческой длины подключены непосредстраэводки с каналами, о т л и ч а ю — венно к искровым промежуткам вибращ е е с я тем, что, с целью увеличе- торов. ния точности синхронизации излучения вибраторов и повышения КПД излу- 1О Источники информации, чения, в него введен оптический принятые во внимание при экспертизе квантовый генератор синхроимпульсов, 1. ТИИЭР, 1968, т. 56, Р 11, оптически связанный с входом комму- с. 233-298. татора, выполненного злектроопти- 2. То же, с. 167-184.