Размещено на http://allbest.ru

1. Передающее устройство ДРЛ-10МН

схема магнетрон устройство

1.1 Назначение, состав, технические характеристики передающего устройства ДРЛ-10МН

Передающее устройство предназначено для генерирования мощных коротких импульсов ВЧ и передачи их через ВЧ-тракт в антенну.

Передающее устройство выполнено в виде стойки, состоящей из трех блоков:

а)подмодулятор со своими источниками питания, схемой управления передатчиком и схемой переключения режимов работы радиолокатора ПАСС, СДЦ, АКТ;

б)модулятор с выпрямителем 24 кВ;

в)магнетронный генератор с механизмом перестройки частоты.

Все блоки передающего устройства соединяются между собой и с другими блоками радиолокатора посредством кабелей, входящих в распределительную коробку, где производятся соответствующие соединения цепей.

Технические характеристики:

1. Импульсная мощность на любой фиксированной частоте

Р_И 230 кВт.

2. Количество фиксированных частот-8 (из них 2 - оперативные).

3. Длительность импульса (на любой фиксированной частоте):

_И = 2 мкс в режимах ПАСС;

_И = 1 мкс в режимах СДЦ;

_И = 1 х 2 мкс в режимах АКТ.

4. Период повторения импульсов:

Т_И = = = 1818 мкс в режимах ПАСС, АКТ;

Т_И = = = 930/1250 мкс в режиме СДЦ.

1.2 Принцип работы передающего устройства ДРЛ-10МН

1.2.1 Принцип работы передающего устройства по функциональной схеме

Функциональная схема передатчика представлена на рис.3.1. В режимах ПАСС и СДЦ положительные запускающие импульсы амплитудой не менее 35 В и длительностью 1...2 мкс от ИКО поступают на катодный повторитель (КП) КП-1. С выхода КП-1 положительный импульс поступает на блокинг-генератор (БГ) БГ-1, работающий в автоколебательном режиме, и синхронизирует его частоту с частотой запуска развертки индикатора. БГ-1 вырабатывает положительные импульсы амплитудой около 260 В и длительностью приблизительно 1 мкс, которые подаются на КП-2 и далее на КП-3. С выхода КП-3 положительный импульс амплитудой около 155 В поступает на импульсный усилитель. В анодную цепь усилителя включена первичная обмотка импульсного трансформатора мощного БГ-2, собранного на двух параллельно включенных тетродах. Положительные импульсы со вторичной обмотки импульсного трансформатора запускают мощный БГ-2. При срабатывании мощного БГ-2 на выходной обмотке импульсного трансформатора возникают прямоугольные импульсы положительной полярности амплитудой около 700 В, длительностью _И = 2 мкс (_И = 1 мкс в режиме СДЦ), поступающие на запуск модулятора М. Усиленные в М до необходимой амплитуды импульсы поступают на катод МГ, который при этом генерирует импульсы ВЧ-энергии. Частота МГ может изменяться при помощи механизма перестройки частоты (МПЧ).

В АКТ режиме на вход КП-3 поступает пара импульсов: первый - с выхода КП-2 и второй - с выхода Ш-ДК. Таким образом, на выходе КП-3 вырабатывается пара импульсов длительностью _И = 1 мкс с кодовым расстоянием между ними (базой кода), определяемым Ш-ДК.

Рис.3.1. Функциональная схема передатчика ДРЛ-10МН

1.2.2 Блок подмодулятора и управления

Блок подмодулятора и управления TЖ2.081.171 объединяет в себе подмодулятор, источники питания, схему управления передатчиком и схему выбора рода работы радиолокатора (ПАСС, АКТ, СДЦ), В подмодуляторе вырабатываются прямоугольные положительные импульсы с амплитудой 700 В и длительностью, определяемой режимом работы передатчика. Частота повторения импульсов на выходе подмодулятора в ПАСС и АКТ режимах работы передатчика равна частоте повторения синхронизирующих импульсов, поступающих на вход подмодулятора из блока ИКО. В режиме работы СДЦ частота повторения импульсов равна частоте повторения запускающих импульсов, поступающих на вход подмодулятора из блока компенсатора. В активном режиме работы в подмодуляторе происходит формирование запросного кода, при этом на выходе подмодулятора получается кодовая пара импульсов с кодовым расстоянием между ними, соответствующим коду запроса СО. Общий вид блока показан на рис.3.2.

Рис.3.2. Подмодулятор передатчика ДРЛ-10МН

Схема управления позволяет осуществлять: включение сети; включение передатчика; включение и регулировку высокого напряжения; максимальную защиту; защиту от перенапряжений; контроль напряжений источников питания; управление фидерным переключателем; выключение передатчика. Включение сети производится установкой выключателя СЕТЬ в положение ВКЛ.

1.2.3 Блок модулятора и выпрямителя 24 кВ

Принципиальная схема модулятора представлена на рис.3.3.

Рис.3.3. Принципиальная схема модулятора ПРД ДРЛ-10МН

В блоке модулятора и выпрямителя 24 кВ размещены часть элементов схемы модулятора, высоковольтный выпрямитель 24 кВ и выпрямитель +1200 В. Некоторые элементы схемы модулятора (накопительный конденсатор, зарядный дроссель и др.) из конструктивных соображений размещены в блоке магнетронного генератора и блоке подмодулятора и управления.

Назначение модулятора - усиление импульсов напряжения, поступающих на управляющие сетки модуляторных ламп от подмодулятора до значения, достаточного для работы магнетронного генератора в номинальном режиме. Модулятор построен по схеме, в которой импульс напряжения на магнетроне, являющемся нагрузкой модулятора, образуется при частичном разряде накопительного конденсатора.

В промежутках между ЗИ модуляторные лампы Л1 и Л2, включенные параллельно, заперты отрицательным напряжением минус 600 В, поступающим из блока подмодулятора и управления, и накопительный конденсатор C3-1 заряжается от высоковольтного выпрямителя по цепи: 24 кВ, зарядный резистор R8, накопительный конденсатор C3-1, зарядный дроссель Др2-1, резистор R1-1 (часть тока протекает через лампы Л2-1 и ЛЗ-1), дроссель Др5-3, миллиамперметр ИП2-3, корпус. Поступающий на управляющие сетки положительный прямоугольный импульс амплитудой не менее 700 В отпирает лампы на время, равное длительности импульса, их внутренние сопротивления становятся очень малыми, и конденсатор С3-1, заряженный до напряжения, близкого к 24 кВ, разряжается. Ток разряда конденсатора, протекая через магнетрон, вызывает на его внутреннем сопротивлении импульс напряжения, достаточный для возникновения в магнетроне электромагнитных колебаний. Вследствие большой емкости накопительного конденсатора C3-1 напряжение на нем практически остается постоянным в течение промежутка времени, равного длительности импульса, что обеспечивает плоскую вершину импульса тока магнетрона. По окончании действия импульса ПМ на управляющих сетках, модуляторные лампы Л1 и Л2 запираются и конденсатор СЗ-1 подзаряжается до полного напряжения и т.д. Резисторы R1...R6 предотвращают паразитные колебания, которые могут возникнуть в соответствующих цепях параллельно включенных ламп. Резистор R7 в цепи экранных сеток ламп Л1 и Л2 является зарядным, а конденсатор C1 - блокировочным. Зарядный дроссель Др2-1 служит для получения более крутого спада импульса напряжения на магнетроне и для создания пути току заряда накопительного конденсатора C3-1. Дроссель Др2-1 и паразитная емкость, составленная из емкостей магнетрона, ламп, монтажа и т.п., подключенная параллельно дросселю, образуют параллельный колебательный контур, в котором после запирания модуляторных ламп ударно возбуждаются колебания. Очевидно, чем выше частота колебаний, тем круче спад импульса. Во время импульса этот контур шунтируется внутренним сопротивлением магнетрона, и колебания в нем не возникают. Подрезающие диоды Л3-1 и Л2-1 гасят возникающие колебания, так как при изменении полярности напряжения на магнетроне диоды Л3-1 и Л2-1 становятся проводящими, шунтируют контур и колебания в нем быстро затухают. Для измерения среднего тока магнетрона в цепь заряда накопительного конденсатора C3-1 последовательно с зарядным дросселем включен миллиамперметр. В действительности миллиамперметр показывает ток заряда конденсатора. Но вследствие того, что при разряде конденсатора на магнетроне (во время импульса ПМ) расходуется столько же энергии, сколько ее запасается при заряде (в промежутках между ЗИ), то и средний ток заряда, который показывает прибор, равен среднему току разряда (току магнетрона).

Дроссель Др5-3 и разрядник Рр2-3 предотвращают выход из строя миллиамперметра при случайных пробоях в модуляторных лампах или магнетроне, во время которых накопительный конденсатор C3-1 разряжается полностью и ток разряда во много раз превышает номинальный. Наличие дросселя Др5-3, включенного последовательно с миллиамперметром, уменьшает бросок тока (так как при наличии индуктивности ток быстро возрасти не может) через прибор, а разрядник Рр2-3, пробиваясь, шунтирует прибор по току. На нормальную работу модулятора дроссель Др5-3 и разрядник Рр2-3 практически не оказывают никакого влияния. Резистор R3-1, расположенный в блоке магнетронного генератора, служит для создания пути току заряда конденсатора C3-1 в случае потери контакта в цепи измерения тока магнетрона, элементы которой расположены в блоке управления. Если бы не было этого сопротивления, то при потере контакта в измерительной цепи, на катодах подавляющих диодов Л3-1 и Л2-1, на нижнем низковольтном конце дросселя Др2-1, на блокировочном конденсаторе C4-1 может оказаться высокое напряжение, которое способно вызвать выход из строя элементов устройства.

Резистор R1-1 служит для уменьшения тока через диоды. Накальные напряжения на лампы Л3-1 и Л2-1 снимаются с вторичной обмотки накального трансформатора Тр2, расположенного вблизи ламп. Напряжение питания накальных цепей ламп Л1 и Л2 снимаются с вторичной обмотки трансформатора Тр1, расположенного в блоке модулятора.

Выпрямитель 24 кВ предназначен для питания анодов ламп модулятора. Выпрямитель рассчитан на совместную работу с блоком подмодулятора и управления. Передача переменного напряжения на накальный и анодный трансформаторы, защита от перенапряжения и максимальная защита, измерение и регулировка высокого напряжения, а также выдержка времени между включением накала и анодного напряжения - все это осуществляется схемой управления блока. Выпрямитель 24 кВ выполнен по схеме удвоения на двух высоковольтных кенотронах и двух конденсаторах. Выпрямитель обеспечивает получение выпрямленного напряжения до 24 кВ при токе 40 мА.

1.2.4 Блок магнетронного генератора

В передающем устройстве генератором служит специальная двухэлектродная лампа, называемая магнетроном. Укажем на некоторые общие для всех мощных магнетронов особенности:

анодом магнетрона является его металлический корпус, который заземляется;

высокое импульсное напряжение отрицательной полярности подводится к катоду магнетрона;

генерируемая частота определяется в основном конструкцией колебательной системы и в некоторых пределах может изменяться;

отбор высокочастотной энергии от МГ в ВЧ-тракт производится при помощи витка (петли связи), расположенного в одном из резонаторов колебательной системы магнетрона.

Для возникновения электромагнитных колебаний внутри магнетрона вдоль его оси нужно создать постоянное магнитное поле определенного значения и подать на катод отрицательный импульс напряжения нужной амплитуды и длительности. В описанном генераторе применяется быстроперестраиваемый магнетрон. В блоке магнетронного генератора, как указывалось ранее, по конструктивным соображениям размещены некоторые элементы модулятора: накопительный конденсатор, зарядный дроссель, подрезающие диоды и др.

Механизм перестройки магнетрона предназначен для установки и поддержания рабочей частоты магнетрона. Механизм может работать в двух режимах: режиме поиска и режиме автоподстройки частоты (АПЧ). В режиме поиска на управляющую обмотку двигателя поступает напряжение управления постоянной амплитуды из блока приемника. Двигатель вращает элемент настройки магнетрона и диск с кулачками, если при этом не произойдет "захвата" частоты, то диск с кулачками, дойдя до микровыключателя, замкнет его контакты. При этом происходит изменение фазы напряжения на управляющей обмотке двигателя, который начинает вращаться в другую сторону до тех пор, пока не произойдет "захват" частоты и механизм будет работать в режиме автоподстройки. При смене рабочей частоты радиолокатора механизм снова переходит в режим поиска.

Размещено на Allbest.ru