Przedmiotem wynalazku jest szerokopasmowy uklad zabezpieczajacy urzadzenie odbiorcze w sta¬ cji radiolokacyjnej przed duza moca mikrofalowa zar6w.no w czasie nadawania, jak i w czasie od¬ bioru, przeznaczony do pracy w zakresie fal decy¬ metrowych i fal centymetrowych.W urzadzeniach radiolokacyjnych czesto jest sto¬ sowany, ze wzgledu na jego male gabaryty, prze¬ lacznik nadawanie-odibiór (NO) typu rozgalezio¬ nego z szerokopasmowymi zwierakami klatko¬ wymi w ukladzie Pre-(NO i ANO. Dla zabezpiecze¬ nia pólprzewodnikowych stopni wejsciowych od¬ biornika przed zbyt duza moca przeciejkowa mie¬ dzy ukladem Pre-NO a wejsciem odbiornika jest wlaczony szerokopasmowy lub waskopasmowy uklad NO o duzej wartosci tlumienia w czasie nadawania.Szerokopasmowy uklad NO charakteryzuje sie duzymi gabarytami, liczacymi sie stratami dla odbioru, znacznym stopniem skomplikowania i zwiazanym z tym znacznym kosztem. Natomiast waskopasmowy uklad NO w postaci lampy zwiera- kowej umieszczonej w rezonatorze o duzej dobroci ma stosunkowo duze straty.¦W obu przypadkach w celu zmniejszenia eneTgii ostrza do poziomu dopuszczalnego dla elementów pólprzewodnikowych, na których sa zbudowane stopnie wejsciowe odbiornika, konieczne jest zasto¬ sowanie dodatkowego zasilania elektrody pomoc¬ niczej. 10 15 20 Zadne z powyzszych rozwiazan nie spelnia funk¬ cji kontrolowanej zasiegowej regulacji tlumienia (ZRT). W celu zrealizowania ZRT konieczne Jest dolaczenie dodatkowego ukladu tlumika sterowa¬ nego, który wnosi dodatkowe straty dla odbioru.Od szeregu lat w wynikiu duzych postepów w za¬ kresie ferrytowych cyrktriatorow duzej mocy i diod przelaczajacych, w szczególnosci diod PIN, budowane sa uklady ND wylacznie na elementach ciala stalego. W ukladach tych funkcje Pre NO spelnia cyrkulator. Sa tu stosowane zarówno cyrkulatory trójramienne, jak i czteroramienne.Do podstawowych zalet cyrfculatorow jako ukla¬ dów PrenNO nalezy praktycznie nieograniczony czas zycia, brak zjawiska czasu zaplonu, energii ostrza, czasu dejonizacji oraz poprawna praca w szerokim zakresie poziomów mocy mikrofalo¬ wej i w szerokim zakresie czestotliwosci. Podsta¬ wowa wada cyrkulatorójw jako ukladów Pre-NO jest stosunkowo mala separacja — zalezna od do¬ pasowania traktu antenowego.Znane i stosowane w technice mikrofalowej ograniczniki, zabezpieczajace wrazliwe stopnie wejsciowe odbiorników mikrofalowych przed dzia¬ laniem zbyt silnych sygnalów wejsciowych, dzie¬ la sie na aktywne i .pasywne. Ograniczniki aktyw¬ ne z reguly sa zbudowane na diodach PIN i sa polaryzowane wizyjnym impulsem pradowym w czasie pracy wlasnego nadiajnika. Ograniczniki pasywne pracuja bez zewnetrznej polaryzacji i po- 116 2643 za diodami PIN w ogranicznikach pasywnych sto¬ suje sie równiez diody waraktorowe i diody z bariera Schottky'ego.Do podstawowych zalet ograniczników aktyw¬ nych nalezy brak takich zjawisk typowych dla ukladów zwierakowych jak: czas zaplonu, energia ostrza i czas dejonizacji. Ponadto ich czas zycia w normalnych warunkach pracy jest wielokrotnie dluzszy niz czas zycia zwieraków. Istotna dodat¬ kowa zaleta aktywnych ukladów ograniczajacych jest latwosc zrealizowania za ich pomoca zasiego¬ wej regulacji tlumienia, niezbednej w wielu nowo¬ czesnych urzadzeniach radiolokacyjnych. Wystarczy w tyrai celu do diod ogranicznika doprowadzic od- pow^dinia^firzej^^i^pradowe, sterujace wartoscia tlutnleiftto jv\jn£^ojiaao| przez uklad pólprzewodni- kofvy. I podstawowa zaleta! ograniczników pasywnych jeit ,; z^TOAflfcafefiie!' [pólprzewodnikowych stopni "^yHi^yyifih onihiiiginly^ przed cbyt duzymi sygna¬ lami wejsciowymi niezaleznie od momentu czasu przychodzenia tych sygnalów. W ogranicznikach pasywnych wystepuje energia ostrza i zjawisko analogiczne do czasu dejonizacji, lecz sa one znacznie mniejsze niz w zwierakach.Odpowiednio skonstruowany uklad pólprzewod¬ nikowy moze pracowac jako ogranicznik aktywny, ogranicznik pasywny i tlumik sterowany z ZRT.Odpornosc mocowa ukladu pplprzewojdnillcowego jest uzalezniona od odpornosci mocowej uzytych diod, od liczby diod "polaczonych równolegle na wejsciu ogranicznika i od jego ukladu elektrycz¬ nego. Zwykle odpornosc :mocowa ograniczników pólprzewodnikowych jest znacznie mniejsza od od¬ pornosci lamp zwierakowych.Rozwiazanie ukladu NO w postaci cyrkulatora kierujacego energie z nadajnika do anteny, a z anteny do odbiornika oraz ukladu pólprze¬ wodnikowego, spelniajacego role ogranicznika pa¬ sywnego i tlumika zasiegowej regulacji tlumienia jest (rozwiazaniem nowoczesnym, eleganckim i wiejoszosci przypadków optymalnym. Problemy powstaja, gdy wspólczynnik faM stojacej traktu falowodowego dolaczonego do ramienia anteno¬ wego cyrkulatora nie jest bliski jednosci. Witedy czesc mocy impulsu sondujacego odbita od traktu antenowego w calosci jest kierowana przez cyrku. lator na wejscie ukladiu pólprzewodnikowego po¬ wodujac, ze wypadkowa separacja cyrkulatora spada do bardzo malych wartosci. W przypadku urzadzen pracujacych z duza energia impulsu sondujacego opracowanie pólprzewodnikowego ukladu ograniczajacego na wymagany poziom mocy jest sprawa dosc trudna i wymaga stosowa¬ nia diod PIN o bardzo duzej odpornosci mocowej.Diody takie nie zawsze sa oWtepne.Celem wynalazku jest wynalezienie takiego ukladu, który bedzie dostosowany do pracy przy poziomie mocy nadawczej okreslonej wlasciwoscia¬ mi ukladu Pre NO — rozgalezionego lub cyrkula- torowego, posiadac bedzie male gabaryty zew¬ netrzne, dobrze bejdzie zabezpieczal pólprzewodni¬ kowe stopnie wejsciowe odbiornika przed moca pochodzaca z wlasnego nadajnika, jak i z nadaj¬ ników sasiednich urzadzen! bedzie mial male stra- S2S4 4 ty dla odbioru, szerokie pasmo pracy, zapewni za¬ siegowa regulacje tlumienia oraz pozwoli na zbu¬ dowanie ukladu w oparciu o diody PIN o znacznie mniejszej odpornosci mocowej niz to wynika z po- 5 ziomu mocy przeciekowej zastosowanego ukladu Pre NO.Cel ten w pierwszym przypadku osiagnieto przez zbudowanie przelacznika NO, .skladajacego sie z ukladu Pre NO typu rozgalezionego, przy czym 10 do ramienia odbiorczego tego ukladu jest dola¬ czony odcinek falowodu prostokatnego, zawiera¬ jacego lampe zwierakowa typu wtyczkowego, 'umieszczona pomiedzy odpowiednimi reaktancyj- nymi elementami dopasowujacymi, a za nim 15 przejscie falowód — linia wspólosiowa, do wyjscia którego jest dolaczony uklad pólprzewodnikowy, spelniajacy funkcje ogranicznika aktywnego, ogra¬ nicznika pasywnego i tlumika zasiegowej regula¬ cji tlumienia, przy czym lampa wtyczkowa jest -o umieszczona w takiej odleglosci od plaszczyzny lampy Pre NO, ze dla srodkowej czestotliwosci pasma pracy ukladu zwarcie z plaszczyzny lampy wtyczkowej transformuje sie jako zwarcie w plasz¬ czyzne okna wyjsciowego lampy Pre NO, nato- 25 miast odleglosc miedzy lampa wtyczkowa i ukla¬ dem pólprzewodnikowym jest tak dobrana, ze zwarcie w plaszczyznie pierwszej diody kluczowa¬ nej ukladu pólprzewodnikowego transformuje sie dla suTiadj^owej czestotliwosci pasma pracy jako 30 rozwarcie w plaszczyznie lampy wtyczkowej, po- ^ nadto pomiejdzy lampa wtyczkowa, a ukladem pól¬ przewodnikowym jest umieszczony sprzegacz, za pcmoca którego czesc mocy przeciekowej jest do¬ prowadzana na wejscie specjalnego ukladu elektro- 35 nicznego, wylaczajacego nadajnik w przypadku przekroczenia przez moc przeciekowa poziomu do¬ puszczalnego dla ukladu pólprzewodnikowego.Bezposrednie polaczenie pólprzewodnikowego ukladu ograniczajacego ze zwierakiem Pre NO 40 typu klatkowego niesie z soba szereg niebezpie¬ czenstw dla ukladu pólprzewodnikowego. Przy wlaczaniu zimnej stacji niezbedny- jest pewien czas, aby zwierak Pre NO zapewnil nominalna separacje galezi odbiorczej w czasie nadawania. 45 Ponadto zwierak Pre-NO ma stosunkowo duza energie ostrza oraz w przypadku jego uszkodze¬ nia, uszkodzeniu ulega uklad pólprzewodnikowy i ewentualnie równiez stopnie wejsciowe od¬ biornika. 50 Zastosowanie odcinka falowodu z lampa zwiera¬ kowa typu wtyczkowego w minimalnym stopniu powieksza gabaryty calego przelacznika NO, jest proste i tanie i w istotnym stopniu lagodzi wa¬ runki pracy ukladu pólprzewodnikowego. Lampa 55 wtyczkowa znacznie latwiej sie zapala niz zwierak klatkowy, w zwiazku z czym przy wlaczaniu zimnej stacji od razu wtraca cale swe tlumienie 1 zaporowe w czasie nadawania, a ponadto w znacz¬ nym stopniu obniza energie ostrza, dochodzaca do 60 calego ukladu pólprzewodnikowego. Równiez w momencie uszkodzenia zwieraka Pre-NO lampa wtyczko.wa wprowadza wstepne zabezpieczenie . ukladu pólprzewodnikowego. Lampa wtyczkowa umieszczona w odcinku falowodu wnosi bardzo 65 male straty dla odbioru, a równoczesnie jest11« 264 6 rozwiazaniem szerokopasmowym. Umieszczenie na wejsciu ukladu pólprzewodnikowego sprzegacza, za pomoca którego niewielka czesc mocy przecie- kowej jest doprowadzana na wejscie specjalnego ukladu elektronicznego wylaczajacego nadajnik w przypadku przekroczenia przez te moc do¬ puszczalnego poziomu, dodatkowo zwieksza bez¬ pieczna prace ukladu pólprzewodnikowego.Cel wynalazku w drugim przypadku osiagnieto przez zbudowanie przelacznika NO, skladajacego sie z ukladu Pre NO typu cyrkuilatoTowego, przy czym do ramienia odbiorczego tego ukladu jest do¬ laczony odcinek falowodu prostokatnego, zawiera¬ jacy lampe zwierakowa typu wtyczkowego umiesz¬ czona pomiedzy odpowiednimi reaktancyjnymi ele¬ mentami dopasowujacymi a za nim przejscie falo¬ wód linia wspólosiowa, do wyjscia którego jest dolaczony uklad pólprzewodnikowy, spelniajacy funkcje ogranicznika aktywnego, ogranicznika pasywnego i tlumika zasiegowej regulacji tlumie¬ nia, przy czyim lampa wtyczkowa jest umieszczo¬ na w dowolnej odleglosci o& cyrkulatora, nato¬ miast odleglosc miejdzjf lampa' wtyczkowa i ukla¬ dem pólprzewodnikowym jest tak dobrana, ze zwarcie w plaszczyznie pierwszej diody kluczowa¬ nej ukladu pólprzewodnikowego transformuje sie dla srodkowej czestotliwosci pasma pracy jako rozwarcie w plaszczyznoe lampy wtyczkowej, po¬ nadto pomiedzy lampa wtyczkowa a ukladem pólprzewodnikowym jest umieszczony sprzegacz* za pomoca którego czesc mocy przeciekowej jest doprowadzana na wejscie specjalnego ukladu elek¬ tronicznego wylaczajacego nadajnik w przypadku przekroczenia przez moc przeeiekowa poziomu do¬ puszczalnego dla ukladu pólprzewodnikowego.Bezposrednie polaczenie pólprzewodnikowego ukladu ograniczajacego z odbiorczym wyjsciem cyrkulatora grozi uszkodzeniem ukladu ogranicza¬ jacego w przypadku wystapienia wspólczynnika fali stojacej traktu falowodowego, laczacego cyrku, laitor z antena o wartosci znacznie wiekszej od do¬ puszczalnej. Moze to miec miejsce zarówno w przy¬ padku losowej zmiany parametrów któregos ze zlozonych podzespolów .traktu (np. zlacze obroto¬ we) jak i w przypadku koniecznosci znacznej roz¬ budowy traktu i zwiazanego z tym zwiekszenia wartosci wspólczynnika fali stojacej traktu.Zastosowanie odcinka falowodu z lampa zwiera¬ kowa typu wtyczkowego w minimalnym stopniu powieksza gabaryty calego przelacznika NO, jest proste i tanie i w istotnym stopniu lagodzi wa¬ runki pracy ukladu pólprzewodnikowego, gdyz w przypadku przekroczenia mocy zaplonu lampa wtyczkowa w istotnym stopniu zmniejsza poziom mocy padajacej na uklad pólprzewodnikowy.Lampa wtyczkowa umieszczona w odcinku falo¬ wodu wnosi bardzo male straty dla odbioru, a równoczesnie jest rozwiazaniem szerokopasmo¬ wym. Umieszczenie na wejsciu ukladu pólprzewod¬ nikowego sprzegacza, za pomoca którego niewielka czesc mocy przeciekowej jest doprowadzana na wejscie specjalnego ukladu elektronicznego, wy¬ laczajacego nadajnik w przypadku przekroczenia przez te moc dopuszczalnego poziomu, dodatkowo zwieksza bezpieczna prace ukladu pólprzewodniko¬ wego.Uklad wedlug wynalazku jest uwidoczniony w przykladzie rozwiazania na rysunku w postaci s schematu blokowego szerokopasmowego ukladu zabezpieczajacego.W pierwszej wersji rozwiazania technicznego wedlug wynalazku do odbiorczego wyjscia ukla¬ du Pare NO 1 jest dolaczony odcinek falowodu 10 prostokatnego 2, zawierajacy lampe zwierakowa typu wtyczkowego 3, umieszczona pomiedzy od¬ powiednimi reaktancyjnymi elementami dopasowu¬ jacymi, a za nim przejscie falowód-linia wspól¬ osiowa 4, do wyjscia którego jest dolaczony uklad 15 pólprzewodnikowy 5 spelniajacy funkcje ogranicz¬ nika aktywnego, ogranicznika pasywnego i tlumika ZRT, przy czym lampka wtyczkowa 3 jest umiesz¬ czona w takiej odleglosci od plaszczyzny okna wyjsciowego lampy Pre-NO, ze dla srodkowej 20 czestotliwosci pasma pracy ukladu, zwarcie z plaszczyzny lampy wtyczkowej transformuje sie jako zwarcie w plaszczyzne okna wyjsciowego lampy Pre-NO, a odleglosc miedzy lampa wtycz¬ kowa i ukladem pólprzewodnikowym jest tak do- 25 brana, ze zwarcie w plaszczyznie pierwszej dio¬ dy kluczowanej ukladu pólprzewodnikowego tran¬ sformuje sie dla srodkowej czestotliwosci pasma pracy jako rozwarcie w plaszczyznie lampy wtycz¬ kowej, ponadto pomiedzy lampa wtyczkowa 30 a ukladem pólprzewodnikowym jest umieszczony sprzegacz 6 za pomoca którego niewielka czesc mocy przeciekowej jest doprowadzana na wejscie specjalnego ukladu elektronicznego 7, wylaczaja¬ cego nadajnik w przypadku przekroczenia przez 35 te moc poziomu dopuszczalnego dla ukladu pól¬ przewodnikowego.W drugiej wersji rozwiazania technicznego wedlug wynalazku do odbiorczego wyjscia cyrkula¬ tora 1 jest dolaczony odcinek falowodu prosto- 40 katnego 2, zawierajacy lampe zwierakowa typu wtyczkowego 3 umieszczona pomiedzy odpowied¬ nimi reaktancyjnymi elementami dopasowujacymi, a za nim przejscie falowód — linia wspólosiowa 4, do wyjscia którego jest dolaczony uklad póArze- 45 wodnikowy 5, spelniajacy funkcje ogranicznika aktywnego, ogranicznika pasywnego i tlumika ZRT, przy czym lampa wtyczkowa 3 jest umiesz¬ czona w dowolnej odleglosci od cyrkulaitora, a od¬ leglosc miedzy lampa wtyczkowa i ukladem pól- 50 przewodnikowym jest tak dobrana, ze zwarcie w plaszczyznie pierwszej diody kluczowanej ukla¬ du pólprzewodnikowego transformuje sie dla srod¬ kowej czestotliwosci pasma pracy jako rozwarcie w plaszczyznie lampy wtyczkowej, ponadto po- 55 miedzy lampa wtyczkowa a ukladem pólprzewod¬ nikowym jest umieszczony sprzegacz 6, za pomoca którego niewielka czesc mocy przeciekowej jest doprowadzana na wejscie specjalnego ukladu elektronicznego 7, wylaczajacego nadajnik w przy- 60 padku przekroczenia przez te moc poziomu do¬ puszczalnego dla ukladu pólprzewodnikowego.Zastrzezenia patentowe 1. Szerokopasmowy uklad zabezpieczajacy urza¬ dzenie odbiorcze w stacji radiolokacyjnej przed 65 duza moca mikrofalowa, bedacy przelacznikiem118 264 8 nadawanie-odbiór typu rozgalezionego, zbudowa¬ nym z odcinka falowodu prostokatnego z dola¬ czonymi lampami zwierakowyimi, pracujacymi w ukladzie Fre NO i ANO, znamienny tym, ze do odbiorczego wyjscia ukladu Pre NO (1) jest dolaczony odcinek falowodu prostokatnego (2), za¬ wierajacy lampe zwiierakowa typu wtyczkowego (3), umieszczona pomiedzy odpowiednimi reaktan- cyjnymi elementami dopasowujacymi, a za nim przejscie faiowód-linia wspólosiowa (4), do wyjscia którego jest dolaczony uklad pólprzewodnikowy (5), spelniajacy funkcje ogranicznika aktywnego, ogranicznika pasywnego i tlumika zasiegowej re¬ gulacji tlumienia, przy czym odleglosc lampy wtyczkowej (3) od plaszczyzny okna wyjsciowego 15 lampy Pre NO (1) i odleglosc miedzy lampa wtyczkowa (3) i ukladem pólprzewodnikowym (5) sa odpowiednio dobrane, a ponadto pomiedzy lampa wtyczkowa (3) a ukladem pólprzewodniko¬ wym (5) jest umieszczony sprzegacz (6), którego wejscie jest polaczone z ukladem elektronicznym (7)^ wylaczajacym nadajnik w przypadku przekro¬ czenia przez moc przesiekowa poziomu dopuszczal¬ nego dla ukladu pólprzewodnikowego. 2. Szerokopasmowy uklad zabezpieczajacy urza¬ dzenie odbiorcze w stacji radiolokacyjnej przed duza moca mikrofalowa, bedacy przelacznikiem nadawanie-odbiór, zawierajacy falowodowy cyrku- 5 lator ferrytowy, znamienny tym, ze do odbiorczego wyjscia cyrkuiatora (1) jest dolaczony odcinek falowodu prostokatnego (2), zawierajacy lampe zwierakojwa typu wtyczkowego (3) umieszczona pomiedzy odpowiednimi reaktamcyjnymi eflementa- io mi dopasowujacymi, a za nim — przejscie failo- wódnlinia wspólosiowa (4), do wyjscia którego jest dolaczony uklad pólprzewodnikowy (5), spelniajacy funkcje ogranicznika aktywnego, ogranicznika pa¬ sywnego i tlumika zasiegowej regulacji tlumienia, przy czym lampa wtyczkowa (3) jest umieszczona w dowolnej odleglosci od cyrkuiatora, natomiast odleglosc miedzy lampa wtyczkowa (3) i ukladem pólprzewodnikowym (5) jest odpowiednio dobrana, a ponadto pomiedzy lampa wtyczkowa (3) a ukla¬ dem pólprzewodnikowym (5) jest umieszczony sprzegacz (6), którego wyjscie polaczone jest z ukladem elektronicznym (7), wylaczajacym na¬ dajnik w przypadku przekroczenia przez moc przeciekowa poziomu dopuszczalnego dla ukladu pólprzewodnikowego. 20 LZGraf. Znd Nr 2 — 716/82 95 egz. A-4 Cena 100 zl PL