RU2477565C1 - Centimetre-range microwave transmitter - Google Patents

Centimetre-range microwave transmitter Download PDF

Info

Publication number
RU2477565C1
RU2477565C1 RU2011138770/08A RU2011138770A RU2477565C1 RU 2477565 C1 RU2477565 C1 RU 2477565C1 RU 2011138770/08 A RU2011138770/08 A RU 2011138770/08A RU 2011138770 A RU2011138770 A RU 2011138770A RU 2477565 C1 RU2477565 C1 RU 2477565C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
input
output
microwave
connector
frequency code
Prior art date
Application number
RU2011138770/08A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Михаил Иванович Суворинов
Андрей Васильевич Копьев
Вадим Михайлович Лебедев
Василий Владимирович Тинаев
Original Assignee
Открытое акционерное общество "Государственный Рязанский приборный завод"
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Открытое акционерное общество "Государственный Рязанский приборный завод" filed Critical Открытое акционерное общество "Государственный Рязанский приборный завод"
Priority to RU2011138770/08A priority Critical patent/RU2477565C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2477565C1 publication Critical patent/RU2477565C1/en

Links

Abstract

FIELD: radio engineering, communication.
SUBSTANCE: centimetre-range microwave transmitter has a decoupling device, a p-i-n attenuator, a microwave amplifier, a load, a power supply and a modulator, as well as a waveguide for feeding the input microwave signal, a frequency code decoder, a connector pin for feeding the carrier-frequency code, a connector pin for connecting a mechanical interface, a connector pin for feeding commands for switching on-board radar modes. The frequency code decoder includes series-connected matching device, control device, digital-to-analogue converter (DAC), controlled current source, and the microwave amplifier includes series connected first travelling-wave tube (TWT1), intermediate path, second travelling-wave tube (TWT2), output path.
EFFECT: providing maximum output power of the centimetre-range transmitter at carrier frequencies by using two travelling-wave tubes and providing optimum matching of operating modes thereof.
1 dwg

Description

Изобретение предназначено для работы на летающих объектах в составе передатчиков СВЧ мощности радиолокационных станций, использующих доплеровскую обработку сигналов.The invention is intended to work on flying objects as part of microwave power transmitters of radar stations using Doppler signal processing.

Из уровня техники известен передатчик СВЧ (патент RU №2208909, опубл. 2003.07.20, МПК Н04В 1/00, H05K 7/20). Передатчик СВЧ содержит задающий генератор, развязывающий прибор, p-i-n аттенюатор, усилитель СВЧ, нагрузку, источник тока, дискриминатор, источник питания и модулятор, систему охлаждения с замкнутым жидкостным контуром. Данный передатчик СВЧ позволяет повысить эффективность работы за счет улучшения отвода тепла от блоков передатчика и улучшение массогабаритных характеристик, но не решает задачу получения значительной величины выходной мощности на выходе передатчика СВЧ.The microwave transmitter is known from the prior art (patent RU No. 2208909, publ. 2003.07.20, IPC Н04В 1/00, H05K 7/20). The microwave transmitter contains a master oscillator, a decoupling device, a p-i-n attenuator, a microwave amplifier, a load, a current source, a discriminator, a power source and a modulator, and a closed-loop cooling system. This microwave transmitter can improve operating efficiency by improving the heat removal from the transmitter units and improving the overall dimensions, but it does not solve the problem of obtaining a significant amount of output power at the output of the microwave transmitter.

Известен усилитель импульсной СВЧ мощности (Свидетельство на полезную модель №16238, опубл. 2000.12.10, МПК H03F 3/58), содержащий лампу бегущей волны (ЛБВ), коллекторный вывод которой подключен к положительной шине коллекторного источника питания, а отрицательная шина коллекторного источника питания подключена к катоду ЛБВ, анодный источник питания, отрицательная шина анодного источника питания соединена с положительной шиной коллекторного источника питания, положительная шина анодного источника питания соединена с положительным выводом регулирующего каскада высоковольтного стабилизатора, отрицательный вывод которого соединен с корпусом, а управляющий вход с регулирующим выходом делителя напряжения, один вывод которого соединен с катодом ЛБВ, а второй - с корпусом, общий вывод источника питания модулятора соединен с катодом ЛБВ, отрицательная шина источника питания модулятора соединена с выходом первого ключа, а положительная шина - с входами второго и третьего ключей, вход первого ключа соединен с выходом третьего ключа, второй управляющей сеткой ЛБВ и через разделительный диод с первой управляющей сеткой ЛБВ, которая соединена с анодом разделительного диода, с выходом второго ключа и через разрядный резистор с выходом первого ключа, управляющий вход первого ключа соединен с выходом первого пускового устройства, вход которого соединен с выходом коммутатора, управляющий вход второго ключа соединен с выходом второго пускового устройства, вход которого соединен с первым входом коммутатора и разъемом "коротких" импульсов, управляющий вход третьего ключа соединен с выходом третьего пускового устройства, вход которого соединен с выходом инвертора, вход инвертора соединен с разъемом запуска "длинных" импульсов и вторым входом коммутатора. Данный усилитель импульсной СВЧ мощности расширяет функциональные возможности усилителя, но не обеспечивает повышения надежности работы ЛБВ в составе усилителя СВЧ.A well-known pulse microwave power amplifier (Utility Model No. 16238, publ. 2000.12.10, IPC H03F 3/58) containing a traveling wave lamp (TWT), the collector terminal of which is connected to the positive bus of the collector power source, and the negative bus of the collector source the power supply is connected to the TWT cathode, the anode power supply, the negative bus of the anode power supply is connected to the positive bus of the collector power supply, the positive bus of the anode power supply is connected to the positive terminal of the control the cascade of the high-voltage stabilizer, the negative output of which is connected to the housing, and the control input with the regulating output of the voltage divider, one output of which is connected to the TWT cathode, and the second to the housing, the common output of the modulator power supply is connected to the TWT cathode, negative bus of the modulator power supply connected to the output of the first key, and the positive bus to the inputs of the second and third keys, the input of the first key is connected to the output of the third key, the second TWT control grid and through the dividing a diode with a first TWT control grid, which is connected to the anode of the separation diode, with the output of the second key and through a discharge resistor with the output of the first key, the control input of the first key is connected to the output of the first starting device, the input of which is connected to the output of the switch, the control input of the second key is connected with the output of the second starting device, the input of which is connected to the first input of the switch and the connector of "short" pulses, the control input of the third key is connected to the output of the third starting device, input which is connected to the output of the inverter, the input of the inverter is connected to the trigger connector "long" pulses and the second input of the switch. This pulsed microwave power amplifier expands the functionality of the amplifier, but does not provide increased reliability of the TWT as part of the microwave amplifier.

Наиболее близким к заявляемому по технической сущности является передатчик СВЧ (патент RU №2187880, опубл. 2002.08.20, МПК: Н03В 9/06). В состав передатчика СВЧ между вторым выходом задающего генератора и управляющим входом p-i-n аттенюатора включены частотный дискриминатор и управляемый от дискриминатора источник тока. Источник тока обеспечивает стабилизацию постоянного тока через p-i-n аттенюатор и, как следствие, стабилизирует входную мощность и снижает уровень шумов усилителя СВЧ. Управление источником тока осуществляется от дискриминатора, который формирует частотно-зависимое напряжение управления током p-i-n аттенюатора.Closest to the claimed technical essence is the microwave transmitter (patent RU No. 2187880, publ. 2002.08.20, IPC: Н03В 9/06). A microwave transmitter between the second output of the master oscillator and the control input p-i-n of the attenuator includes a frequency discriminator and a current source controlled from the discriminator. The current source provides direct current stabilization through the p-i-n attenuator and, as a result, stabilizes the input power and reduces the noise level of the microwave amplifier. The current source is controlled by a discriminator, which generates a frequency-dependent voltage control current p-i-n attenuator.

К недостаткам данного передатчика СВЧ можно отнести то, что, применяя в усилителе СВЧ одну лампу бегущей волны (ЛБВ), не удается получить значительной величины выходной мощности и обеспечить оптимальную входную мощность на несущих частотах.The disadvantages of this microwave transmitter can be attributed to the fact that, using a single traveling wave lamp (TWT) in the microwave amplifier, it is not possible to obtain a significant output power and provide optimal input power at the carrier frequencies.

С целью получения большой дальности обнаружения бортовой радиолокационной станции (БРЛС) требуется передатчик с большой выходной импульсной мощностью. Для получения значительной величины выходной импульсной мощности в передатчике применяются две лампы бегущей волны, включенные последовательно.In order to obtain long-range detection of an airborne radar station (RLS), a transmitter with a large output pulse power is required. To obtain a significant value of the output pulse power in the transmitter, two traveling wave tubes are used, connected in series.

Одним из способов обеспечения помехозащищенности БРЛС является возможность ее работы на нескольких несущих частотах. Переключение несущих частот производится автоматически. Поэтому передатчик реально работает на нескольких десятках несущих частот в широком частотном диапазоне. В прототипе широкий частотный диапазон делится на несколько узких частотных поддиапазонов и устанавливается средняя для этого частотного поддиапазона входная оптимальная мощность. Но в частотном поддиапазоне может оказаться две или несколько несущих частот, поэтому на одной несущей частоте входная мощность недостаточна, а на другой - она избыточна.One of the ways to ensure noise immunity of radar is the possibility of its operation at several carrier frequencies. Carrier frequency switching is automatic. Therefore, the transmitter actually works on several tens of carrier frequencies in a wide frequency range. In the prototype, a wide frequency range is divided into several narrow frequency subbands and the average input optimal power for this frequency subband is set. But in the frequency sub-band there may appear two or several carrier frequencies, therefore, at one carrier frequency the input power is insufficient, and on the other it is redundant.

Технический результат предлагаемого технического решения направлен на существенное улучшение характеристик передатчика СВЧ для БРЛС: обеспечение максимальной выходной мощности передатчика СВЧ на несущих частотах, снижение уровня шумов, обеспечение согласования режимов работы двух ЛБВ в составе передатчика, повышение надежности работы ЛБВ в составе передатчика СВЧ сантиметрового диапазона.The technical result of the proposed technical solution is aimed at significantly improving the characteristics of the microwave transmitter for radars: ensuring maximum output power of the microwave transmitter at carrier frequencies, reducing noise, ensuring coordination of the operation modes of two TWTs in the transmitter, increasing the reliability of the TWT in the microwave transmitter of the centimeter range.

Указанный технический результат достигается тем, что передатчик СВЧ сантиметрового диапазона содержит развязывающий прибор, p-i-n аттенюатор, усилитель СВЧ, нагрузку, источник питания и модулятор. При этом он отличается от прототипа тем, что дополнительно содержит волновод подачи входного СВЧ сигнала, дешифратор кода частоты, контакт разъема для подачи кода несущей частоты, контакт разъема для подключения технологического интерфейса, контакт разъема для подачи команд переключения режимов БРЛС.The specified technical result is achieved in that the microwave transmitter of the centimeter range contains a decoupling device, a p-i-n attenuator, a microwave amplifier, a load, a power source and a modulator. At the same time, it differs from the prototype in that it additionally contains a waveguide for supplying an input microwave signal, a frequency code decoder, a connector pin for supplying a carrier frequency code, a connector pin for connecting a technological interface, a connector pin for sending radar command switching commands.

Причем дешифратор кода частоты включает последовательно соединенные согласующее устройство, устройство управления, цифроаналоговый преобразователь (ЦАП), управляемый источник тока, а усилитель СВЧ включает последовательно соединенные первую лампу бегущей волны (ЛБВ1), тракт промежуточный, вторую лампу бегущей волны (ЛБВ2), тракт выходной.Moreover, the frequency code decoder includes a serially connected matching device, a control device, a digital-to-analog converter (DAC), a controlled current source, and a microwave amplifier includes a serially connected first traveling wave lamp (LBV1), an intermediate path, a second traveling wave lamp (LBV2), and an output path .

При этом волновод подачи входного СВЧ сигнала соединен с входом развязывающего прибора, выход развязывающего прибора соединен с первым входом p-i-n аттенюатора, второй вход p-i-n аттенюатора соединен с выходом управляемого источника тока дешифратора кода частоты. Выход p-i-n аттенюатора соединен с первым входом ЛБВ1 усилителя СВЧ, первый выход источника питания и модулятора соединен со вторым входом ЛБВ1 усилителя СВЧ. Контакт разъема для подключения технологического интерфейса соединен со вторым входом устройства управления дешифратора кода частоты. Контакт разъема для подачи кода несущей частоты соединен с первым входом согласующего устройства дешифратора кода частоты. Контакт разъема для подачи команд переключения режимов БРЛС соединен со вторым входом согласующего устройства дешифратора кода частоты и с входом источника питания и модулятора. Второй выход источника питания и модулятора соединен со вторым входом ЛБВ2. Выход тракта выходного усилителя СВЧ соединен с входом нагрузки.The input microwave signal supply waveguide is connected to the input of the decoupling device, the output of the decoupling device is connected to the first input p-i-n of the attenuator, the second input p-i-n of the attenuator is connected to the output of the controlled current source of the frequency code decoder. The output p-i-n of the attenuator is connected to the first input of the TWT1 microwave amplifier, the first output of the power source and modulator is connected to the second input of the TWT1 microwave amplifier. The contact of the connector for connecting the technological interface is connected to the second input of the frequency code decoder control device. The contact of the connector for supplying the carrier frequency code is connected to the first input of the matching device of the frequency code decoder. The contact of the connector for the submission of commands for switching radar modes is connected to the second input of the matching device of the frequency code decoder and to the input of the power source and modulator. The second output of the power source and modulator is connected to the second input of TWT2. The output path of the microwave output amplifier is connected to the load input.

На рисунке приведена структурная схема предлагаемого передатчика СВЧ сантиметрового диапазона, который включает: волновод подачи входного СВЧ сигнала 1, контакт разъема для подачи кода несущей частоты 2, развязывающий прибора 3, p-i-n аттенюатор 4, усилитель СВЧ 5, нагрузку 6, источник питания и модулятор 7, дешифратор кода частоты 8, контакт разъема для подключения технологического интерфейса 9.The figure shows the structural diagram of the proposed microwave centimeter range transmitter, which includes: a waveguide for supplying an input microwave signal 1, a connector pin for supplying a carrier frequency code 2, a decoupling device 3, a pin attenuator 4, a microwave amplifier 5, a load 6, a power supply, and a modulator 7 , frequency code decoder 8, connector pin for connecting the technological interface 9.

Дешифратор кода частоты 8 содержит согласующее устройство 10, устройство управления 11, цифроаналоговый преобразователь (ЦАП) 12, управляемый источник тока 13.The frequency code decoder 8 contains a matching device 10, a control device 11, a digital-to-analog converter (DAC) 12, a controlled current source 13.

Усилитель СВЧ 5 содержит ЛБВ1 14, тракт промежуточный 15, ЛБВ2 16, тракт выходной 17.The microwave amplifier 5 contains LBV1 14, the intermediate path 15, LBV2 16, the output path 17.

Также передатчик содержит контакт разъема для подачи команд переключения режимов БРЛС 18.The transmitter also contains a connector pin for issuing commands switching modes of the radar 18.

При этом волновод подачи входного СВЧ сигнала 1 соединен с входом развязывающего прибора 3, выход развязывающего прибора 3 соединен с первым входом p-i-n аттенюатора 4, второй вход p-i-n аттенюатора 4 соединен с выходом управляемого источника тока 13 дешифратора кода частоты 8.In this case, the waveguide for supplying the input microwave signal 1 is connected to the input of the decoupling device 3, the output of the decoupling device 3 is connected to the first input p-i-n of the attenuator 4, the second input p-i-n of the attenuator 4 is connected to the output of the controlled current source 13 of the frequency code decoder 13.

Выход p-i-n аттенюатора 4 соединен с первым входом ЛБВ1 14 усилителя СВЧ 5, первый выход источника питания и модулятора 7 соединен со вторым входом ЛБВ1 14 усилителя СВЧ 5. Контакт разъема для подключения технологического интерфейса 9 соединен со вторым входом устройства управления 11 дешифратора кода частоты 8. Контакт разъема для подачи кода несущей частоты 2 соединен с первым входом согласующего устройства 10 дешифратора кода частоты 8.The pin output of the attenuator 4 is connected to the first input of the TWT1 14 of the microwave amplifier 5, the first output of the power supply and modulator 7 is connected to the second input of the TWT1 14 of the microwave amplifier 5. The contact of the connector for connecting the technological interface 9 is connected to the second input of the control device 11 of the frequency code decoder 11. The contact of the connector for supplying the carrier frequency code 2 is connected to the first input of the matching device 10 of the frequency code decoder 8.

Контакт разъема для подачи команд переключения режимов БРЛС 18 соединен со вторым входом согласующего устройства 10 дешифратора кода частоты 8 и входом источника питания и модулятора 7. Второй выход источника питания и модулятора 7 соединен со вторым входом ЛБВ2 16. Выход тракта выходного 17 усилителя СВЧ 5 соединен с входом нагрузки 6.The contact of the connector for issuing radar switching commands 18 is connected to the second input of the matching device 10 of the frequency code decoder 8 and the input of the power source and modulator 7. The second output of the power source and modulator 7 is connected to the second input of TWT2 16. The output of the output path of the microwave amplifier 5 is connected with load input 6.

Работа передатчика СВЧ сантиметрового диапазона осуществляется следующим образом. По команде с бортовой цифровой вычислительной машины (БЦВМ) в задающем генераторе БРЛС формируется СВЧ сигнал несущей частоты. С задающего генератора через волновод подачи входного сигнала СВЧ 1, через развязывающий прибор 3 и p-i-n аттенюатор 4 СВЧ сигнал поступает на усилитель СВЧ 5 для усиления и далее в нагрузку 6.The operation of the microwave centimeter range is as follows. On command from the on-board digital computer (BCM), a microwave carrier frequency signal is generated in the master radar generator. From the master oscillator through the waveguide of the input signal microwave 1, through the decoupling device 3 and p-i-n attenuator 4, the microwave signal is fed to the microwave amplifier 5 for amplification and then to the load 6.

Усилитель СВЧ 5 выполнен на двух ЛБВ, соединенных последовательно через тракт промежуточный 15. Лампы бегущей волны по совокупности важнейших параметров - полоса пропускания рабочих частот, коэффициент усиления, средняя мощность, КПД, высокая стабильность частоты и фазы, низкий уровень шумов, значительное ослабление уровня выходного сигнала в паузе между импульсами, прочность и компактность конструкции - превосходят другие виды усилительных устройств СВЧ (Кукарин С. В. Электронные СВЧ приборы - М., Радио и связь, 1981 г., с.64-100; Кацман Ю.А. Приборы СВЧ - М., Высшая школа, 1983 г., с.196-264; под редакцией Скольника М. Справочник по радиолокации, т.3, М., Советское радио, 1979 г., с.7-127). Поэтому в качестве выходного усилительного каскада передатчика использовано комплексированное изделие «Чадра» 100СГ06-014ТУ, состоящее из двух ЛБВ, соединенных последовательно через тракт промежуточный 15, с низковольтным управлением.Microwave amplifier 5 is made on two TWTs connected in series through the intermediate 15. The traveling-wave tubes combine the most important parameters — the operating frequency bandwidth, gain, average power, efficiency, high frequency and phase stability, low noise level, significant attenuation of the output level the signal in the pause between pulses, the strength and compactness of the structure are superior to other types of microwave amplifying devices (Kukarin S.V. Electronic microwave devices - M., Radio and communications, 1981, p. 64-100; Katsman Yu.A. Pribo s microwave - M., Graduate School, 1983 s.196-264; edited by M. Skolnik radar Guide, v.3, M., Soviet Radio, 1979 s.7-127). Therefore, the Chadra 100SG06-014TU integrated product consisting of two TWTs connected in series through an intermediate 15 path with low-voltage control was used as the output amplifier stage of the transmitter.

В БРЛС предусмотрен режим дальнего боя (режим большой выходной мощности передатчика) и ближнего боя (режим малой выходной мощности передатчика). В режиме малой выходной мощности БРЛС в передатчике работает одна ЛБВ1 14, а в режиме большой выходной мощности БРЛС в передатчике работают две лампы бегущей волны - ЛБВ1 14 и ЛБВ2 16.The radar has a long-range combat mode (high output power of the transmitter) and close combat (low output power of the transmitter). In the mode of low output power of the radar, one LBV1 14 is operating in the transmitter, and in the mode of large output power of the radar station there are two traveling wave lamps in the transmitter - LBV1 14 and LBV2 16.

Команды переключения режима БРЛС поступают с БЦВМ на передатчик, на контакт разъема для подачи команд переключения режимов БРЛС 18. С контакта разъема для подачи команд переключения режимов БРЛС 18 сигнал поступает на источник питания и модулятор 7, который обеспечивает питание и управление режимами ЛБВ 1 14 и ЛБВ2 16.Commands for switching radar modes are received from the digital computer on the transmitter, to the terminal connector for issuing commands for switching radar 18. From the terminal connector for issuing commands for switching radar 18, the signal is supplied to the power source and modulator 7, which provides power and control of the TWT 1 14 and TWT 16.

Поступивший на вход ЛБВ1 14 сигнал СВЧ усиливается в ЛБВ1 14 и с выхода ЛБВ1 14 через тракт промежуточный 15 поступает на вход ЛБВ2 16.The microwave signal received at the input of TWT1 14 is amplified in TWT1 14 and from the output of TWT1 14 through an intermediate path 15 is fed to the input of TWT 16.

ЛБВ2 16 работает как радиопрозрачный прибор в режиме, когда не требуется большая выходная мощность, и с усилением, когда требуется большая выходная мощность. Режимы работы ЛБВ определяются управляющими напряжениями, поступающими на управляющие электроды ЛБВ1 14 и ЛБВ2 16 с источника питания и модулятора 7.LBV2 16 works as a radiolucent device in the mode when a large output power is not required, and with amplification when a large output power is required. The TWT operation modes are determined by the control voltages supplied to the TWT1 14 and TWT 16 control electrodes from the power source and modulator 7.

Согласно руководству по применению ЛБВ ОСТ 11 0348-86 с.7 при каскадном включении ЛБВ необходимо согласовать значения выходной мощности каждой предыдущей ЛБВ с максимальным значением входной мощности последующей ЛБВ.According to the OST 11 0348-86 p.7 TWT application manual, when cascading a TWT, it is necessary to coordinate the values of the output power of each previous TWT with the maximum input power of the subsequent TWT.

Несоблюдение этого условия может привести к работе второй ЛБВ за точкой насыщения, к уменьшению выходной мощности и к искажению формы огибающей выходного СВЧ сигнала в импульсном режиме.Failure to comply with this condition can lead to the second TWT working behind the saturation point, to reducing the output power and to distorting the shape of the envelope of the output microwave signal in a pulsed mode.

Неоптимальная настройка комплекта ЛБВ по выходной мощности и токам замедляющей системы приводит к увеличению уровня спектральной плотности амплитудных и фазовых шумов, что недопустимо в БРЛС, использующих доплеровскую обработку сигналов.Non-optimal tuning of the TWT set according to the output power and currents of the slowdown system leads to an increase in the spectral density level of amplitude and phase noise, which is unacceptable in radars using Doppler signal processing.

Для согласования значения выходной мощности ЛБВ1 14 со значением входной мощности ЛБВ2 16 изготовитель комплексированного изделия «Чадра» 100СГ06-014ТУ, указывает в паспорте оптимальный уровень входной мощности ЛБВ1 14 в режиме малой выходной мощности и оптимальный уровень входной мощности ЛБВ1 14 в режиме большой выходной мощности.To coordinate the value of the output power LBV1 14 with the value of the input power LBV2 16, the manufacturer of the Chadra 100SG06-014TU integrated product indicates in the passport the optimal level of input power LBV1 14 in the mode of low output power and the optimal level of input power LBV1 14 in the mode of high output power.

Невыполнение указанного требования приводит к перегреву замедляющей системы из-за явления динамической расфокусировки и уменьшения рабочего диапазона частот из-за явления недонасыщения или перенасыщения входным сигналом (ОСТ 110348-86 с.17).Failure to comply with this requirement leads to overheating of the slowdown system due to the phenomenon of dynamic defocusing and a decrease in the operating frequency range due to the phenomenon of undersaturation or oversaturation with the input signal (OST 110348-86 p.17).

На входе ЛБВ1 14 сигнал СВЧ имеет небольшую импульсную мощность, поэтому установку оптимальной входной мощности ЛБВ1 14 можно осуществить с помощью p-i-n аттенюатора 4. На выходе ЛБВ1 14 импульсная выходная мощность составляет значительную величину (3000 Вт) и установку оптимальной входной мощности ЛБВ2 16 осуществить с помощью p-i-n аттенюатора 4 невозможно.At the input of TWT1 14, the microwave signal has a small pulsed power, so setting the optimal input power of TWT114 can be done using the pin attenuator 4. At the output of TWT114, the pulse output power is significant (3000 W) and setting the optimal input power of TWT 16 16 using pin attenuator 4 is not possible.

Поэтому применен дешифратор кода частоты 8, который совместно с p-i-n аттенюатором 4 предназначен для установки входной оптимальной мощности на всех несущих частотах на входе ЛБВ1 14 в режиме малой выходной мощности и на всех несущих частотах на входе ЛБВ1 14 в режиме большой выходной мощности, обеспечивая тем самым оптимальную входную мощность и для ЛБВ2 16.Therefore, a frequency code decoder 8 is used, which, together with a pin attenuator 4, is designed to set the input optimal power at all carrier frequencies at the input of TWT1 14 in the low output power mode and at all carrier frequencies at the input of TWT1 14 in the high output power mode, thereby optimal input power for TWT2 16.

В процессе регулировки передатчика на устройство управления 11 из компьютера, входящего в состав рабочего места, через контакт разъема для подключения технологического интерфейса 9, поступают коды управления током диода p-i-n аттенюатора 4.In the process of adjusting the transmitter to the control device 11 from the computer, which is part of the workplace, through the contact of the connector for connecting the technological interface 9, the current control codes of the diode p-i-n of the attenuator 4 are received.

Для каждой несущей частоты подбирается код, обеспечивающий оптимальный режим работы ЛБВ1 14 и ЛБВ2 16 по выходной мощности и токам замедляющей системы. Данные коды запоминаются во внутренней FLASH памяти устройства управления 11. Коды подбираются в процессе регулировки таким образом, чтобы обеспечить установку входной оптимальной мощности на всех несущих частотах на входе ЛБВ1 14 согласно техническим условиям на комплексированное изделие «Чадра» и режиму БРЛС.For each carrier frequency, a code is selected that ensures the optimal operation mode of TWT1 14 and TWT 16 in terms of output power and currents of the retarding system. These codes are stored in the internal FLASH memory of the control device 11. Codes are selected in the process of adjustment in such a way as to ensure that the input optimal power is installed at all carrier frequencies at the input LBV1 14 according to the specifications for the Chadra integrated product and radar mode.

С выхода устройства управления 11 коды по последовательной линии передачи данных поступают в цифроаналоговый преобразователь (ЦАП) 12. Напряжение с выхода ЦАП 12 поступает на управляемый источник тока 13, преобразующий напряжение в ток для управления p-i-n аттенюатором 4.From the output of the control device 11, the codes are transmitted via a serial data line to a digital-to-analog converter (DAC) 12. The voltage from the output of the DAC 12 is supplied to a controlled current source 13, which converts the voltage into current to control the p-i-n attenuator 4.

В штатном режиме с контакта разъема для подачи кода несущей частоты 2 на устройство управления 11 через согласующее устройство 10 поступают коды номера несущей частоты, определяющие адреса ячеек FLASH памяти, в которых хранятся соответствующие управляющие коды. Согласующее устройство 10 предназначено для преобразования уровней входных сигналов дешифратора кода частоты 8 в уровни LVTTL, необходимые для работы устройства управления 11. Согласующее устройство 10 выполнено на микросхемах SN74AHC14PWRG4, устройство управления 11 - на микросхеме ЕРМ1270Т144I5, ЦАП 12 - на микросхеме AD5320BRTZ, управляемый источник тока 13 - на микросхемах 140УД20Б (Антонов А.П. Язык описания цифровых устройств Altera HDL. М., Радио Софт, 2001 г., с.69-171, Дж. Кар. Проектирование и изготовление электронной аппаратуры. М., Мир, 1980 г., с.126-135).In the normal mode, from the contact of the connector for supplying the code of the carrier frequency 2 to the control device 11, through the matching device 10, codes of the carrier frequency number are received, which determine the addresses of the FLASH memory cells in which the corresponding control codes are stored. Matching device 10 is designed to convert the input signal decoder levels of frequency code 8 to LVTTL levels necessary for operation of control device 11. Matching device 10 is made on SN74AHC14PWRG4 chips, control device 11 is on EPM1270T144I5 chip, DAC 12 is on AD5320BRTZ chip, controlled current source 13 - on microcircuits 140UD20B (Antonov A.P. Language for the description of digital devices Altera HDL. M., Radio Soft, 2001, p. 69-171, J. Kar. Design and manufacture of electronic equipment. M., Mir, 1980 city, p.126-135).

Для оптимальной работы двух последовательно включенных ЛБВ необходимо согласование выхода ЛБВ1 14 и входа ЛБВ2 16, а также и согласование выхода ЛБВ2 16 с нагрузкой 6.For the optimal operation of two series-connected TWTs, it is necessary to coordinate the output of TWT1 14 and the input of TWT2 16, as well as matching the output of TWT 16 to load 6.

Тракт промежуточный 15 служит для согласования выхода ЛБВ1 14 и входа ЛБВ2 16. Радикальным средством устранения влияния ЛБВ2 16 на ЛБВ1 14 является включение в тракт промежуточный 15 циркулятора. Циркулятор защищает ЛБВ 1 14 от обратной волны, отраженной от входа ЛБВ2 16.The intermediate path 15 serves to coordinate the output of TWT1 14 and the input of TWT2 16. A radical way to eliminate the influence of TWT 16 to TWT 14 is to include an intermediate 15 in the path. The circulator protects the TWT 1 14 from the backward wave reflected from the TWT input 16.

Развязывающий прибор 3 представляет собой циркулятор и служит для защиты задающего генератора БРЛС от обратной волны, отраженной от входа ЛБВ1 14 (Вамберский М.В. Передающие устройства СВЧ. - М., Высшая школа, 1984 г., с.406-430; под редакцией А.М.Чернушенко. Конструкция СВЧ устройств и экранов. М., Радио и связь, 1983 г., с.78-207).The decoupling device 3 is a circulator and serves to protect the radar driver from the backward wave reflected from the input of the TWT1 14 (Vambersky M.V. Microwave Transmitters. - M., Higher School, 1984, p. 404-430; under edited by A.M. Chernushenko. The design of microwave devices and screens. M., Radio and communications, 1983, p.78-207).

Источник питания и модулятор 7 осуществляет формирование всех питающих напряжений для усилителя СВЧ 5 и производит управление ЛБВ1 14 и ЛБВ2 16 усилителя СВЧ 5 по управляющему электроду (Найвельт Г.С. Источники электропитания РЭА. - М., Радио и связь, 1986 г., с.121-208, Минаев М.И. Радиопередающие устройства сверхвысоких частот. - Минск, Вышэйшая школа, 1978 г., с. 40-93, под редакцией Сколника М. Справочник по радиолокации, т.3, М., Советское радио, 1979 г., с.7-127).The power source and modulator 7 generates all the supply voltages for the microwave amplifier 5 and controls LBV1 14 and LBV2 16 of the microwave amplifier 5 by the control electrode (G. N. Naivelt. Power sources of REA. - M., Radio and communication, 1986, p.121-208, Minaev MI Radio-transmitting devices of superhigh frequencies - Minsk, Higher School, 1978, pp. 40-93, edited by Skolnik M. Radar Reference, vol. 3, M., Soviet Radio , 1979, p. 7-127).

Тракт выходной 17 обеспечивает согласование ЛБВ2 16 с нагрузкой 6 и также содержит циркулятор, защищающий ЛБВ2 16 от обратной волны, отраженной от нагрузки 6 (Вамберский М.В. Передающие устройства СВЧ. - М., Высшая школа, 1984 г., с.406-430; под редакцией А.М.Чернушенко. Конструкция СВЧ устройств и экранов. М., Радио и связь, 1983 г., с.78-207).The output channel 17 ensures matching of TWT 16 with load 6 and also contains a circulator that protects TWT 16 from the backward wave reflected from load 6 (Vambersky M.V. Microwave Transmitters. - M., Higher School, 1984, p. 406 -430; edited by A.M. Chernushenko. The design of microwave devices and screens. M., Radio and communications, 1983, p.78-207).

P-i-n аттенюатор 4 выполнен на основе СВЧ p-i-n диода (Вайсблат А.В. Коммутационные устройства СВЧ на полупроводниковых диодах. - М., Радио и связь, 1987 г., с.5-116).The P-i-n attenuator 4 is made on the basis of the microwave p-i-n diode (Vaysblat A.V. Microwave Switching Devices on Semiconductor Diodes. - M., Radio and Communications, 1987, pp. 5-116).

Получение технических параметров передатчика осуществляется за счет:The technical parameters of the transmitter are obtained by:

- применения комплексированного изделия «Чадра», состоящего из двух ЛБВ, обеспечивающего большую выходную импульсную мощность, низкий уровень вносимых шумов, значительное ослабление уровня выходного сигнала в паузе между импульсами;- the use of the Chadra integrated product, consisting of two TWTs, providing a large output pulse power, low noise level, a significant attenuation of the output signal level in the pause between pulses;

- установки оптимальной входной мощности на обоих ЛБВ на несущих частотах;- setting the optimal input power on both TWTs at carrier frequencies;

- обеспечения согласования обоих ЛБВ по входу и выходу.- ensuring coordination of both TWTs on entry and exit.

По предлагаемому техническому решению изготовлены опытные образцы передатчика. Передатчик СВЧ сантиметрового диапазона обеспечивает выходную импульсную мощность в режиме дальнего боя не менее 14500 Вт, в режиме ближнего боя не менее 2500 Вт, спектральная плотность амплитудных шумов (в полосе 1 Гц) при отстройке 0,3-35 кГц составляет 105 дБ. Технические параметры подтверждены положительными результатами приемосдаточных и предварительных испытаний.Based on the proposed technical solution, prototypes of the transmitter were manufactured. The microwave centimeter range transmitter provides an output pulse power in the ranged mode of not less than 14500 W, in the melee mode of not less than 2500 W, the spectral density of amplitude noise (in the 1 Hz band) with a detuning of 0.3-35 kHz is 105 dB. Technical parameters are confirmed by the positive results of acceptance tests and preliminary tests.

Claims (1)

Передатчик СВЧ сантиметрового диапазона, содержащий развязывающий прибор, p-i-n аттенюатор, усилитель СВЧ, нагрузку, источник питания и модулятор, отличающийся тем, что дополнительно содержит волновод подачи входного СВЧ сигнала, дешифратор кода частоты, контакт разъема для подачи кода несущей частоты, контакт разъема для подключения технологического интерфейса, контакт разъема для подачи команд переключения режимов БРЛС, причем дешифратор кода частоты включает последовательно соединенные согласующее устройство, устройство управления, цифроаналоговый преобразователь (ЦАП), управляемый источник тока, а усилитель СВЧ включает последовательно соединенные первую лампу бегущей волны (ЛБВ1), тракт промежуточный, вторую лампу бегущей волны (ЛБВ2), тракт выходной, при этом волновод подачи входного СВЧ сигнала соединен с входом развязывающего прибора, выход развязывающего прибора соединен с первым входом p-i-n аттенюатора, второй вход p-i-n аттенюатора соединен с выходом управляемого источника тока, выход p-i-n аттенюатора соединен с первым входом ЛБВ1, первый выход источника питания и модулятора соединен со вторым входом ЛБВ1, контакт разъема для подключения технологического интерфейса соединен со вторым входом устройства управления, контакт разъема для подачи кода несущей частоты соединен с первым входом согласующего устройства, контакт разъема для подачи команд переключения режимов БРЛС соединен со вторым входом согласующего устройства и с входом источника питания и модулятора, второй выход источника питания и модулятора соединен со вторым входом ЛБВ2, выход тракта выходного соединен с входом нагрузки. A centimeter-wave microwave transmitter comprising a decoupling device, a pin attenuator, a microwave amplifier, a load, a power source, and a modulator, further comprising a waveguide for supplying an input microwave signal, a frequency code decoder, a connector pin for supplying a carrier frequency code, a connector connector for connecting the technological interface, the contact of the connector for issuing commands for switching radar modes, and the frequency code decoder includes serially connected matching device, control device , a digital-to-analog converter (DAC), a controlled current source, and the microwave amplifier includes a first traveling wave lamp (LBV1) connected in series, an intermediate path, a second traveling wave lamp (LBV2), an output path, while the input microwave signal supply waveguide is connected to the decoupling input device, the output of the decoupling device is connected to the first input of the attenuator pin, the second input of the attenuator pin is connected to the output of the controlled current source, the output of the attenuator pin is connected to the first input of TWT1, the first output of the power source and a modulator is connected to the second input of the TWT1, the contact of the connector for connecting the technological interface is connected to the second input of the control device, the contact of the connector for supplying the carrier code is connected to the first input of the matching device, the contact of the connector for issuing commands for switching radar modes is connected to the second input of the matching device and with the input of the power source and modulator, the second output of the power source and modulator is connected to the second input of TWT2, the output path of the output is connected to the input of the load.
RU2011138770/08A 2011-09-21 2011-09-21 Centimetre-range microwave transmitter RU2477565C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2011138770/08A RU2477565C1 (en) 2011-09-21 2011-09-21 Centimetre-range microwave transmitter

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2011138770/08A RU2477565C1 (en) 2011-09-21 2011-09-21 Centimetre-range microwave transmitter

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2477565C1 true RU2477565C1 (en) 2013-03-10

Family

ID=49124301

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2011138770/08A RU2477565C1 (en) 2011-09-21 2011-09-21 Centimetre-range microwave transmitter

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2477565C1 (en)

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2187880C1 (en) * 2001-04-04 2002-08-20 Государственное унитарное предприятие Государственный Рязанский приборный завод - дочернее предприятие государственного унитарного предприятия Военно-промышленного комплекса "МАПО" Microwave transmitter
US6586999B2 (en) * 2001-07-11 2003-07-01 Multispectral Solutions, Inc. Ultra wideband transmitter with gated push-pull RF amplifier
RU2208909C2 (en) * 2002-10-15 2003-07-20 ОАО "Тантал" Shf transmitter
RU2212090C1 (en) * 2001-12-26 2003-09-10 Общество с ограниченной ответственностью предприятие "Ортикс-Екатеринбург" High-stability microwave pulse transmitter

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2187880C1 (en) * 2001-04-04 2002-08-20 Государственное унитарное предприятие Государственный Рязанский приборный завод - дочернее предприятие государственного унитарного предприятия Военно-промышленного комплекса "МАПО" Microwave transmitter
US6586999B2 (en) * 2001-07-11 2003-07-01 Multispectral Solutions, Inc. Ultra wideband transmitter with gated push-pull RF amplifier
RU2212090C1 (en) * 2001-12-26 2003-09-10 Общество с ограниченной ответственностью предприятие "Ортикс-Екатеринбург" High-stability microwave pulse transmitter
RU2208909C2 (en) * 2002-10-15 2003-07-20 ОАО "Тантал" Shf transmitter

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP2020532859A5 (en)
Lo et al. Novel wireless impulsive power transmission to enhance the conversion efficiency for low input power
CN104836549A (en) Device and method for generating pulse modulation signals adjustable in top-bottom power and used for micro-discharge effect detection
CN104038164A (en) Method For Operating Traveling-wave Tube Module
RU2010127452A (en) METHOD FOR GENERATING BRAKE RADIATION WITH PULSE PULSE ENERGY SWITCHING AND RADIATION SOURCE FOR ITS IMPLEMENTATION
RU2477565C1 (en) Centimetre-range microwave transmitter
RU2463704C1 (en) Microwave transmitter with optimal setting of output capacity
EP1389363B1 (en) Transmit-receive module for a radar
RU2440672C1 (en) Transmitting device of helicopter radar station
RU2480906C1 (en) Highly secure microwave transmitter
RU2514932C2 (en) Centimetre-range microwave transmitter
RU2497278C1 (en) Multimode microwave transmitter
Armstrong et al. A compact G-band MPM power amplifier for high-resolution airborne radar
RU186490U1 (en) Microwave source
JP6087942B2 (en) Constant input current filter for power supply and related systems and methods
RU135447U1 (en) HYBRID ELECTRIC VACUUM MICROWAVE INSTRUMENT BASED ON A RUNNING WAVE LAMP
CN104852707A (en) Top/bottom-level-adjustable pulse baseband generating device and method for micro discharge effect detection
Springmann et al. A 40W Ku-band NanoMPM™ for mobile communication
RU127247U1 (en) SMALL PULSE RUNNING WAVE LAMP
RU2150765C1 (en) Method and device for producing broad-band, high- power, superhigh-frequency quasi-noise signals
EP3364440A1 (en) Iot based power system
KR101485344B1 (en) Power supply unit for magnetron using semiconductor switch component and noise reduction circuit
US4413208A (en) High gain crossed field amplifier tube and radio transmission system equipped with such a tube
US1291527A (en) Wireless receiving system.
RU16238U1 (en) AMPLIFIER

Legal Events

Date Code Title Description
MM4A The patent is invalid due to non-payment of fees

Effective date: 20190922