RU2624098C1 - Pulse transmitter modulator - Google Patents

Pulse transmitter modulator Download PDF

Info

Publication number
RU2624098C1
RU2624098C1 RU2016100910A RU2016100910A RU2624098C1 RU 2624098 C1 RU2624098 C1 RU 2624098C1 RU 2016100910 A RU2016100910 A RU 2016100910A RU 2016100910 A RU2016100910 A RU 2016100910A RU 2624098 C1 RU2624098 C1 RU 2624098C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
pulse
terminal
microwave device
modulator
output
Prior art date
Application number
RU2016100910A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Владимир Викторович Малышев
Валерий Степанович Исайчев
Сергей Григорьевич Попов
Original Assignee
Акционерное общество "Ордена Трудового Красного Знамени Всероссийский научно-исследовательский институт радиоаппаратуры" (АО "ВНИИРА")
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 Акционерное общество "Ордена Трудового Красного Знамени Всероссийский научно-исследовательский институт радиоаппаратуры" (АО "ВНИИРА") filed Critical Акционерное общество "Ордена Трудового Красного Знамени Всероссийский научно-исследовательский институт радиоаппаратуры" (АО "ВНИИРА")
Priority to RU2016100910A priority Critical patent/RU2624098C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2624098C1 publication Critical patent/RU2624098C1/en

Links

Images

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04BTRANSMISSION
    • H04B1/00Details of transmission systems, not covered by a single one of groups H04B3/00 - H04B13/00; Details of transmission systems not characterised by the medium used for transmission
    • HELECTRICITY
    • H03ELECTRONIC CIRCUITRY
    • H03KPULSE TECHNIQUE
    • H03K7/00Modulating pulses with a continuously-variable modulating signal

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Computer Networks & Wireless Communication (AREA)
  • Signal Processing (AREA)
  • Transmitters (AREA)

Abstract

FIELD: physics.
SUBSTANCE: modulator of the impulse transmitter contains a control pulse generator connected to the primary winding of the pulse transformer in parallel with which a termination resistor is connected, the first terminal of the secondary winding of the pulse transformer through the antiparasitic resistor is connected to the control grid of the microwave device and the second terminal of the secondary winding with a negative output of the bias source and the first output of the storage capacitor, the second terminal of which is connected to the positive terminal of the bias source, microwave device cathode and the negative terminal of the collector voltage source, the positive terminal of which is grounded and connected to the collector of the microwave device.
EFFECT: simplifying the device and increasing the reliability thereof.
3 dwg

Description

Изобретение относится к импульсной технике и может быть использовано для построения модуляторов импульсных передатчиков и электрофизических устройств, использующих в своем составе СВЧ-приборы с сеточным управлением (Клистроны, ЛБВ, ЛОВ и т.п.).The invention relates to a pulse technique and can be used to build modulators of pulse transmitters and electrophysical devices using microwave devices with grid control (Klystrons, TWT, VOC, etc.).

Известны модуляторы импульсов, работающие в составе передатчиков, построенных с применением СВЧ-приборов с сеточным управлением, к таким устройствам относится модулятор, приведенный в описании к патенту 2034400 С1 [1].Known pulse modulators operating as part of transmitters built using microwave devices with grid control, such devices include a modulator described in the description of patent 2034400 C1 [1].

Устройство содержит генератор управляющих импульсов, первую и вторую модуляторные лампы, представляющие собой тетроды, первую и вторую параллельные RC цепи, первый и второй электронные ключи, выполненные на транзисторах n-p-n типа, два вторых конденсатора, два первых усилителя, два транзисторных ключа, два первых источника питания, два вторых источника питания, два вторых резистора, два диода, две интегрирующие цепи, нагрузку, дифференцирующую цепь, второй усилитель, трансформатор, дополнительную нагрузку, два третьих конденсатора и два третьих резистора, образующие две параллельные RC-цепи, два первых конденсатора и два первых резистора, образующие две интегрирующие цепи, четвертый конденсатор и резистор, образующие дифференцирующую цепь (Фиг. 1).The device contains a control pulse generator, first and second modulator lamps, which are tetrodes, first and second parallel RC circuits, first and second electronic switches made on npn type transistors, two second capacitors, two first amplifiers, two transistor switches, two first sources power supply, two second power sources, two second resistors, two diodes, two integrating circuits, load, differentiating circuit, second amplifier, transformer, additional load, two third capacitors and two three ih resistor, forming two parallel RC-circuit, two first capacitor and the first two resistors forming the two integrating circuits, a fourth capacitor and a resistor constituting a differentiating circuit (FIG. 1).

Недостатком этого устройства является наличие двух электронных ключей (первая и вторая модуляторные лампы), сложная схема управления ключами, содержащая транзисторные и операционные усилители, а также четыре источника питания, что снижает его надежность.The disadvantage of this device is the presence of two electronic keys (first and second modulator lamps), a complex key management scheme containing transistor and operational amplifiers, as well as four power sources, which reduces its reliability.

Более совершенными являются передатчики с модуляторами, выполненными на базе мощных MOSFET транзисторов, образующих два ключевых устройства, закрывающий СВЧ-прибор ключ, подключенный к источнику смещения, и открывающий ключ, подключенный к источнику превышения. (Фиг. 2) [2]More sophisticated are transmitters with modulators based on powerful MOSFET transistors that form two key devices, a key that closes the microwave device connected to the bias source, and a key that opens to the excess source. (Fig. 2) [2]

Каждое из этих двух ключевых устройств состоит из нескольких последовательно соединенных транзисторов, количество которых зависит от коммутируемого ими напряжения.Each of these two key devices consists of several series-connected transistors, the number of which depends on the voltage switched by them.

Недостатком модуляторов такого типа (Фиг. 2) является наличие двух ключей, в свою очередь имеющих такой недостаток, как неравномерное распределение напряжения по цепочке последовательно соединенных транзисторов, снижающее надежность устройства, а также наличие паразитных емкостей. Кроме того, модулятор имеет сложную схему управления транзисторными ключами, что дополнительно снижает его надежность.The disadvantage of this type of modulators (Fig. 2) is the presence of two switches, which in turn have such a disadvantage as uneven voltage distribution along a series of transistors connected in series, which reduces the reliability of the device, as well as the presence of stray capacitances. In addition, the modulator has a complex transistor switch control circuit, which further reduces its reliability.

Общим недостатком известных устройств является относительно низкая надежность, обусловленная большим количеством составляющих их элементов и высокая стоимость, обусловленная использованием дорогостоящих комплектующих изделий, таких как MOSFET транзисторы, генераторные электронные приборы, операционные усилители.A common disadvantage of the known devices is the relatively low reliability due to the large number of constituent elements and high cost due to the use of expensive components, such as MOSFET transistors, generator electronic devices, operational amplifiers.

Целью изобретения является упрощение модулятора импульсного передатчика, повышение его надежности и уменьшение стоимости.The aim of the invention is to simplify the modulator of a pulse transmitter, increase its reliability and reduce cost.

Поставленная цель достигается исключением ключевых устройств путем непосредственного подключения импульсного трансформатора к управляющей сетке СВЧ-прибора, на которую подается положительный открывающий импульс, подавляющий отрицательное, закрывающее СВЧ-прибор, напряжение смещения.This goal is achieved by eliminating key devices by directly connecting a pulse transformer to the control grid of the microwave device, to which a positive opening pulse is applied, which suppresses the negative, closing microwave device, bias voltage.

Такой способ управления СВЧ-приборами правомочен в связи с малой мощностью, потребляемой их сетками, что характерно для большинства СВЧ-приборов с сеточным управлением.This method of controlling microwave devices is authorized due to the low power consumed by their grids, which is typical for most microwave devices with grid control.

На Фиг. 3 представлена структурная схема предлагаемого модулятора импульсного передатчика.In FIG. 3 presents a structural diagram of the proposed modulator of a pulse transmitter.

Модулятор импульсного передатчика содержит генератор управляющих импульсов (ГУИ) 1, согласующий резистор 2, импульсный трансформатор 3, антипаразитный резистор 4, СВЧ-прибор 5, источник смещения 6, накопительный конденсатор 7, источник коллекторного напряжения 8.The pulse transmitter modulator contains a control pulse generator (GUI) 1, a matching resistor 2, a pulse transformer 3, an antiparasitic resistor 4, a microwave device 5, a bias source 6, a storage capacitor 7, a collector voltage source 8.

Первый выход ГУИ 1 соединен с первым выводом согласующего резистора 2, второй вывод которого соединен со вторым выводом ГУИ 1, причем первый вывод согласующего резистора 2 подключен к первому выводу (1) первичной обмотки импульсного трансформатора 3, а второй вывод - ко второму выводу (2) импульсного трансформатора 3; первый вывод (3) вторичной обмотки импульсного трансформатора 3 через антипаразитный резистор 4 подключен к управляющей сетке СВЧ-прибора 5, второй вывод (4) вторичной обмотки импульсного трансформатора 3 подключен к отрицательному выводу источника смещения 6 и к первому выводу накопительного конденсатора 7, второй вывод которого соединен с положительным выводом источника смещения 6, катодом СВЧ-прибора 5 и отрицательным выводом источника коллекторного напряжения 8, положительный вывод которого заземлен и соединен с коллектором СВЧ-прибора 5.The first output of the GUI 1 is connected to the first output of the matching resistor 2, the second output of which is connected to the second output of the GUI 1, the first output of the matching resistor 2 connected to the first output (1) of the primary winding of the pulse transformer 3, and the second output to the second output (2 ) pulse transformer 3; the first terminal (3) of the secondary winding of the pulse transformer 3 through an antiparasitic resistor 4 is connected to the control grid of the microwave device 5, the second terminal (4) of the secondary winding of the pulse transformer 3 is connected to the negative terminal of the bias source 6 and to the first terminal of the storage capacitor 7, the second terminal which is connected to the positive terminal of the bias source 6, the cathode of the microwave device 5 and the negative terminal of the collector voltage source 8, the positive terminal of which is grounded and connected to the collector of the microwave device 5.

Модулятор импульсного передатчика работает следующим образом. При подаче управляющих импульсов необходимой величины и скважности, вырабатываемых ГУИ 1, на первичную обмотку импульсного трансформатора 3, положительные импульсы, образующиеся в его вторичной обмотке, превышающие напряжение источника смещения 6, поступают на управляющую сетку СВЧ-прибора 5, через резистор 4, открывая СВЧ-прибор 5. При этом вторичная обмотка импульсного трансформатора 3, источник смещения 6 и накопительный конденсатор 7, обеспечивающий импульсный и импульсно-кодовый режимы работы модулятора импульсного передатчика, находятся под потенциалом коллекторного источника питания СВЧ-прибора 8.The modulator of the pulse transmitter operates as follows. When applying the control pulses of the required magnitude and duty cycle produced by the GUI 1 to the primary winding of the pulse transformer 3, the positive pulses generated in its secondary winding exceeding the voltage of the bias source 6 are fed to the control grid of the microwave device 5, through the resistor 4, opening the microwave instrument 5. In this case, the secondary winding of the pulse transformer 3, the bias source 6, and the storage capacitor 7, providing pulse and pulse-code modes of operation of the pulse transmitter modulator, find are under the potential of the collector power source of the microwave device 8.

Преимущества предлагаемого модулятора импульсного передатчика состоят в существенном уменьшении элементов, составляющих модулятор импульсного передатчика. Учитывая, что все элементы модулятора импульсного передатчика, при сеточном управлении СВЧ-приборами, находятся под напряжением источника коллекторного напряжения, для реализации модулятора, например фиг. 1, потребуются высокопотенциальные трансформаторы накала генераторных (модуляторных) ламп, источников питания и других элементов, сложных и трудоемких в изготовлении. Одновременно исключаются и транзисторы, операционные усилители, другие элементы, находящиеся под высоким напряжением (от 10 кВ и выше), которые в силу неизбежных утечек надежно работать не могут.The advantages of the proposed pulse transmitter modulator are a significant reduction in the elements constituting the pulse transmitter modulator. Considering that all elements of the pulse transmitter modulator, when grid-controlled by microwave devices, are under the voltage of the collector voltage source, for the implementation of the modulator, for example, FIG. 1, high-potential glow transformers of generator (modulator) lamps, power supplies and other elements that are complex and time-consuming to manufacture will be required. At the same time, transistors, operational amplifiers, and other elements that are under high voltage (from 10 kV and above) are excluded, which, due to inevitable leaks, can not work reliably.

Таким образом, за счет исключения дорогостоящих, работающих под высоким напряжением, существенно повышается надежность, снижается сложность и стоимость предлагаемого устройства.Thus, due to the exclusion of expensive, operating under high voltage, reliability is significantly increased, the complexity and cost of the proposed device is reduced.

Работоспособность предлагаемого модулятора импульсного передатчика была проверена на макете при длительностях импульса 2 мкс и частоте, их следования 2000 Гц применительно к параметрам мощного усилительного клистрона КИУ-234.The operability of the proposed pulse transmitter modulator was tested on a prototype at a pulse duration of 2 μs and a frequency of 2000 Hz, as applied to the parameters of the KIU-234 high-power amplifying klystron.

ЛитератураLiterature

1. Импульсный модулятор. Ростовцев В.И., Тачков Н.И., Чуков П.Н., Полторацкий Б.Ф. Патент на изобретение №2034400 С1.1. Pulse modulator. Rostovtsev V.I., Tachkov N.I., Chukov P.N., Poltoratsky B.F. Patent for invention No. 2034400 C1.

2. Высоковольтные импульсные модуляторы. Казанцев В.И., Сергеев В.Г., Платонов С.А. "Наука и образование" 11.11.2011 г., МГТУ им. Баумана, г. Москва.2. High voltage pulse modulators. Kazantsev V.I., Sergeev V.G., Platonov S.A. "Science and Education" 11/11/2011, MSTU. Bauman, Moscow.

Claims (1)

Модулятор импульсного передатчика, содержащий СВЧ-прибор с сеточным управлением, генератор управляющих импульсов, соединенный с первичной обмоткой импульсного трансформатора, параллельно с которой включен согласующий резистор, источник смещения, накопительный конденсатор и источник коллекторного напряжения, отличающийся тем, что с целью его упрощения и повышения надежности первый вывод вторичной обмотки импульсного трансформатора через антипаразитный резистор подключен к управляющей сетке СВЧ-прибора, а второй вывод импульсного трансформатора соединен с отрицательным выводом источника смещения, шунтированного накопительным конденсатором, причем положительный вывод источника смещения соединен с катодом СВЧ-прибора, и отрицательным выводом источника коллекторного напряжения, положительный вывод которого заземлен и соединен с коллектором СВЧ-прибора.A pulse transmitter modulator comprising a grid-controlled microwave device, a control pulse generator connected to a primary winding of a pulse transformer, in parallel with which a terminating resistor, a bias source, a storage capacitor and a collector voltage source are included, characterized in that in order to simplify and increase it of reliability, the first output of the secondary winding of the pulse transformer through an antiparasitic resistor is connected to the control grid of the microwave device, and the second output of the pulse the transformer is connected to the negative terminal of the bias source shunted by the storage capacitor, and the positive terminal of the bias source is connected to the cathode of the microwave device, and the negative terminal of the collector voltage source, the positive terminal of which is grounded and connected to the collector of the microwave device.
RU2016100910A 2016-01-12 2016-01-12 Pulse transmitter modulator RU2624098C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2016100910A RU2624098C1 (en) 2016-01-12 2016-01-12 Pulse transmitter modulator

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2016100910A RU2624098C1 (en) 2016-01-12 2016-01-12 Pulse transmitter modulator

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2624098C1 true RU2624098C1 (en) 2017-06-30

Family

ID=59312644

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2016100910A RU2624098C1 (en) 2016-01-12 2016-01-12 Pulse transmitter modulator

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2624098C1 (en)

Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2010419C1 (en) * 1990-11-15 1994-03-30 Научно-исследовательский электромеханический институт Pulse modulator
RU2034400C1 (en) * 1989-06-22 1995-04-30 Научно-исследовательский институт "Стрела" Pulse modulator
US20050134244A1 (en) * 2003-12-19 2005-06-23 Texas Instruments Incorporated Pulse width modulation controller with double pulse immunity
WO2008076021A1 (en) * 2006-12-18 2008-06-26 Telefonaktiebolaget Lm Ericsson (Publ) Pulse width modulator
US7486155B2 (en) * 2006-06-09 2009-02-03 Infineon Technologies Ag Circuit and method for pulse width modulation by means of synchronized, self-oscillating pulse width modulators
RU2408135C1 (en) * 2010-01-26 2010-12-27 Общество с ограниченной ответственностью "Солитон АБ" Pulse solid modulator
RU104800U1 (en) * 2010-10-07 2011-05-20 Открытое акционерное общество "Сатурн" HIGH VOLTAGE PULSE MODULATOR WITH A SMALL ROTATION OF MODULATING PULSES

Patent Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2034400C1 (en) * 1989-06-22 1995-04-30 Научно-исследовательский институт "Стрела" Pulse modulator
RU2010419C1 (en) * 1990-11-15 1994-03-30 Научно-исследовательский электромеханический институт Pulse modulator
US20050134244A1 (en) * 2003-12-19 2005-06-23 Texas Instruments Incorporated Pulse width modulation controller with double pulse immunity
US7486155B2 (en) * 2006-06-09 2009-02-03 Infineon Technologies Ag Circuit and method for pulse width modulation by means of synchronized, self-oscillating pulse width modulators
WO2008076021A1 (en) * 2006-12-18 2008-06-26 Telefonaktiebolaget Lm Ericsson (Publ) Pulse width modulator
RU2408135C1 (en) * 2010-01-26 2010-12-27 Общество с ограниченной ответственностью "Солитон АБ" Pulse solid modulator
RU104800U1 (en) * 2010-10-07 2011-05-20 Открытое акционерное общество "Сатурн" HIGH VOLTAGE PULSE MODULATOR WITH A SMALL ROTATION OF MODULATING PULSES

Similar Documents

Publication Publication Date Title
Sakamoto et al. A repetitive solid state Marx-type pulsed power generator using multistage switch-capacitor cells
CN108712160B (en) Spread spectrum clock signal generating circuit and switching type power converter
US20170033686A1 (en) System and method for generating high pulsed power, comprising a single power supply
RU2013132523A (en) POWER SUPPLY FOR X-RAY TUBE
GB571627A (en) Improvements in or relating to carrier current telephone transmitter circuits
Malashin et al. High-voltage solid-state switches for microsecond pulse power
RU2624098C1 (en) Pulse transmitter modulator
US9543899B2 (en) Class D power driver peripheral
US3636476A (en) Solid-state double resonant pulser
US20140002189A1 (en) Switching amplifier with pulsed current source and sink
RU2622862C2 (en) Pulse modulator
KR102197788B1 (en) Dc-dc converter based on chaotic modulation
Harchandani et al. Pulse forming network for Marx generator with boosting operation
Gjurovski et al. Exploiting the Marx generator as a 100 MHz high-speed multilevel supply modulator
US1932155A (en) Modulation system
Cassel et al. A new type high voltage fast rise/fall time solid state Marx pulse modulator
GB624705A (en) Improvements in pulse counter or step wave voltage generating circuits
US4847517A (en) Microwave tube modulator
RU2006117880A (en) FREQUENCY-CURRENT CONVERTER, FREQUENCY-CURRENT CONVERTER WITH ALTERNATIVE INTEGRATION, WELL-PULSE MODULATOR
RU2618601C1 (en) High-power microwave impulses generator
RU2469473C1 (en) Mis transistor power key
RU148696U1 (en) POWER SUPPLY DEVICE
RU2496254C1 (en) Electric-arc loudspeaker
RU2469474C1 (en) Mis transistor power key
US2994012A (en) Gas discharge tube pulsing circuit