SU272386A1 - Устройство для автоматической подстройки частоты импульсных магнетронных генераторов - Google Patents

Description

Известны устройства дл  фазовой автоподстройки частоты сверхвысокочастотных генераторов , в которых захват по частоте в кольце автоподстройки при начальных расстройках в области синхронизации осуществл етс  с помощью поискового генератора.

Предлагаемое устройство дл  автоматической подстройки частоты импульсного магнетронного генератора с внещней синхронизацией отличаетс  от известных тем, что в выходной тракт генератора через н-аправленный ответвитель дополнительно включен частотный детектор с внещним объемным резонатором , настроенным на частоту синхронизирующего сигнала. Выход частотного детектора через амплитудный селектор подключен к схеме .суммировани , дополнительно включенной между видеоусилителем и фазовым детектором в кольце фазовой автоподстройки.

Благодар  этому расщир етс  диапазон возможных расстроек между собственной частотой автоколебаний магнетрона и частотой синхронизирующего сигнала.

На фиг. Г представлена схема устройства; на фиг. 2 - частотные характеристики элементов .

В устройство вход т: ферритовый циркул тор /, импульсный магнетронный генератор 2, регулируемый фазовращатель 3, кольцо фазовой автоподстройки (ФАП), состо щее из фазового детектора 4, видеоусилител , смонтированного со схемой суммировани  в блоке суммирующего видеоусилител  (СВУ) 5, фазоинвертора 6, пиковых детекторов 7 и 8, усилителей посто нного тока 9 и 10, магнитного усилител  // и исполнительного механизма перестройки частоты. В выходной тракт генератора через направленный ответвитель включен частотный детектор 12, с внещним объемным резонаторо.м, настроенным на частоту синхронизирующего сигнала. Выход детектора 12 через амплитудный селектор 7с подключен к схеме суммировани .

Синхронизирующие колебани  с частотой /i

5 через ферритовый циркул тор / поступают на перестраиваемый импульсный магнетронный генератор 2, имеющий частоту собственных автоколебаний fa, близкую к /ь причем fi - Часть мощности этих колебаний через направленные ответвители, аттенюаторы и регулируемый фазовращатель 3 поступает на фазовый СВЧ-детектор 4. Регулируемый фазовращатель служит дл  установки рабочей точки детектора 4, так чтобы сигналы

СВЧ, поступающие на его входы, находились в квадратуре.

На вход 14 СВУ 5 поступает напр жение Ф.д от фазового детектора 4, а на в.ход 15- управл ющее напр жение U.c от амплитудбыть применена схема на двух пентодах с общей анодной нагрузкой; на сетки пентодов поступают суммируемые сигналы.

Часть мощности генератора 2 через направленный ответвитель поступает на частотный детектор 11, состо щий из волноводного видеодетектора , перед которым «на отсос включен объемный резонатор, настроенный на частоту синхронизирующих колебаний. Резонансна  крива  резонатора представлепа на эпюре б. Полоса пропускани  резонатора выбрана равной или несколько меньщей, чем полоса синхронизации. Взаимное расположение частотных характеристик выходных напр жений фазового 4 (ифл) и частотного 12 (ч.д) детекторов показано на эпюрах а и е. Полоса синхронизации на фиг. 2 ограничена частотами /з и /2, центр полосы совпадает с частотой fi. Характеристики фазового и частотного детекторов прин ты соответственно асимметричными и симметричными относительно fi.

Положительное импульсное напр жение f/,,a с видеодетектора поступает на амплитудный селектор 13, в качестве которого может быть применен, например, кремниевый стабилитрон , включенный последовательно. Благодар  особенност м вольтамперной характеристики стабилитрона импульсы УЧ.Д, превыщающие напр жение стабилизации Uct, проход т через него практически без ослаблени  на вход 15 СВУ. Дл  импульсов с амплитудой С/,.д /ст стабилитрон представл ет больщое сопротивление. Напр жение на входе 15 СВУ в этих услови х оказываетс  весьма малым. Частотна  зависимость выходного напр жени  амплитудного селектора LA.C, таким образом, приобретает вид деформированной резонансной кривой с плоским «дном и крутыми скатами, как показано на эпюре г. Поэтому напр жение 1/а.с на входе 15 СВУ в пределах всей полосы синхронизации практически не вли ет на работу контура ФАП.

Пусть первоначально при нарущении синхронного режима частота fa магнетрона будет ниже /2- Тогда на выходе фазового детектора 4 по вл ютс  радиоимпульсы с частотой заполнени  /1 - /2 (эпюра а, лева  область режима биений), но нулевого баланса токов в обмотках управлени  16 и 17 магнитного усилител  не будет, что обусловлено сложением амплитуд положительных полуволн бф.д с импульсами /ч.д в СВУ и пиковых детекторах 7, 8 (см. левые части эпюр а и г).

Реверсивный двигатель 18 начнет вращатьс  в сторону повыщени  /2 до нижней границы /2 полосы синхронизации; захват в контуре ФАП произойдет автоматически при «подходе снизу (направление вращени  реверсивного двигател  определ етс  пор дком включени  выводов его обмоток).

Если частота /2 окажетс  выще частоты fg то, как видно из эпюры г, направление вращени  двигател  18 будет таким же, как и в предыдущем случае. Частота /2 по мере вращени  двигател  будет возрастать, удал  сь от верхней границы полосы синхронизации fl Затем, дойд  до крайнего верхнего значени , начнет плавно понижатьс , приближа сь к /j

(если привод щтока настройки магнетрона эксцентриковый). Захват в контуре ФАП в этом случае осуществл етс  при «подходе

сверху, но может оказатьс  неустойчивым, так как напр жени  Сч.д и t/A.c вблизи и левее /2 имеют противоположные знаки (см. правые части эпюр а и г), поэтому может произойти ложный нулевой баланс токов обмоток

магнитного усилител . Дл  устранени  этого вместо эксцентрика дл  привода щтока настройки магнетрона применен кулачок 19 с профилем в виде одновитковой спирали.

Тогда при неизменном направлении вращени  реверсивного двигател  18 в режиме частотного поиска частота магнетрона дойдет до крайнего верхнего значени  и затем быстро, почти скачком, уменьщитс  до величины

меньщей, чем fj- Захват в контуре ФАП произойдет оп ть при «подходе снизу, который, как в предыдущем случае, облегчаетс  благодар  одинаковой пол рности напр жений Uq,ji и f/A.c вблизи и справа от /j.

Предмет изобретени 

Устройство дл  автоматической подстройки частоты импульсных магнетронных генераторов с внещней синхронизацией, содержащее кольцо фазовой автоподстройки, состо щее из фазового детектора, видеоусилител , фазоинвертора , пиковых детекторов, усилителей посто нного тока, магнитного усилител  и исполнительного механизма перестройки частоты; внещний источник синхронизирующего сигнала и импульсный магнетронный генератор , отличающеес  тем, что, с целью расщирени  динамического диапазона синхронизации , в выходной тракт генератора через направленный ответвитель дополнительно включен частотный детектор с внещним объемным резонатором, настроенным на частоту синхронизирующего сигнала, а выход частотного детектора через амплитудный селектор подключен к схеме суммировани , котора  дополнительно включена между видеоусилителем и фазовым детектором в кольце фазовой автоподстройки .