SU905996A1

SU905996A1 - Device for synchronization of radiation of vibrators of spark gap generator of pulse high-frequency oscillations

Info

Publication number: SU905996A1
Application number: SU802903689A
Authority: SU
Inventors: Ремилий Федорович Авраменко; Ирина Фадеевна Будагян; Анатолий Иванович Климов; Дмитрий Иванович Мировицкий; Валентина Ивановна Николаева; Юрий Сергеевич Прозоровский; Алексей Никитич Титов; Анатолий Андреевич Андреев
Original assignee: Московский Институт Радиотехники,Электроники И Автоматики
Priority date: 1980-04-04
Filing date: 1980-04-04
Publication date: 1982-02-15

Description

(54) УСТРОЙСТВО СИНХРОНИЗАЦИИ ИЗЛУЧЕНИЯ ВИБРАТОРОВ(54) DEVICE FOR SYNCHRONIZATION OF VIBRATOR RADIATION

ИСКРОВОГО ГЕНЕРАТОРА ИМПУЛЬСНЫХ ВЫСОКОЧАСТОТНЫХ SPARK GENERATOR PULSE HIGH-FREQUENCY

1one

Изобретение относитс к радиотехнике и может быть использовано дл синхронизации и управлени начальным сдвигом фаз колебаний совокупности вибраторов искового СВЧ генератора , примен емого в качестве передатчика импульсной радиолокационной станции. Управление начальным сдвигом фазы используетс дл изменени фокусировки излучаемого системой пол .The invention relates to radio engineering and can be used to synchronize and control the initial phase shift of oscillations of a set of vibrators of a microwave claim generator used as a transmitter of a pulsed radar station. The initial phase shift control is used to change the focus of the field emitted by the system.

Управление фазами возбуждени отдельных излучателей электромагнитного пол с помощью фазовращателей широко используетс в антеннах тихТа фазированна решетка. Все эти схемы свод тс к общей функциональной схеме, состо щей из трех последовательно соединенных элементов: многоканального высокочастотного разветвител энергии, совокупности электрически управл емых фазовращателей и совокупности элементарных излучателей решетки 1 . КОЛЕБАНИЙThe control of the excitation phases of individual electromagnetic field emitters using phase shifters is widely used in TichT antennas phased array. All of these circuits are reduced to a general functional diagram consisting of three series-connected elements: a multichannel high-frequency power splitter, a set of electrically controlled phase shifters and a set of elementary radiator emitters 1. VIBRATIONS

Однако использование фазовравхателей с вносимым сдвигом фазы, упроща систему синхронизации, приводит к потере широкополосности. Поэтому подобные устройства не пригодны дл направленного излучени широкополосных сигналов, а при работе с узкополосными сигналами при перестройке несущей частоты излучени требуют сложного пересчета и подстройки фаto зы каждого фазовращател .However, the use of phase shifters with an insertable phase shift, simplifying the synchronization system, leads to a loss of broadband. Therefore, such devices are not suitable for the directional radiation of broadband signals, and when working with narrowband signals when tuning the carrier frequency of the radiation, they require complex recalculation and adjustment of the phase of each phase shifter.

Наиболее близким к изобретению по технической сущности вл етс устройство синхронизации, содержаIS щее коммутатор и узел разводки с каналами. Каналы используютс в качестве элемента задержки, а дл управлени величиной задержки примен етс коммутаци заранее подобран30 ных каналов узла разводки 2.The closest to the invention in its technical nature is a synchronization device, comprising an switch and a wiring node with channels. The channels are used as a delay element, and to control the amount of delay, the switching of the pre-selected channels of wiring node 2 is used.

Такое устройство обеспечивает повыщенную широкополосность, но большое число переключателей и боль 9 ша длина добавл емых отрезков линии передачи приводит к значительным ослаблени м сигнала (низкое КПД излучени ) и трудность обеспечени высокой точности синхронизации. Целью изобретени вл етс увеличение точности синхронизации излучени вибраторов и повышени КПД излучени . Указанна цель достигаетс тем, что в устройство синхронизации излу чени вибраторов искрового генерато ра импульсных высокочастотных колебаний , содержащее коммутатор и узел разводки с каналами, введен оптический квантовый генератор синхроимпульсов , оптически св занный со входом коммутатора, выполненного электрическим, выходы которого соединены с узлом разводки, выполненным на многоканальных оптических разветвител х с локальной направленной св зью, которые каналами раз личной оптической длины подключены непосредственно к искровым промежуткам вибраторов. Синхронизаци осуществл етс с помощью весьма коротких импульсов оптического диапазона, имеющих шири ну спектра до 1000 мГц, что позвол ет существенно повысить точность синхронизации. На чертеже изображена схема устройства . Устройство состоит из оптическог квантового генератора синхроимпульсов 1, коммутатора 2, узла 3 развод ки и искровых промежутков вибраторов 4. Оптический квантовый генератор синхроимпульсов- I формирует световы импульсы длительностью пор дка единиц наносекунд с возможно более крутыми фронтами. Импульсы попадают на вход коммутатора 2, выполненного электрооптическим, который осуществ л ет соединение оптического квантового генератора синхроимпульсов 1 с искровьми промежутками вибраторов 4 искрового генератора через узел разводки 3, состо щий из П-многоканальных разветвителей. Каждый много канальный разветвитель имеет расчет ные оптические длины каналов 1 (где i - пор дковый номер многоканального разветвител ; j - пор дковый номер канала, совпадающий с номером искрового промежутка вибратора , к которому подвод тс синхро4 импульсы), обеспечивающие требуемую синхронизацию излучени вибраторов искрового генератора, работающих по принципу фазированной антенной решетки, генерирующей импульсные высокочастотные колебани . Изменение оптической длины канала измен ют момент подачи на искровые промежутки вибраторов оптического синхроимпуль- „ ica и следовательно фазу импульсного высокочастотного колебани . Так, использу один многоканальный разветвитель , имеющий каналы одинаковой оптической длины, можно осуществить одновременный поджиг искровых промежутков вибраторов и следовательно одновременное (синфазное) возникновение колебаний вибраторов искрового генератора, при. этом колебани , излучаемые вибраторами, суммируютс в бесконечности. Осуществл переклю- чение оптического синхроимпульса через коммутатор на другой многоканальный разветвитель, имеющий расчетные оптические длины каналов, запуск (поджиг) искровых промежутков вибраторов можно осуществить в соответствии с требовани ми суммировани излучени вибраторов в определенной точке пространства. Коммутаци разветвителей, отличающихс между собой расчетными длинами каналов, обеспечивает требуемую фокусировку генерируемых импульсов высокочастотных колебаний. Управление коммутатора осуществл етс путем подачи электрических команд или каки1-1-либо другим путем, например, исполйзу систему отключени луча с помощью дефлектора. В качестве многоканальных оптических разветвителей используютс микроволноводные разветвители с локальной направленной св зью, которые обеспечивают разв зку между каналами путем выбора угла между каналами разветвител , В случае возникновени отраженного импульса от искрового промежутка вибратора, он поступает обратно в коммутатор,-но не поступает в соседний канал, что исключает взаимодействие между каналами и взаимосв зью между вибраторами . Предлагаемое устройство обеспечивает точность синхройизации 100 пСек, КПД излучени (мощность) увеличиваетс в п ть раз по сравнению с известными устройствами.Such a device provides increased bandwidth, but the large number of switches and the greater 9 steps of the length of the added transmission line leads to significant signal attenuation (low radiation efficiency) and the difficulty of ensuring high synchronization accuracy. The aim of the invention is to increase the accuracy of synchronization of the vibrator radiation and to increase the efficiency of the radiation. This goal is achieved by introducing an optical quantum clock generator, optically connected to the switch input, electrically connected to the switch input, which is connected to the node of the switch, made on multichannel optical couplers with local directional communication, which are connected to sparks with channels of different optical lengths new intervals of vibrators. The synchronization is carried out with the help of rather short optical-range pulses having a spectral width of up to 1000 MHz, which makes it possible to significantly increase the synchronization accuracy. The drawing shows a diagram of the device. The device consists of an optical quantum generator of sync pulses 1, a switch 2, a node 3 of the wiring and spark gaps of vibrators 4. The optical quantum generator of sync pulses I forms light pulses with a duration of several nanoseconds with possibly steeper edges. The pulses go to the input of the switch 2, which is made electro-optic, which connects the optical quantum generator of clock pulses 1 to the spark gaps of the vibrators 4 of the spark generator through the wiring node 3, consisting of U-multichannel splitters. Each multi-channel splitter has the calculated optical lengths of channels 1 (where i is the sequence number of the multichannel splitter; j is the sequence number of the channel coinciding with the number of the spark gap of the vibrator, to which the sync pulses are applied) providing the required synchronization of the radiation of the vibrators of the spark generator working on the principle of a phased antenna array, generating pulsed high-frequency oscillations. The change in the optical channel length changes the moment of supply to the spark gaps of the optical synchro-vibrators and, therefore, the phase of the pulsed high-frequency oscillation. So, using one multichannel splitter having channels of the same optical length, it is possible to simultaneously ignite the spark gaps of the vibrators and hence the simultaneous (in-phase) occurrence of vibrations of the vibrators of the spark generator, with. Thereby, the vibrations emitted by the vibrators are summed at infinity. By switching the optical sync pulse through the switch to another multichannel splitter having the calculated optical lengths of the channels, the spark intervals of the vibrators can be started (ignited) in accordance with the requirements of the summation of the vibrators at a certain point in space. The switching of the splitters, which differ in the estimated channel lengths, ensures the required focusing of the generated high-frequency oscillations. The switch is controlled by giving electrical commands or by some other means, for example, using a beam cut-off system using a deflector. As multichannel optical splitters, microwave-diode splitters with local directional communication are used, which provide isolation between channels by selecting the angle between the splitter channels. , which eliminates the interaction between the channels and the interrelation between the vibrators. The proposed device provides the accuracy of 100 psec synchronization, the radiation efficiency (power) is increased five times in comparison with the known devices.

Claims

1.TIIIER, 1968, t. 56, No. 11, p. 233-298.

2. The same with. 167-184.

L