Главная страница  |  Описание сайта  |  Контакты
Патент на изобретение №2450417

(19)

RU

(11)

2450417

(13)

C1

(51) МПК H03B9/00 (2006.01)

G01S3/00 (2006.01)

(12) ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ К ПАТЕНТУ Статус: по данным на 27.08.2012 - действует Пошлина:

(21), (22) Заявка: 2011111243/08, 24.03.2011

(24) Дата начала отсчета срока действия патента:

24.03.2011

Приоритет(ы):

(22) Дата подачи заявки: 24.03.2011

(45) Опубликовано: 10.05.2012

(56) Список документов, цитированных в отчете о

поиске: RU 2187880 С1, 20.08.2002. RU 2208909 С2, 20.07.2003. RU 2212090 С1, 10.09.2003. RU 2295738 С1, 20.03.2007. JP 2008103781 А, 01.05.2008.

Адрес для переписки:

140180, Московская обл., г. Жуковский, Гагарина, 3, Открытое акционерное общество "Научно-исследовательский институт приборостроения имени В.В. Тихомирова"

(72) Автор(ы):

Поцепня Орест Александрович (RU),

Загородний Владимир Глебович (RU),

Смирнов Евгений Викторович (RU),

Сеньков Анатолий Анатольевич (RU),

Поленов Николай Игорьевич (RU),

Сарафанов Владимир Викторович (RU),

Крылов Олег Николаевич (RU),

Дугарский Александр Алексеевич (RU),

Щеглов Евгений Сергеевич (RU)

(73) Патентообладатель(и):

Открытое акционерное общество "Научно-исследовательский институт приборостроения имени В.В. Тихомирова" (RU)

(54) ПЕРЕДАТЧИК СВЧ

(57) Реферат:

Изобретение относится к вычислительной технике. Технический результат заключается в устранении разбаланса по току потребления в комбинированном режиме. Передатчик СВЧ содержит первый СВЧ усилитель, первый высоковольтный источник питания и модулятор, причем дополнительно введены второй СВЧ усилитель, второй высоковольтный источник питания, блок подгрузки, устройство управления и стабилизатор. 2 ил.

Предлагаемое изобретение относится к радиотехнике, в частности к СВЧ передатчикам, и может быть использовано в радиолокации, радионавигации и других областях техники.

Известен «Импульсный усилитель мощности на лампе бегущей волны» [SU 1107284 А1, МПК H03F 3/58], содержащий лампу бегущей волны, анод которой через первую обмотку импульсного трансформатора и первый источник постоянного напряжения подключен к ее катоду, точка соединения первой обмотки импульсного трансформатора и первого источника постоянного напряжения подключена к первому выводу конденсатора и аноду вентиля, катод которого соединен с вторым выводом конденсатора через вторую обмотку импульсного трансформатора. Сетка лампы бегущей волны через третью обмотку импульсного трансформатора и две параллельно включенные цепи, первая из которых выполнена на реактивном двухполюснике, а вторая - на последовательно соединенном резисторе и втором источнике постоянного напряжения, соединена с ее катодом. Замедляющая система соединена с общей шиной устройства и с общим выходом блока управления, снабженного первым и вторым выходами, а также компаратор, вход которого соединен с отводом аттенюатора, а общий выход - с первым выводом аттенюатора и катодом трехэлектродной лампы. Компаратор снабжен входом управления, который соединен с первым выходом блока управления и через четвертую обмотку импульсного трансформатора подключен к общей шине устройства, выход компаратора через первый введенный резистор соединен с управляющей сеткой трехэлектродной лампы и через первый введенный конденсатор - с вторым выходом блока управления. Первый вывод аттенюатора соединен с общей шиной устройства, а второй - с катодом лампы бегущей волн. Точка соединения первого введенного конденсатора и второй обмотки импульсного трансформатора через введенный источник постоянного напряжения и введенную дополнительную обмотку импульсного трансформатора соединена с анодом трехэлектродной лампы и через цепь из параллельно включенных второго введенного конденсатора и второго введенного резистора соединен с общей шиной устройства.

Известен также «Усилитель мощности на лампе бегущей волны» [RU 2085022 С1, опубл. 04.04.2001 г., МПК H03F 3/58], содержащий лампу бегущей волны, катод которой подключен к стабилизатору напряжения управляющего электрода и через стабилизатор напряжения анода подключен к аноду лампы бегущей волны, подогреватель катода подключен к стабилизатору напряжения подогревателя. Между катодом и шиной нулевого потенциала включен стабилизатор напряжения замедляющей системы лампы бегущей волны, коллекторы которой через стабилизатор напряжения коллекторов подключены к катоду, причем вход и выход лампы бегущей волны являются информационными входом и выходом усилителя мощности. Кроме того, он содержит источник запирающего напряжения, управляемый коммутатор, буферный регистр, два блока постоянной памяти, два цифроаналоговых преобразователя, усилитель рассогласования и делитель напряжения. Источник запирающего напряжения включен между катодом и первым входом управляемого коммутатора, второй вход которого подключен к выходу стабилизатора напряжения управляющего электрода, выход управляемого коммутатора подключен к управляющему электроду лампы бегущей волны, выходы буферного регистра соединены с входами первого и второго блоков постоянной памяти. Выходы первого блока постоянной памяти соединены с входами первого цифроаналогового преобразователя, выход которого соединен с первым входом усилителя рассогласования, второй вход которого подключен к выходу делителя напряжения, включенному между анодом лампы бегущей волны и шиной нулевого потенциала. Выход усилителя рассогласования подключен к управляющему входу стабилизатора напряжения анода, выходы второго блока постоянной памяти подключены к входам второго цифроаналогового преобразователя, выход которого подключен к управляющему входу стабилизатора напряжения замедляющей системы. Третий вход управляемого коммутатора является входом включения отключения усилителя мощности, входы буферного регистра подключены к шине управления выходной мощностью усилителя.

Известен «Передатчик когерентно-импульсной радиолокационной станции» [SU 1840479 А1, опубл.27.03.2007 г., МПК G01S 3/00], содержащий усилитель-преобразователь, генератор сверхвысокочастотных колебаний, импульсный модулятор, усилитель, высокостабильный задающий генератор, выход которого подключен к умножителю и делителю частоты. Выход умножителя частоты подключен к модулятору, а выход делителя соединен с формирователем синхронизирующих импульсов.

Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому изобретению является «Передатчик СВЧ» [RU 2187880 С1, опубл. 20.08.2002 г., МПК Н03В 9/06], содержащий последовательно включенные задающий генератор, первым выходом соединенный с первым развязывающим прибором, p-i-n-аттенюатор, второй развязывающий прибор, усилитель СВЧ, нагрузку и подключенные к второму входу усилителя СВЧ источник питания и модулятор. Между вторым выходом задающего генератора и управляющим входом p-i-n-аттенюатора включены частотный дискриминатор и управляемый от дискриминатора источник тока.

Недостатками известных устройств являются разбаланс по току потребления в комбинированном режиме, а также невозможность обеспечения низкого уровня фазовых и амплитудных шумов с сохранением максимальной выходной мощности в разных режимах СВЧ передатчика при работе в широкой рабочей полосе частот.

Техническим эффектом предлагаемого передатчика СВЧ является устранение разбаланса по току потребления в комбинированном режиме. Периодически отсутствует периодическая «раскачка» тока потребления. Разбаланс составляет менее 3%, что очень важно для увеличения надежности систем электроснабжения, в частности генераторов питания бортовых РЛС, и других потребителей, питающихся от нее, а также обеспечение низкого уровня фазовых и амплитудных шумов с сохранением максимальной выходной мощности в широкой рабочей полосе частот на различных скважностях и длительностях в разных режимах СВЧ передатчика.

Сущность заявляемого изобретения состоит в том, что передатчик СВЧ содержит первый СВЧ усилитель, первый высоковольтный источник питания и модулятор. Первый выход первого высоковольтного источника питания соединен с первым входом модулятора, первый выход которого соединен со вторым входом первого СВЧ усилителя.

Новым в предлагаемом изобретении является введение второго СВЧ усилитель, второго высоковольтного источника питания, блока подгрузки, устройства управления и стабилизатора, причем первый вход первого СВЧ усилителя является первым входом передатчика СВЧ. Выход первого СВЧ усилителя подключен к первому входу второго СВЧ усилителя, выход которого является первым выходом передатчика СВЧ. Выход блока подгрузки соединен с первым входом первого высоковольтного источника питания, вход-выход первого высоковольтного источника питания подключен к входу-выходу стабилизатора, первый выход устройства управления соединен со вторым входом модулятора, второй выход устройства управления является вторым выходом передатчика СВЧ, а второй вход устройства управления является вторым входом передатчика СВЧ. Второй выход первого высоковольтного источника питания подключен ко входу второго высоковольтного источника питания, выход второго высоковольтного источника питания соединен с четвертым входом второго СВЧ усилителя и четвертым входом первого СВЧ усилителя. Третий выход первого высоковольтного источника питания подключен к третьему входу первого СВЧ усилителя и второму входу второго СВЧ усилителя, второй выход модулятора соединен с третьим входом второго СВЧ усилителя.

На фиг.1 изображена функциональная схема предлагаемого передатчика СВЧ.

На фиг.2 изображены графики режимов работы, где Р - уровень мощности; Т - время работы передатчика.

Передатчик СВЧ состоит из первого СВЧ усилителя 1, второго СВЧ усилителя 2, выполненных, например, на лампах бегущей волны (ЛБВ), блока подгрузки 3, выполненного, например, в виде пассивного регулятора тока, позволяющего совместно с введенной обратной связью от стабилизатора 8 получить низкий уровень пульсаций напряжения первого высоковольтного источника питания 4, модулятора 5, второго высоковольтного источника питания 6, устройства управления 7, стабилизатора 8. Первый выход модулятора 5 соединен со вторым входом первого СВЧ усилителя 1. Первый вход первого СВЧ усилителя 1 является первым входом передатчика СВЧ, выход первого СВЧ усилителя 1 подключен к первому входу второго СВЧ усилителя 2, выход которого является первым выходом передатчика СВЧ. Выход блока подгрузки 3 соединен с первым входом первого высоковольтного источника питания 4, второй вход первого высоковольтного источника питания подключен к выходу стабилизатора 8. Первый выход устройства управления 7 соединен со вторым входом модулятора 5. Второй выход устройства управления 7 является вторым выходом передатчика СВЧ, а второй вход устройства управления 7 является вторым входом передатчика СВЧ. Второй выход первого высоковольтного источника питания 4 подключен ко входу второго высоковольтного источника питания 6, выход второго высоковольтного источника питания 6 соединен с третьим входом второго СВЧ усилителя 2 и четвертым входом первого СВЧ усилителя 1. Третий выход первого высоковольтного источника питания 4 подключен к третьему входу первого СВЧ усилителя 1 и второму входу второго СВЧ усилителя 2. Второй выход модулятора 5 соединен с третьим входом второго СВЧ усилителя 2.

Передатчик СВЧ работает следующим образом:

По команде с устройства управления 7 модулятор 5 формирует напряжение смещения и напряжение накала на катод обоих ЛБВ. Устройство управления 7 в соответствии с внешними командами формирует сигналы управления модулятором 5, выдает сигналы исправности и квитанции. После разогрева катода на высоковольтные источники питания 4 и 6 СВЧ усилителя подается первичное напряжение. Все напряжения питания электродов СВЧ усилителей формируются относительно катода и не имеют гальванической связи с нулевым потенциалом блока, кроме стабилизатора 8 источника питания СВЧ усилителя. Высоковольтный источник питания 6 СВЧ усилителей нестабилизированный.

Для обеспечения работы блока на разных скважностях и длительностях с сохранением низкого уровня амплитудных и фазовых шумов требовался низкий уровень пульсаций высоковольтного источник питания 4. Эта задача была решена с помощью стабилизатора 8 введением блока подгрузки 3 и обратной связи от стабилизатора 8 к первому высоковольтному источнику питания 4.

Управление режимами работы СВЧ усилителей производится по сеткам. В соответствии с диаграммой работы модулятора формируется на сетках СВЧ усилителей фиксированное отрицательное напряжение (прибор заперт) или фиксированное положительное напряжение (прибор работает в режиме усиления СВЧ сигнала). В режиме Р1 усиления СВЧ сигнала работают оба СВЧ усилителя. В режимах Р2 усиления СВЧ сигнала работает только один СВЧ усилитель, на сетку СВЧ усилителя 2 при этом подается отрицательное запирающее напряжение, прибор закрыт и работает в режиме радиопрозрачности. Последовательная схема построения передатчика СВЧ на двух усилителях позволяет выровнять токи потребления в комбинированном режиме. Длительности подобраны таким образом, что токи потребления в момент Т1 и Т2 практически одинаковые и их разница составляет менее 3%.

Формула изобретения

Передатчик СВЧ, содержащий первый СВЧ усилитель, первый высоковольтный источник питания и модулятор, первый выход первого высоковольтного источника питания соединен с первым входом модулятора, первый выход которого соединен со вторым входом первого СВЧ усилителя, отличающийся тем, что введены второй СВЧ усилитель, второй высоковольтный источник питания, блок подгрузки, устройство управления и стабилизатор, причем первый вход первого СВЧ усилителя является первым входом передатчика СВЧ, выход первого СВЧ усилителя подключен к первому входу второго СВЧ усилителя, выход которого является первым выходом передатчика СВЧ, выход блока подгрузки соединен с первым входом первого высоковольтного источника питания, вход-выход первого высоковольтного источника питания подключен к входу-выходу стабилизатора, первый выход устройства управления соединен со вторым входом модулятора, второй выход устройства управления является вторым выходом передатчика СВЧ, а второй вход устройства управления является вторым входом передатчика СВЧ, второй выход первого высоковольтного источника питания подключен ко входу второго высоковольтного источника питания, выход второго высоковольтного источника питания соединен с четвертым входом второго СВЧ усилителя и четвертым входом первого СВЧ усилителя, третий выход первого высоковольтного источника питания подключен к третьему входу первого СВЧ усилителя и второму входу второго СВЧ усилителя, второй выход модулятора соединен с третьим входом второго СВЧ усилителя.

РИСУНКИ