Устройство автоматической подстройки частоты магнетронных генераторов

Устройство автоматической подстройки частоты магнетронных генераторов

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

ОПИСАН И Е

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Сотоз Советских

Социалистических

Республик

Зависимое от авт. свидетельства ¹â€”

Заявлено 15Л1.1967 (№ 980788/26-9) с присоединением заявки тхе—

Приоритет

Кл. 21а, 9/01

МПК Н ОЗЪ

УДК 621,396,66(088.8) Комитет по делам изобретений и открытий при Совете Министров

СССР

Опубликовано 12.Х11.1969. Бюллетень х 2 за 1970

Дата опубликования описания 28.1 т .1970

Авторы изобретения

Ф

В, С. Уманский и Л. В. Кузьмин

Заявитель

Известны импульсные магнетронные генераторы сверхвысокочастотных колеоаний, в которых стабилизация частоты генерируемых колебаний осуществляется с помощью системы автоматической подстройки частоты (ФАП).

Предлагаемое устройство для автоматической подстройки частоты импульсных магнетронных генераторов отличается от известных тем, что в нем к выходу видеоусилителя через пара фазньтйт инвертор подключены два автономных пиковых детектора, выходы которых через усилители постоянного тока соединены с последовательно и встречно включенными между собой обмотками управления магнитного усилителя. Выход магнитного усилителя подключен к реверсивному исполнительному двигателю системы механической перестройки частоты магнетрона.

Указанные отличия обеспечивают повышение точности автоматической подстройки частоты магнетронного генератора. вые детекторы 9 н 10, усилители постоянного тока 11 н 12, магнетронный усилитель 18, исполнительный реверсивный двигатель 14, механизм 15 подстройки частоты магнетрона, 5 тахогенератор 16.

Часть мощности импульсного магнетрона с механической подстройкой частоты через направленный ответвитель н аттеьноатор поступает на проходной термокомпенсированный

10 резонатор {может быть выполнен нз посереб ренного суперпнвара) EI далее через развязыватощпй аттенюатор — на вндеодетектор. Термокомпенспрованттый резонатор настроен в резоттанс на частоту, „, несколько хтеньтпую, чем

15 треоуемое значение частоты f магнетрона, так что f„H2xoднтся на верхнем склоне резонансной кривой термокомпенсированного резонатора.

Импульсный сигнал ошибки, зависящий от

20 величины расстройкн частоты магнетрона относительно f„,. с выхода видеодетектора поступает на видеоусилитель (ВУ) и фазоинвертор {ФИ). В качестве фазоинвертора может быть применен парафазный усилитель.

25 Импульсы на обоих выходах фазоинвертора имеют одинаковую ампдптуду и разную полярность.

3TFI импульсы поступатоI на разнополярные диодные пиковые детекторы (ПД) 9 и 10, на

30 на нагрузках которых образуются постоянные

На чертеже изображена блок-схема предлагаемого устройства и эпюрьт напряжений.

Устройство содержит импульсный магнетрон 1, направленный ответвитель 2, аттенюатор 8, термокомпенсированный резонатор 4, развязывающий аттенюатор 5, видеодетектор О, видеоусилитель 7, фазоинвертор 8, пикоУСТРОЙСТВО АВТОМАТИЧЕСКОЙ ПОДСТРОЙКИ ЧАСТОТЫ

МАГНЕТРОННЫХ ГЕНЕРАТОРОВ

259175

З0

55 напряжения одинаковой величины и,разной полярности.

Напряжения U< и Uz с выходов обоих пиковых детекторов 9 и 10 подаются соответственно на сетки ламп усилителей постоянного тока (УПТ) 11 и 12.

Режим ламп УПТ установлен таким образом, что приращения их анодных токов 1 и пропорциональны напряжениям U и U, причем,при отсутствии сигналов U> и U лампа

УПТ 11 открыта, а лампа УПТ 12 — почти заперта. При наличии напряжений Ц и Uq — i> уменьшается, à iq возрастает, Частотная зависимость i> и i> показана на эпюре 17.

Нагрузками анодных цепей каждого УПТ являются две включенные встречно идентичные обмотки управления 18 и 19 магнетронного усилителя, включенного по схеме вычитания так, что результирующий ток подмагничивания его сердечника „= 1 — 1 .

Зависимость тока подмагничивания от час-. тоты представляет собой дискриминаторную характеристику, представленную на эпюре 20.

Направление и величина i, зависят от знака и величины расстройки f — / „.

Предлагаемое устройство состоит в совокупности из блока выделения и усиления сигнала ошибки (лроходной объемный резонатор, видеодетектор и видеоусилитель), блока формирования частотной характеристики дискриминатора (фазоинвертор, разнополярные пиковые детекторы, усилители постоянного тока и магнитный усилитель, включенный по схеме вычитания, исполнительный элемент, реверсивный электродвигатель привода штока перестройки магнетрона).

Для предотвращения влияния колебаний мощности сигналов СВЧ применяется автоматическая регулировка усиления (АРУ), для осуществления которой часть напряжения U> отрицательной полярности с,пикового детектора подается в цепь управляющих сеток ламп видеоусилителя.

Исполнительным элементом в предлагаемом устройстве является реверсивный двухфазный двигатель (РД) механизма подстройки частоты магнетрона (МП). Управляющая обмотка двигателя включена в цепь рабочей обмотки магнитного усилителя. При изменении тока подмагничивания, в соответствии с дискриминаторной характеристикой изменяются скорость и направление вращения исполнительного реверсивного двигателя. Следовательно, если частота магнетрона f )f,, реверсивный двигатель работает до тех пор, пока „не становится близким к нулю, а f =f,„(устойчивое динамическое равновесие).

Обратная связь по скорости для подавления рыскания осуществляется с помощью тахогенератора, напряжение которого поступает на третью обмотку управления 21 магнетронного усилителя.

Для устранения двузначности и ложного за/ хвата на частоте f „a механизме перестройки вместо эксцентрика лрименяется кулачок 22 с профилем в виде одновитковой спирали Архимеда.

Возможность ложного захвата на частоте

fro, симметричной по отношению к fro исключается благодаря тому, что обмотка 19 магнетронного усилителя на время обратного хода штока настройки магнетрона (по зубу кулачка кратковременно закорачивается с помощью микровыключателя 28).

Если по какой-либо причине частота магнетрона.в начальный момент окажется равной

f (j «, то захвата не произойдет. Реверсивный двигатель нод действием сигнала ошибки вращается в направлении дальнейшего понижения частоты до крайнего нижнего значения

/„ вплоть до участка сброса кулачка, после чего частота магнетрона примет крайнее верхнее значение f. )f „, устройство ЧАП вновь включается и доведет / до точки устойчивого захвата f f.

Предмет изобретения

Устройство автоматической подстройки частоты мапнетронных генераторов, содержащее волноводный тракт, направленный ответвитель, аттенюаторы, опорный термокомпенсированный резонатор, видеодетектор, видеоусилитель, парафазный инвертор, пиковые детекторы, усилители постоянного тока, магнитный усилитель, исполнительный реверсивный двигатель и систему механической перестройки частоты, отличшощееся reM, что, с целью повышения стабильности частоты колебаний, генерируемых магнетроном, к выходу видеоусилителя через парафазный инвертор подключены два автономных пиковых детектора, выходы которых через усилители постоянного тока соединены с последовательно и встречно включенными между собой управляющими обмотками магнитного усилителя, а магнитный усилитель подключен к реверсивному исполнительному двигателю системы механической перестройки частоты магнетрона.

25Я175

4= г

Зь

Составитель М. Порфирова

Техред 3. Н. Тараненко Корректор С. А. Кузовенкова

Редактор Морозова

Зака 003;16 Тираж 499 Подписное

ЦНИИПИ Комите-а по делам изобретений и открытий при Совете Министров СССР

Москва К-35, Раушская наб., д. 4/5

Типография, пр. Сапунова, 2