4. Входной усилитель (блок 10)

4.1. Назначение и состав

Входной усилитель предназначен для усиления сигналов СВЧ в диапазоне частот от f₁ до f₂ (см. формуляр ШМ1.790.000 ФО/сс, часть I), принятых от антенно-фидерной системы станции, и умень­шения их динамического диапазона до уровня, необходимого для нор­мальной работы первой ступени определения частоты.

Входной усилитель служит также для запирания входа станции на время излучения ответного сигнала передатчиком и формирования сигнала приемника главного луча (ПГЛ). В состав блока входят:

трехкаскадный усилитель СВЧ;

усилитель постоянного тока;

делители напряжений;

делители мощности;

контрольное устройство;

видеоусилитель сигнала ПГЛ.

4.2. ТЕХНИЧЕСКИЕ ДАННЫЕ

Входной усилитель усиливает сигналы СВЧ, поступающие от антенно-фидерной системы станции, не менее чем на 57 дБ (в 5∙105 раз) по мощности в каждом из двух выходных каналов усилителя и умень­шает их динамический диапазон с 40 дБ до 10 дБ. Чувствительность входного усилителя должна быть не хуже минус 80 дБ относительно 1 Вт (0,01 мкВт) во всей полосе рабочих частот при отношении сиг­нала к шумам не менее 7 дБ, а по выходу ПГЛ - в пределах минус 60...70 дБ относительно 1 Вт (1...0,1 мкВт).

На выходе усилителя уровень сигнала должен быть не менее

3,5 мВт в каждом из двух выходных каналов усилителя, а на выходе ПГЛ - не менее 6 вольт при изменении сигнала на входе усилителя

в пределах от минус 60(80?) дБ относительно 1 Вт (от 0,01 мкВт) до минус 40 дБ относительно 1 Вт (до 100 мкВт). Динамический диапазон сигнала на выходе усилителя составляет не более 10 дБ.

Разница уровней мощности сигнала на выходе усилителя в открытом и закрытом состоянии составляет не менее 70 дБ (10⁷ раз).

4.3. ЭЛЕКТРИЧЕСКАЯ ПРИНЦИПИАЛЬНАЯ СХЕМА

Принципиальная электрическая схема входного усилителя приве­дена на рис. 27, папка № 2, а функциональная схема - на рис. 182, альбом № 1. Сигнал, принятый приемной антенной станции, через входной волновод поступает на вход первого каскада усилителя СВЧ. С выхода первого каскада сигнал подается на вход второго каскада (лампа Л1) через делитель мощности Э2, ослабление которого состав­ляет 2...4 дБ, с выхода второго каскада на вход третьего (лампа Л2) через аттенюатор Э5 с ослаблением 10...18 дБ. Усиленный тремя каскадами сигнал по основному каналу направленного ответвителя У2 подается на делитель мощности Э8, где разветвляется на два неза­висимых выхода (ВЫХОД I и ВЫХОД II). По вспомогательному каналу направленного ответвителя У2 с ослаблением 15 дБ сигнал подается на детекторную головку УЗ и с выхода детекторной головки на уси­литель У5.

Усиленный сигнал с усилителя У5 подается на датчик для кон­троля выходного сигнала усилителя СВЧ, расположенный в блоке 24. Ослабление аттенюатора между каскадами усилителя СВЧ подбирается при настройке блока по наилучшему соотношению сигнала к шумам и по допустимому значению динамического диапазона сигнала на выходе блока.

Запирающий импульс отрицательной полярности подается от блока формирующих устройств (блок 20) через контакт 3 разъема 10-Ш8 на базу транзистора ТЗ входного каскада усилителя постоянного тока, выполненного на транзисторах Т1...ТЗ. С коллекторной нагрузки транзистора Т2 (резистор R81) импульс положительной полярности амплитудой около 50 В подается на управляющие сетки выходного каскада, выполненного на двойном триоде ЛЗ. С анодных нагрузок лампы ЛЗ (резисторы R58, R61, R62, R63, R64, R65) импульсы отри­цательной полярности амплитудой не менее 70 В поступают на управ­ляющие электроды ЛЕВ Л1 и Л2 для их запирания на время излучения ответного сигнала. Питание транзисторов Т1...ТЗ осуществляется через делитель, состоящий из стабилитронов Д5, Д6, Д7, резисторов R82, R83 R84.

Коллектор, спираль и аноды ЛЕВ первого каскада питаются от источника напряжения +1300 В блока Б45 с разъема 10-Ш4. Коллектор питается непосредственно от напряжения +1300 В, а спираль и аноды - через делитель на резисторах. Напряжение +1300 В устана­вливается переменным резистором (1,3...2) кВ на передней панели блока 45 и контролируется на гнезде Гн12 (К1) блока 10.

Напряжение на электродах ЛЕВ контролируется относительно кор­пуса блока - гнезда Г19 . Для контроля режимов ЛБВ по току в цепи коллектора и спирали всех трех ЛБВ включены шунты R4, R5, R6, R8, R11, R18, выводы которых заведены на разъем Ш6, куда под­ключается контрольно-измерительная приставка.

Надписи над резисторами и контрольными гнездами состоят из условного обозначения электродов ЛБВ:

К - коллектор;

С - спираль;

А - анод;

У - управляющий электрод.

Арабскими цифрами обозначены порядковые номера электродов, а римскими - порядковые номера каскадов усилителя СВЧ в их функци­ональной последовательности.

Напряжение на спирали первого каскада устанавливается резисто­ром R12, а на первом, втором, третьем, четвертом и пятом анодах - резисторами R15, R25, R40, R32 и R22. Перечисленные напряжения контролируются на гнездах: Гн7 (С1). Гн11 (All), Гн16 (А21), Гн18 (А31), Гн17 (А41), Гн15 (А51).

Напряжение на управляющем электроде лампы первого каскада устанавливается резистором R45 и контролируется на гнезде Гн8 (У1).

Напряжение накала ЛБВ первого каскада устанавливается резисто­ром R3 "РЕГУЛИР. НАКАЛА 1",а контролируется на гнездах Гн4, Гн5 (HI) Напряжение на коллекторы ЛЕ8 +2000 В Л1 и Л2 снимается с разъема 10-ШЗ и контролируется на гнездах Гн3 (KII) и Гн10 (KIII).

Напряжения на спирали ЛБВ Л1 и Л2 устанавливаются резисторами (1,3...2) кВ-1 и (1,3...2) кВ-2 соответственно на передней панели блока Б45 и контролируются на гнездах Гн6 (СИ) и Гн13 (CIII) блока 10.

Напряжения на управляющих электродах ЛБВ Л1 и Л2 устанавли­ваются резисторами R10 и R16 и контролируются на гнездах Гн9 (УII) и Гн14 (УIII).

Подогреватели катодов трех ЛБВ и радиоламп ЛЗ и Л4 питаются от накальных трансформаторов Тр1 и Тр2, первичное напряжение на которых стабилизировано.

Включение на блок 10 высоких напряжений +1300 В и +2000 В за­блокировано через цепи источника питания минус 300 В и ±27 В.

Режим ЛЗ устанавливается резистором R58 "РЕГУЛИР. СМЕЩ. ЛЗ", а контролируется на гнезде Гн24.

Приемник главного луча (ПГЛ) входит в состав блока 10 и имеет общий с входным усилителем первый каскад усиления СВЧ.

Принятый сигнал, усиленный первым каскадом усилителя СВЧ, поступает на делитель мощности 32 и делится пополам на два канала (ослабление в каждом канале 3±1 дБ). С одного выхода 32 сигнал поступает на вход второго каскада усилителя СВЧ, как описано выше.

Со второго выхода делителя 32 сигнал поступает на детекторную головку У7. С выхода детекторной головки через коаксиальный кабель У8 детектированный сигнал подается на вход (контакт 1) коммутируе­мого видеоусилителя ВУ-К.

Принципиальная электрическая схема ВУ-К приведена на рис. 183, папка № 3.

Сигнал отрицательной полярности на входе ВУ-К ограничивается по амплитуде диодом VI, что обеспечивает работу ВУ-К в широком динамическом диапазоне входных сигналов без перегрузки видеоуси­лителя, собранного на транзисторах V2...V5. Положительное напря­жение смещения на детекторную головку подается от +10 В через ограничительный резистор Rl и фильтр R2, CI, С2. Дифференцирующая цепь C3-R базы Т2, а также частотно-зависимая обратная связь (С5, R3, R6 в эмиттерной цепи V2) обеспечивают усиление коротких входных сигналов, препятствуя перегрузке входного каскада импульсами отве­та большой длительности, поступающими на вход ВУ-К после усиления их в первом каскаде усилителя СВЧ (не запираемом на время излу­чения) .

Переменный резистор R10 в цепи эмиттера V3 обеспечивает регу­лировку усиления ВУ-К для получения заданной чувствительности ПГЛ.

Усиленный сигнал с коллектора V5 запускает ждущий мультивибра­тор на транзисторах V7, VIO, формирующий импульс длительностью 3-5 мкс.

К коллектору VIO мультивибратора и базе выходного эмиттерного повторителя VII подключен коллектор ключа запирания V12.

Запирающие импульсы с блока 20 через контакт 3 разъема 10-Ш8, контакт 5 ВУ-К и линию задержки Al поступают на базу ключа V12 и открывают его, шунтируя выход мультивибратора и срывая его работу, что обеспечивает запирание ПГЛ на время излучения ответного сигнала передатчиком.

Задержка импульсов запирания на 0,5...0,6 мкс, осуществляемая

линией A1, предотвращает преждевременный срыв работы мультивибра­тора дополнительным импульсом запирания (приходящим с блока 20 примерно через 0,1 мкс после приема блоком 10 переднего фронта входного сигнала), и ограничивает максимальную длительность выход­ного сигнала ПГЛ величиной 0,5...0,6 мкс.

Сформированный и ограниченный по длительности импульс ПГЛ с эмиттера V11 отрицательной полярности амплитудой не менее 6 В дли­тельностью О,2...О,6 мкс через контакт 6 ВУ-К и контакт 8 разъема 10-Ш8 поступает на запуск блоков 20,07 и САН.

Питание коллекторных цепей ВУ-К осуществляется от источника минус 10 В через контакт 4 разъема 10-Ш8, контакт 4 ВУ-К и фильтры RЗЗ, С9, R7, С4, С6.

Питание цепей смещения осуществляется от источника +10 В через контакт 16 разъема Ю-ШШ и контакт 3 ВУ-К.