Приложение в генератор сигналов высокочастотный г4-109
В.1 Назначение
Генератор сигналов высокочастотный Г4-109 является источником СВЧ колебаний, калиброванных по частоте, уровню выходной мощности, режимам модуляции, и предназначен для проведения различных радиотехнических измерений в промышленности и для научных исследований. Он удовлетворяет требованиям ГОСТ 9763-67 и ГОСТ 17193-71.
В.2 Технические данные
В.2.1 Диапазон генерируемых частот 8,51 – 12,16 ГГц, перекрываемый двумя поддиапазонами.
В.2.2 Генератор имеет классы точности Г 0,1; Р 0,5; РМ 10.
В.2.3 Нестабильность
частоты через 1 час после включения,
через 30 мин после переключения поддиапазона
и через 5 мин после перестройки частоты
не превышает
,
а нестабильность выходной мощности не
превышает ±0,1 дБ за любые 15 мин работы
генератора.
В.2.4 Калиброванная
мощность на выходе прибора регулируется
в пределах от
до
Вт (0-110) дБ с помощью встроенного
аттенюатора, имеющего регулировки:
плавную от нуля до -60 дБ и ступенчатую
от нуля до -50 дБ. Погрешность установки
ослабления выходного аттенюатора
(относительно опорного уровня мощности
Вт) не превышает ±0,3 дБ при ослаблениях
0 – 15 дБ и ±2% от установленного ослабления
(в дБ) при ослаблении свыше 15 дБ. Погрешность
установки ослабления ступени +7 дБ
относительно 0 дБ ступенчатого аттенюатора
не более ±0,3 дБ.
В.2.5 Погрешность по опорному уровню выходной калиброванной мощности (1мВт) в нормальных условиях в режиме НГ при использовании градуировочного графика не более ±0,5 дБ.
В.2.6 Некалиброванная мощность на выходе прибора не менее 8 мВт.
В.2.7 КСВН выхода прибора при ослаблении выходного аттенюатора в пределах 0 – (-7) дБ – не более 1,2.
В.3 Принцип работы генератора
В.3.1 Принцип действия генератора и взаимодействие его узлов поясняется структурной схемой рисунке В.1, содержащей генераторный блок, частотомер, усилитель частотомера, делитель мощности, измеритель мощности, выходной аттенюатор, модулятор и блок питания.
Рисунок В.1 – Структурная схема г енератора
В.3.2 Генераторный блок содержит два клистрона, которые поочередно подключаются к СВЧ тракту с помощью волноводного переключателя. Каждый клистрон имеет механизм перестройки. Указатель положения перестройки частоты позволяет ориентировочно определить генерируемую частоту. Установка уровня мощности, поступающей в СВЧ тракт от генераторного блока, осуществляется аттенюатором, имеющими пределы регулирования 0-30 дБ.
В.3.3 Частотомер резонансного типа обеспечивает измерение частоты генерируемых колебаний. Момент настройки частотомера в резонанс с измеряемой частотой фиксируется по максимальному отклонению стрелки индикатора. Сигнал, снимаемый с детектора частотомера, до поступления на индикатор усиливается усилителем.
В.3.4 Делитель мощности включает в себя направленный ответвитель (НО) и аттенюатор-выключатель. Ответвленная НО часть мощности из основного тракта генератора через аттенюатор-выключатель поступает на измеритель мощности для контроля опорного уровня выходной мощности. Аттенюатор выключатель предназначен для поглощения поступающей на термисторную головку мощности, что необходимо при установке и проверке ухода нуля и калибровки измерителя мощности, я также для защиты термисторной головки от перегрузки при выдаче генератором максимальной некалиброванной мощности.
В.3.5 Измеритель мощности состоит из термисторной головки и схемы термисторного моста, К выходу схемы моста подключен стрелочный индикатор.
В.3.6 Выходной аттенюатор предназначен для калиброванного ослабления выходной мощности относительно опорного уровня. Регулировка ослабления осуществляется двумя его секциями: ступенчатой и плавной.
В.3.7 Схема модулятора обеспечивает импульсную модуляцию генерируемого сигнала путем подачи модулирующего напряжения (от внутреннего генератора «меандра» или от внешних генераторов импульсов) через модуляторный каскад на отражатель клистрона. Установка необходимого режима модуляции производятся переключателем Режим генератора.
В.3.8 Блок питания обеспечивает необходимые напряжения для питания схемы прибора и дополнительных пояснений не требует. Внешний вид прибора Г4-109 представлен на рисунке В.2.
В.4 Подготовка прибора к работе
В.4.1 Перед началом работы с прибором необходимо ознакомиться с принципом его работы и по надписям на лицевой панели с назначением органов управления.
В.4.2 Установить органы управления в исходное положение: ручки Отражатель и Уст.мощн. в крайнее левое положение (против часовой стрелки), ручку ступенчатой регулировки выходного аттенюатора – в положение -50 дБ; а по шкале плавной регулировки ослабление 0 дБ, тумблер Сеть – в нижнее положение.
В.4.3 Включить вилку шнура питания в сеть и перевести тумблер Сеть в верхнее положение, при этом должна загореться сигнальная лампа. Прогреть прибор в течение 30 мин.
В.4.4 Произвести подготовку прибора к измерениям, для чего:
установить переключатель Режим генератора в положение «ИГ», переключатель Част.мощн. - в положение «Мощн.», ручку Отражатель - в среднее положение, ручку аттенюатора-выключателя в положение «Измерение»;
вращая ручку Уст.мощн. по часовой стрелке следите за стрелочным индикатором. Отклонение стрелки индикатора является признаком наличия генерации клистрона соответствующего диапазона;
переключите ручку Поддиапазоны на другой поддиапазон, отклонение стрелки индикатора должно наблюдаться и здесь. В случае зашкаливания стрелки или недостаточного ее отклонения регулируйте уровень мощности ручкой Уст.мощн.
В.5 Проведение измерений с прибором
В.5.1 В генераторе
обеспечиваются следующие режимы работы:
непрерывное генерирование (НГ), внутренняя
модуляция меандром (
)
внешняя модуляция меандром и прямоугольными
импульсами отрицательной полярности
(
)
В.5.2 Для работы генератора в режиме непрерывной генерации (НГ) необходимо:
– установить переключатель «Режим генератора» в положение «НГ», переключатель Част.мощн. в положение Измерение част., ручку аттенюатора-выключателя - в положение «Измерение», ручку Уст.мощн. - в крайнее правое положение, ручку Отражатель - в среднее положение, ручку ступенчатой регулировки выходного аттенюатора - в положение -50 дБ;
– ручкой Частотомер установить визир шкалы частотомера на заданную частоту, ручку Чувствит. - в крайнее правое положение, а ручку «Поддиапазоны» - на нужный поддиапазон;
– вращая ручку Установка частоты (соответствующего поддиапазона) по максимуму отклонения стрелки индикатора, настроить генератор на требуемую частоту, не допуская зашкаливания стрелки индикатора, регулировками ручек Чувствит. и Уст.мощн.
В.5.3 Для получения на выходе генератора калиброванной мощности переключатель Част.мощн. переведите в. положение «Мощн.», а ручку аттенюатора-выключателя - в положение «Установка «0». Ручкой «Установка «0» установите стрелку индикатора на нуль.
Ручку аттенюатора выключателя переведите в положение «Калибр» и проверьте (а при необходимости подстройте ручкой Калибр.) калибровку измерителя мощности (стрелка индикатора должна отклоняться на 80 дел.). Ручку аттенюатора-выключателя верните в положение «Установка «0» и проверьте, а при необходимости подрегулируйте «нуль» индикатора.
Ручкой Частотомер выведите частотомер из положения резонанса. Ручку выключателя-аттенюатора установите в положение «Измерение» и ручкой Отражатель установите максимум показаний стрелочного индикатора.
По графику опорного уровня мощности определите необходимое значение показаний стрелочного индикатора, соответствующее опорному уровню выходной мощности на данной частоте; ручкой Уст.мощн. установите стрелку индикатора на это значение.
Для установки на выходе генератора опорного уровня мощности I мВт установите ослабление 0 дБ на шкале плавной регулировки выходного аттенюатора и переведите ручку ступенчатой регулировки в положение «0».
В.5.4 Для получения на выходе генератора максимальной некалиброванной мощности переведите ручку аттенюатора-выключателя в положение «Установка «0», ручку ступенчатой регулировки ослабления выходного аттенюатора в положение 0 дБ и ручку Уст.мощн. в крайнее правое положение. Уровень выходной мощности генератора изменяйте ручкой плавной регулировки ослабления выходного аттенюатора.
В.5.5 Для работы
генератора в режиме внутренней модуляции
меандром переключатель «Режим генератора»
установите в положение «
»
и выполните операции, указанные в В.5.2.
В.5.2 Для работы генератора в режиме непрерывной генерации (НГ) необходимо:
– установить переключатель Режим генератора в положение «НГ», переключатель Част.мощн. в положение «Измерение част.», ручку аттенюатора-выключателя - в положение «Измерение», ручку Уст.мощн. - в крайнее правое положение, ручку Отражатель - в среднее положение, ручку ступенчатой регулировки выходного аттенюатора - в положение -50 дБ;
– ручкой Частотомер установить визир шкалы частотомера на заданную частоту, ручку Чувствит. - в крайнее правое положение, а ручку «Поддиапазоны» - на нужный поддиапазон;
– вращая ручку Установка частоты (соответствующего поддиапазона) по максимуму отклонения стрелки индикатора, настроить генератор на требуемую частоту, не допуская зашкаливания стрелки индикатора, регулировками ручек Чувствит. и Уст.мощн.
В.5.3 Для получения на выходе генератора калиброванной мощности переключатель Част.мощн. переведите в. положение «Мощн.», а ручку аттенюатора-выключателя - в положение «Установка «0». Ручкой «Установка «0» установите стрелку индикатора на нуль.
Ручку аттенюатора выключателя переведите в положение «Калибр» и проверьте (а при необходимости подстройте ручкой Калибр.) калибровку измерителя мощности (стрелка индикатора должна отклоняться на 80 дел.). Ручку аттенюатора-выключателя верните в положение «Установка «0» и проверьте, а при необходимости подрегулируйте «нуль» индикатора.
Ручкой Частотомер выведите частотомер из положения резонанса. Ручку выключателя-аттенюатора установите в положение «Измерение» и ручкой Отражатель установите максимум показаний стрелочного индикатора.
По графику опорного уровня мощности определите необходимое значение показаний стрелочного индикатора, соответствующее опорному уровню выходной мощности на данной частоте; ручкой Уст.мощн. установите стрелку индикатора на это значение.
Для установки на выходе генератора опорного уровня мощности I мВт установите ослабление 0 дБ на шкале плавной регулировки выходного аттенюатора и переведите ручку ступенчатой регулировки в положение «0».
В.5.4 Для получения на выходе генератора максимальной некалиброванной мощности переведите ручку аттенюатора-выключателя в положение «Установка «0», ручку ступенчатой регулировки ослабления выходного аттенюатора в положение 0 дБ и ручку Уст.мощн. в крайнее правое положение. Уровень выходной мощности генератора изменяйте ручкой плавной регулировки ослабления выходного аттенюатора.
В.5.5 Для работы генератора в режиме внутренней модуляции меандром переключатель «Режим генератора» установите в положение « » и выполните операции, указанные в В.5.2.
В.5.2 Для работы генератора в режиме непрерывной генерации (НГ) необходимо:
– установить переключатель «Режим генератора» в положение «НГ», переключатель Част.мощн. в положение Измерение част., ручку аттенюатора-выключателя - в положение «Измерение», ручку Уст.мощн. - в крайнее правое положение, ручку Отражатель - в среднее положение, ручку ступенчатой регулировки выходного аттенюатора - в положение -50 дБ;
– ручкой Частотомер установить визир шкалы частотомера на заданную частоту, ручку Чувствит. - в крайнее правое положение, а ручку «Поддиапазоны» - на нужный поддиапазон;
– вращая ручку Установка частоты (соответствующего поддиапазона) по максимуму отклонения стрелки индикатора, настроить генератор на требуемую частоту, не допуская зашкаливания стрелки индикатора, регулировками ручек Чувствит. и Уст.мощн.
В.5.3 Для получения на выходе генератора калиброванной мощности переключатель Част.мощн. переведите в. положение «Мощн.», а ручку аттенюатора-выключателя - в положение «Установка «0». Ручкой «Установка «0» установите стрелку индикатора на нуль.
Ручку аттенюатора выключателя переведите в положение «Калибр» и проверьте (а при необходимости подстройте ручкой Калибр.) калибровку измерителя мощности (стрелка индикатора должна отклоняться на 80 дел.). Ручку аттенюатора-выключателя верните в положение «Установка «0» и проверьте, а при необходимости подрегулируйте «нуль» индикатора.
Ручкой Частотомер выведите частотомер из положения резонанса. Ручку выключателя-аттенюатора установите в положение «Измерение» и ручкой Отражатель установите максимум показаний стрелочного индикатора.
По графику опорного уровня мощности определите необходимое значение показаний стрелочного индикатора, соответствующее опорному уровню выходной мощности на данной частоте; ручкой Уст.мощн. установите стрелку индикатора на это значение.
Для установки на выходе генератора опорного уровня мощности I мВт установите ослабление 0 дБ на шкале плавной регулировки выходного аттенюатора и переведите ручку ступенчатой регулировки в положение «0».
В.5.4 Для получения на выходе генератора максимальной некалиброванной мощности переведите ручку аттенюатора-выключателя в положение «Установка «0», ручку ступенчатой регулировки ослабления выходного аттенюатора в положение 0 дБ и ручку Уст.мощн. в крайнее правое положение. Уровень выходной мощности генератора изменяйте ручкой плавной регулировки ослабления выходного аттенюатора.
В.5.5 Для работы генератора в режиме внутренней модуляции меандром переключатель «Режим генератора» установите в положение « » и выполните операции, указанные в В.5.2. .
Рисунок В.2 –
Внешний вид прибора Г4-109
