Иг метрового диапазона

Задающий генератор ИГ метрового диапазона базируется на LC-генераторах, но применяются наиболее высокочастотные их модификации. Характерна и элек­тронная перестройка частоты ЗГ с помощью варикапов. Она обеспечивает авто­матизацию управления частотой ИГ, режим FM и автоматическую регулировку частоты при диапазонно-кварцевой стабилизации. Практикуется деление и умно­жение частоты ЗГ, работающего в определенном участке диапазона частот. Это позволяет исключить из контура ЗГ коммутирующие элементы и повышает ста­бильность его частоты.

Усиление сигнала ЗГ, как и в схеме на рис. 9.3, осуществляется широкопо­лосным УВЧ. Помимо стандартных видов модуляции (AM, РМ и FM)_t в некото­рых типах ИГ предусматривается модуляция телевизионным сигналом (TV). Мо­дулятор может быть универсальным (AM, РМ и TV) или представлять собой комбинацию амплитудного (AM и TV) и импульсного (РМ). В качестве ампли­тудного модулятора могут применяться как активные устройства (усилители), так и пассивные — электрически управляемые аттенюаторы на PIN-диодах. Такой аттенюатор выполняет также функции импульсного модулятора и оказывается весьма удобным в качестве исполнительного устройства системы стабилизации уровня сигнала на входе аттенюатора ВЧ. В остальном система стабилизации аналогична рис. 9.3.

Параметры стандартных видов модуляции регламентируются ГОСТ 14126—78. Не нормируются пока TV-параметры. В существующих типах ИГ обеспечиваются полоса частот видеосигнала 50 Гц...6,5 МГц и диапазон изменения КАМ от 10 до 90 %.

9.3.3. Сверхвысокочастотные генераторы

К СВЧ генераторам относятся ИГ частотного диапазона, начиная с 300 МГц. При этом в нижней части дециметрового диапазона (300...1000 МГц) схемно и конструктивно они аналогичны ИГ метрового диапазона: базовой схемой ЗГ также является LC-генератор с коаксиальным резонатором, еще возможно усиле­ние сигнала ЗГ с помощью УВЧ, применяются все рассмотренные виды модуля­ции и т. д. Поэтому рассмотрим особенности СВЧ генераторов, частотный диапа­зон которых начинается с 1 ГГц.

Для диапазона СВЧ характерен переход от цепей с сосредоточенными по­стоянными к цепям с распределенными постоянными, относящимся к классу длинных линий. Поэтому СВЧ тракты ИГ конструктивно представляют собой совокупность СВЧ узлов в коаксиальном, волноводном и микрополосковом исполнении. Номенклатура этих узлов в настоящее время унифицирована в со­ставе подгруппы Э (см. § 2.1).

Далее в диапазоне СВЧ понятия тока и напряжения теряют свой физический смысл, и единственным видом измерений, однозначно характеризующим интен­сивность электромагнитных колебаний, становится измерение мощности. Поэтому СВЧ генераторы характеризуются P-параметрами. Соответственно вольтметр заменяется на ваттметр (термисторный или термоэлектрический), который может быть постоянно подключен к СВЧ тракту либо иметь отдельный вход (это харак­терно для ИГ миллиметрового диапазона, где максимально упрощают конструк­цию СВЧ тракта). В первом случае измеряется проходящая мощность (см. § 4.4), а во втором — поглощаемая (см. § 4.3).

Следующей характерной особенностью СВЧ генераторов является отсутствие УВЧ. Поэтому наибольшая выходная мощность ИГ полностью определяется ти­пом ЗГ и ослаблением СВЧ тракта. В качестве ЗГ применяются, как правило, три вида источников СВЧ колебаний, изучаемых в курсе «Электронные приборы СВЧ и квантовые приборы»: на клистронах, на лампах обратной волны и на диодах Ганна. Все они характеризуются сравнительно небольшим перекрытием по диапазону частот (порядка двух). Поэтому СВЧ генераторы проектируются как однодиапазонные и выпускаются сериями из однотипных приборов на смеж­ные участки диапазона. Кроме того, часто требуется дополнение ИГ встроенным частотомером, в качестве которых с успехом используются РЧ.

Перечисленные типы ЗГ ограничивают и число возможных видов модуляции в СВЧ генераторах (РМ и FM). Частотная модуляция осуществляется в самом ЗГ, а амплитудно-импульсная может быть реализована также с помощью моду­лятора на PIN-диодах. Номенклатура РМ и FM-параметров регламентируется ГОСТ 14126—78 и ГОСТ 17193—71.

Отметим в заключение, что в современных ИГ применяются практически все виды СВЧ аттенюаторов, рассматриваемые в курсе «Антенны и устройства СВЧ». Кроме регулировки уровня выходного сигнала, с помощью аттенюаторов обеспе­чивается развязка между ЗГ и нагрузкой ИГ. Это необходимо для исключения влияния параметров нагрузки на стабильность сигнала ЗГ по частоте и уровню. Удовлетворительной считается развязка дБ. Если она обеспечивается аттенюатором, ей соответствует минимальное ослабление аттенюатора 10 дБ, что на порядок снижает уровень выходной мощности ИГ. Устранить этот недостаток можно с помощью ферритовых вентилей, имеющих малые прямые потери и боль­шое обратное ослабление.