Импульсный усилитель системы ближней радиолокации. Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники

Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники / Радиолюбителю-конструктору

 Комментарии к статье

Для измерения скорости движущихся объектов, например, автомобилей, широко используются системы ближней радиолокации, основанные на эффекте Доплера [1]. Генераторы СВЧ колебаний указанных систем выполняются чаще всего на диодах Ганна, работающих в непрерывном режиме. Возможности таких систем ближней радиолокации могут быть расширены при переводе генераторов в импульсный режим работы. В этом случае появляется возможность, кроме измерения скорости объектов, определять также и расстояние до них.

(нажмите для увеличения)

В соответствии с паспортными данными на диоды Ганна [2]. для их возбуждения требуются генераторы импульсов положительной полярности амплитудой 5...6 В при выходном токе 1.5...2 А. Стандартные генераторы импульсных сигналов работают, как правило, на стандартную нагрузку 50 Ом и имеют выходное напряжение 1 В.

На рис.1 приведена схема усилителя, позволяющего повысить выходные параметры стандартного генератора импульсных сигналов до требуемых значений. Усилитель содержит входной резистивный делитель напряжения, два каскада усиления, генератор стабильного тока, контрольный выход.

(нажмите для увеличения)

Входной делитель напряжения выполнен на резисторах R1...R3. Он обеспечивает согласование усилителя с выходным сопротивлением генератора и стабилизацию глубины общей отрицательной обратной связи, охватывающей усилитель, В обоих каскадах усилителя, построенных на транзисторах VT2 и VT4. применена активная коллекторная термостабилизация токов покоя (3). Сами токи покоя транзисторов выбирались, исходя из неискаженного усиления импульсов со скважностью, изменяющейся от 10 до бесконечности. Для транзистора VT2 ток покоя равен 70 мА, для транзистора VT4 - 300 мА. Токи устанавливаются подбором сопротивлений R5 и R12.

В процессе запуска генератора на диоде Ганна его сопротивление изменяется. Для уменьшения влияния изменяющегося сопротивления нагрузки на характеристики усилителя его выходной каскад выполнен по схеме с общим коллектором, а сам усилитель охвачен общей отрицательной обратной связью через цепочку R7-C8. В результате, выходное сопротивление усилителя не превышает 0,4 Ом.

Изменение температуры кристалла диода Ганна приводит к изменению мгновенной частоты генерации [4]. Для уменьшения указанного фактора в усилителе установлен генератор стабильного тока на транзисторе VT5, обеспечивающий подогрев диода в периоды между импульсами запуска. Регулировка тока генератора осуществляется с помощью потенциометра R18 в пределах 0.1...0.5 А. В усилителе предусмотрен контрольный выход для регистрации амплитуды импульсов, подаваемых на диод Ганна. Диод VD1 установлен для защиты транзисторов усилителя от пробоя при неправильной полярности питания. Диод VD2 необходим для восстановления постоянной составляющей на выходе усилителя.

Усилитель собран на печатной плате размерами 80x75 мм из двустороннего фольгированного стеклотекстолита толщиной 2…3 мм. Чертеж платы приведен на рис.2, на рис.3 показано расположение элементов.

Пунктирной линией на рис.3 обозначены места металлизации торцов, что необходимо для устранения паразитных резонансов и заземления нужных участков печатной платы. Это можно сделать с помощью металлической фольги. Транзисторы VT2. VT4 и VT5 крепятся к основанию с использованием теплопроводящей пасты. Катушки индуктивности приклеиваются к печатной плате с использованием диэлектрических прокладок, выполненных, например, из нефольгированного стеклотекстолита.

Настройка усилителя начинается с установки заданных токов покоя транзисторов VT2 и VT4 резисторами R5 и R12. Затем в качестве эквивалента нагрузки к выходу усилителя подключается резистор сопротивлением 4...6 Ом. На вход усилителя подается отрицательный импульс амплитудой 0,1...0,2 В и изменением сопротивления R7 устанавливается требуемый коэффициент усиления. Следует иметь в виду, что при сопротивлении R7 менее 100 Ом на переднем фронте импульса появляется выброс. Это обусловлено задержкой сигнала в цепи общей обратной связи. Подбором сопротивлений R19 и R20 устанавливаются пределы регулирования тока, отдаваемого генератором на VT5.

Литература

1. Бакулев П.А., Стенин В.М. Методы и устройства селекции движущихся цепей. - М.: Радио и связь, 1986.
2. Полупроводниковые приборы. Сверхвысокочастотные диоды: Справочник /Б.А.Наливайко и др./. - Томск МГП РАСКО. 1992.
3. Титов А. А. Расчет схемы активной коллекторной термостабилизации и ее использование в усилителях с автоматической регулировкой потребляемого тока. - Электронная техника. Сер. СВЧ-техника. 2001. № 2. С.26.
4. Царапкин Д.П. Генераторы СВЧ на диодах Ганна. - М.: Радио и связь, 1982.

Авторы: А.Титов, В.Пушкарев, г.Томск

Смотрите другие статьи раздела Радиолюбителю-конструктору.

Читайте и пишите полезные комментарии к этой статье.

<< Назад

Последние новости науки и техники, новинки электроники:

Дети, растущие рядом с природой, обретают крепкие кости 02.03.2026

Влияние окружающей среды на здоровье человека становится все более очевидным, особенно в детском возрасте. Новое исследование, опубликованное в журнале JAMA Network Open, показывает, что близость к природе напрямую связана с крепостью костей у детей. Ученые установили, что у детей, чьи дома окружены природными территориями в радиусе 1000 метров на 25% больше обычного, риск развития крайне низкой плотности костей снижается на 65%. Для проведения исследования были проанализированы данные более 300 детей, проживающих в городских, пригородных и сельских районах Фландрии в Бельгии. Плотность костной ткани у детей в возрасте от четырех до шести лет оценивалась с помощью ультразвуковых методов. Такой подход позволил безопасно и точно измерить состояние костей на ранних этапах формирования скелета. При анализе учитывались ключевые факторы, влияющие на рост и развитие детей: возраст, вес, рост, этническая принадлежность и уровень образования матери. На основании этих параметров исследоват ...>>

Самовосстанавливающаяся инфраструктура будущего 02.03.2026

Современные мосты и бетонные конструкции по всему миру сталкиваются с проблемой устаревания и износа. Многие сооружения, построенные до 1980-х годов, постепенно теряют свою несущую способность, что требует дорогого ремонта или полной замены. Недавние разработки ученых из Швейцарских федеральных лабораторий материаловедения и технологий (Empa) предлагают инновационное решение - систему укрепления бетонных конструкций с помощью "умной стали", способной самостоятельно устранять трещины и повреждения. В основе новой технологии лежит арматура из сплава на основе железа с эффектом памяти формы (Fe-SMA). Этот материал обладает уникальным свойством: при нагревании до 190-200 °C стержни стремятся вернуться к своей первоначальной конфигурации. В бетонной конструкции это создает внутреннее напряжение, которое затягивает трещины и выравнивает деформированные элементы, существенно повышая прочность и долговечность сооружений. Актуальность разработки объясняется критическим состоянием инфрастр ...>>

Поцелуи полезны для здоровья 01.03.2026

Вопрос о том, как социальные связи и близость с партнером отражаются на здоровье человека, привлекает внимание не только психологов, но и специалистов в области микробиологии. Новое исследование показывает, что совместное проживание с любимым человеком может оказывать значительное влияние на микробиом кишечника и общее самочувствие. Доктор Наоми Миддлтон, клинический психологи и эксперт по здоровью кишечника, объяснила, что все аспекты совместной жизни - поцелуи, совместное питание, физическая близость и даже просто пребывание рядом - тесно связаны с поддержанием сбалансированной кишечной микрофлоры. Она подчеркивает, что здоровье экосистемы кишечника во многом определяется социальными взаимодействиями и повседневной близостью с другими людьми. По словам Миддлтон, длительное совместное пребывание с партнером может способствовать увеличению микробного разнообразия в кишечнике, а также снижать воспалительные процессы, связанные со стрессом. Такой эффект обусловлен тем, что микробио ...>>

Случайная новость из Архива Электричество из соленой воды с помощью двухслойной мембраны 30.10.2018 Устройство способно превратить 35,7% химической энергии, хранящейся в соленой воде, в пригодное для использования электричество. Это такой же эффективный источник электроэнергии, как ветровые турбины, и эффективнее, чем большинство солнечных батарей. Природа любит баланс и стремится уравновесить непропорциональные части системы. Примером этому может послужить такой процесс, как осмос. Если в одной части системы раствор содержит больше каких-то элементов и веществ, чем в другой, то в первую поступает растворитель (как правило, вода), чтобы уравнять концентрацию веществ с обеих сторон. Здесь есть две особенности: процесс проходит в одностороннем порядке и способствует этому естественная мембрана, которая пропускает растворитель. Осмос помогает, например, растениям впитывать влагу: корни "собирают" ее, а клетки растения не выпускают обратно. Этот же процесс используют ученые для создания скоростной линии электросети, которая получает ток из соленой воды. Когда ионная решетка солей, состоящая из пучков положительно и отрицательно заряженных частиц, растворяется в воде, пучки разрываются, оставляя частицы свободными для участия в осмосе. Если между соленой и пресной водой расположить заряженные тонкие мембраны, то частицы будут перетекать с одной стороны на другую, уравновешивая количество положительных и отрицательных зарядов. Благодаря этому возникает электрический ток. Мембраны для такого процесса уже используются, но они дорогостоящие и с течением времени имеют тенденцию к протеканию. Это позволяет частицам пройти обратно в неправильном направлении, уменьшая количество электричества, которое они могут произвести. Исследователи из Китая создали новую, двухслойную мембрану, которая обладает разными свойствами с обеих сторон: начиная от размера пор до заряда самой мембраны. Каждый слой пропускает частицы с определенным зарядом. Это стимулирует постоянный поток заряженных частиц с одной стороны на другую, не позволяя им дрейфовать назад в неправильном направлении. Новые мембраны были названы в честь двуликого Януса, древнеримского бога дверей, входов и выходов.

Другие интересные новости:

▪ Acer Aspire Ethos 5951G

▪ Микробы останавливают цветение воды

▪ Рукава для ощущений в виртуальной реальности

▪ Аэротакси для междугородных перевозок

▪ Прототип мобильного цифрового телевизора от MICROSOFT и LINX ELECTRONICS

Лента новостей науки и техники, новинок электроники

Интересные материалы Бесплатной технической библиотеки:

▪ раздел сайта Предварительные усилители. Подборка статей

▪ статья Общая биология. Шпаргалка

▪ статья Почему в обычном школьном классе, скорее всего, найдутся двое, родившиеся в один день? Подробный ответ

▪ статья Оператор по диспетчерскому обслуживанию лифтов. Должностная инструкция

▪ статья Периодичность и нормы электрических испытаний защитных средств. Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники

▪ статья Опускание карты. Секрет фокуса

Оставьте свой комментарий к этой статье:

www.diagram.com.ua
2000-2026