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:

Атомный секрет вечного блеска золота 20.06.2026

Золото издавна считается символом вечности и благородства не только из-за своей редкости, но и благодаря удивительной химической стойкости. В отличие от большинства металлов, оно не окисляется на воздухе, не тускнеет и не покрывается ржавчиной даже спустя тысячелетия. Эта уникальная инертность позволила золотым артефактам сохранять первозданный блеск с древних времен. Однако точный механизм такой защиты долго оставался загадкой для ученых. Недавнее исследование американских химиков-вычислителей раскрыло, что дело не просто в слабом взаимодействии с кислородом, а в особой атомной структуре поверхности металла. Сотрудники Тулейнского университета Санту Бисвас и Мэтью М. Монтемор провели детальное компьютерное моделирование, чтобы понять, как молекулы кислорода взаимодействуют с поверхностью золота. Ученые сравнили два основных типа атомных структур: "реконструированные" и "нереконструированные" поверхности. Было доказано, что природная способность золота к перестройке атомов играет кл ...>>

Смарфон Realme 16T 5G 20.06.2026

В сегменте доступных смартфонов с акцентом на длительную работу без подзарядки компания Realme представила интересную новинку - модель Realme 16T 5G. Главным преимуществом устройства стала по-настоящему впечатляющая батарея емкостью 8000 мАч, которая способна обеспечить до трех дней автономной работы при умеренном использовании. При этом инженерам удалось сохранить относительно компактный корпус толщиной менее 9 мм и вес всего 224 грамма, что делает смартфон удобным для повседневного ношения несмотря на внушительный аккумулятор. Смартфон оснащен большим 6,8-дюймовым LCD-дисплеем с высокой частотой обновления 144 Гц и пиковой яркостью до 1200 нит. Такое сочетание обеспечивает плавную картинку в динамичных сценах и комфортное восприятие контента даже под прямыми солнечными лучами. За производительность отвечает энергоэффективный процессор MediaTek Dimensity 6300, дополненный оперативной памятью LPDDR4X и накопителем UFS 2.2. Для эффективного отвода тепла во время продолжительных нагру ...>>

Проблема набора веса после 40 19.06.2026

С возрастом многие люди замечают, что поддерживать привычный вес становится все сложнее, даже если рацион и уровень активности существенно не меняются. Ученые из Каролинского института в Швеции раскрыли одну из ключевых биологических причин этого явления. Они показали, что с годами в жировой ткани замедляется процесс обновления липидов, из-за чего организм постепенно накапливает жир. Это естественное возрастное изменение объясняет, почему после 40 лет тело начинает "работать" иначе, способствуя набору веса. В долгосрочном исследовании специалисты наблюдали за жировой тканью 54 мужчин и женщин на протяжении в среднем 13 лет. Независимо от того, набирали участники вес или, наоборот, худели, у всех без исключения скорость липидного обмена в жировых клетках заметно снижалась. Жир в клетках обновляется все медленнее, и этот процесс происходит автоматически с течением времени. Те, кто не компенсировал замедление уменьшением калорийности питания, в среднем набирали около 20% от исходного в ...>>

Случайная новость из Архива Замена кремнию для уменьшения размера транзистора 06.12.2020 Десятки лет кремний оставался доминирующим материалом для производства микрочипов, но его господство может закончиться. Специалисты MIT обнаружили, что сплав арсенида индия-галлия может стать основой технологии производства транзисторов меньшего размера, обладающих большей энергетической эффективностью. Транзисторы - стройматериал компьютеров. Они выполнять роль выключателей, либо прерывая электрический ток, либо позволяя ему двигаться дальше, и обеспечивают тем самым работу вычислительных машин. Однако для того, чтобы рост мощности компьютеров не остановился, нужны более компактные транзисторы. На сегодня производство полупроводников основано на кремнии, но есть и альтернативы. Например, арсенид индия-галлия (InGaAs). Этот материал обладает отличными свойствами транспорта электронов. Транзисторы из InGaAs могут быстро обрабатывать сигналы и работать при относительно низком напряжении, то есть действительно способны повысить производительность компьютеров. Но есть одна загвоздка, пишет MIT News. В малом масштабе знаменитый транспорт электронов этого соединения ухудшается. Эта проблема заставила некоторых исследователей объявить InGaAs неподходящим материалом для производства транзисторов. Однако, как выяснили ученые из MIT, проблемы с производительностью арсенида индия-галлия происходят отчасти из-за захвата оксида, в результате чего электроны начинают хуже проходить через транзисторы. Изучив их частотную зависимость - скорость, с которой электрические импульсы проходят через транзистор - они обратили внимание, что на низких частотах производительность InGaAs падает. Но на частоте 1 ГГц и более соединение работает отлично - не хуже, чем кремний. Ученые уверены, что эту проблему можно решить или свести на нет, а также надеются, что их открытие подстегнет новые исследования арсенида индия-галлия. Другой альтернативой кремнию в полевых транзисторах могут стать углеродные нанотрубки, однако до сих пор их производили в небольших количествах в лабораториях. Специалисты из США предложили технологию создания CNFET в промышленных масштабах.

Другие интересные новости:

▪ Беспилотники Google спасут животных от вымирания

▪ Использование дождя для уменьшения загрязнения воздуха

▪ Искусственный снегопад

▪ 10-канальный генератор опорного напряжения EL5225

▪ Охлаждение микросхем плазменным веером

Лента новостей науки и техники, новинок электроники

Интересные материалы Бесплатной технической библиотеки:

▪ раздел сайта Ваши истории. Подборка статей

▪ статья Социальная педагогика. Конспект лекций

▪ статья Насколько опасны астероиды? Подробный ответ

▪ статья Нивяник обыкновенный. Легенды, выращивание, способы применения

▪ статья Индикатор излучения СВЧ печи. Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники

▪ статья Смесители на полевых транзисторах. Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники

Оставьте свой комментарий к этой статье:

www.diagram.com.ua
2000-2026