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:

Определена масса света 09.09.2024

Вопрос о том, имеет ли свет массу, давно занимает умы ученых. Если бы оказалось, что фотон, частица света, действительно обладает ненулевой массой, это перевернуло бы наше понимание Вселенной и основополагающих законов физики. Недавнее исследование, проведенное командой ученых из Сычуаньского университета науки и техники, Китайской академии наук и Нанкинского университета, сделало значительный шаг в этом направлении, установив новый предел для возможной массы фотона. Исследование основывалось на анализе данных, собранных с помощью массива синхронизации пульсаров Паркса, а также на наблюдениях быстрых радиовсплесков - загадочных и мощных сигналов, исходящих из далеких галактик. Пульсары, являющиеся нейтронными звездами, испускающими регулярные пульсирующие лучи радиоволн, и радиовсплески, наблюдаемые в межгалактическом пространстве, предоставляют уникальные возможности для исследования природы света. Основное внимание в исследовании было уделено так называемой мере дисперсии - хар ...>>

Плазма способна изменять магнитные поля 09.09.2024

Взаимодействие плазмы с магнитными полями остается одной из ключевых загадок как в астрофизике, так и в разработке термоядерных реакторов. Плазма, состоящая из заряженных частиц, играет важную роль во многих космических и лабораторных процессах. От взаимодействия плазмы с магнитными полями зависит многое - от поведения звезд до перспектив создания устойчивой термоядерной энергии на Земле. Новое открытие ученых из Принстонской лаборатории физики плазмы в США обещает изменить наше понимание этих сложных процессов. Исследователи разработали инновационный метод, позволяющий с беспрецедентной точностью зафиксировать, как плазма взаимодействует с магнитными полями. С помощью протонной радиографии они смогли визуализировать эти взаимодействия, что ранее было недоступно. Процесс начинается с создания плазмы, которую получают, направляя мощный лазер на небольшой пластиковый диск. Одновременно создаются протоны - частицы, которые физики использовали в качестве диагностического инструмента. ...>>

Мужчины вредят природе больше женщин 08.09.2024

Вопрос о том, кто больше вредит окружающей среде - мужчины или женщины, оказался в центре внимания после публикации нового исследования шведских ученых. Результаты исследования показывают, что мужчины, по сравнению с женщинами, способствуют большему выбросу вредных веществ в атмосферу. Причем это связано не с профессиональной деятельностью или владением предприятиями, а с различиями в потребительском поведении. Исследование выявило, что мужчины тратят на 16% больше средств на товары и услуги, которые оказывают значительное негативное воздействие на окружающую среду. В первую очередь речь идет о продуктах, производство и использование которых сопровождается повышенным уровнем выбросов парниковых газов, способствующих глобальному потеплению. Хотя женщины расходуют сопоставимое количество денег, они выбирают товары и услуги, менее вредные для экологии. Наиболее заметная разница была обнаружена в расходах на автомобильное топливо. Мужчины значительно чаще покупают бензин и дизельное ...>>

Случайная новость из Архива Аккумуляторы смартфонов помогут в прогнозе погоды 19.08.2013 Погода оказывает сильное влияние на работу транспортных служб и общественную жизнь, а потому точность метеорологических прогнозов имеет подчас весьма существенное значение. Но, несмотря на использование наземных станций наблюдения, спутников и сложных аналитических систем, полностью полагаться даже на краткосрочные прогнозы пока не удаётся. Разработчики из Лондона желают улучшить ситуацию с помощью сведений от миллионов датчиков, предохраняющих батареи смартфонов от перегрева. В настоящее время приложение OpenSignal для iPhone и Android использует данные с пользовательских смартфонов для оценки качества работы сотовых вышек и зоны покрытия Wi-Fi по всему миру, а также предоставляет данные о потреблённом трафике. Сейчас базу данных OpenSignal пополняют 700 тысяч активных пользователей, однако идентификационные данные приложение не передаёт. Соучредитель и технический директор лондонской компании OpenSignal Джеймс Робинсон (James Robinson) решил сравнить данные о температуре воздуха в Лондоне с изменением температуры батарей смартфонов и выявил взаимосвязь. Он сообщил в Американский геофизический союз об открытом им способе, облегчающем сбор сведений о погоде, и обратился за помощью к специалистам в метеорологии и компьютерах для разработки надёжного метода определения температуры на улице на основе сведений о нагреве телефонных аккумуляторов. Перед разработчиками стоит задача создать систему точной и своевременной обработки данных. Необходимо было устранить влияние множества побочных факторов, обусловленных нахождением устройств вне открытого воздуха, и привести к соответствию температурные отклонения, вызванные конструкцией аппаратов и интенсивностью их использования. В настоящее время погрешность доведена до 1,5°C, но разработчики отмечают, что она сократится с увеличением числа пользователей. "Конечной целью является предоставление краткосрочных локальных прогнозов, что до сих пор было невозможно для метеорологии", - прокомментировал Джеймс Робинсон. Тогда как современные системы мониторинга полагаются на стационарные станции, получающие сведения в конкретной точке, OpenSignal может существенно улучшить предсказание погоды благодаря дополнительным сведениям от сотен тысяч мобильных устройств, скорректированным с помощью метеорологических станций. Примечательно, что многие смартфоны оборудованы также датчиками влажности и давления, предоставляя дополнительную метеорологическую информацию.

Другие интересные новости:

▪ Люди без обоняния тоже чувствуют запахи

▪ Жидкий лазер, не испаряющийся в воздухе

▪ Самоконтроль усыпляет память

▪ Антистресс для водителей

▪ Серия светодиодов с голубым цветом свечения

Лента новостей науки и техники, новинок электроники

Интересные материалы Бесплатной технической библиотеки:

▪ раздел сайта Переговорные устройства. Подборка статей

▪ статья Кто-то что-то сказал или мне показалось? Крылатое выражение

▪ статья Что такое азот? Подробный ответ

▪ статья Эль-Ниньо и течение Гумбольдта. Чудо природы

▪ статья Вертикальная многодиапазонная антенна. Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники

▪ статья Устройство защиты от превышения напряжения. Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники

Оставьте свой комментарий к этой статье:

www.diagram.com.ua
2000-2024