Электронно-лучевое кодопреобразующее устройство Советский патент 1983 года по МПК H01J31/06 

Изобретение относится к технике связи и может быть использовано при разработке и создании кодирующего устройства для систем с кодовой импульсной модуляцией. Известно, что применение бинарного кода Да-Нет для передачиразличных уровней (или амплитуд) сигнала делает систему связи с кодовой импульсной модуляцией весьма эффективной и помехоустойчивой, позволяющей осуществлять регенерацию импульсов при многократной ретрансляции и тем самым устранять накапливание искажений. В частности, для высококачествен ной передачи информации, когда Вели чина искажений не должна провышать 1%, требуемое число импульсов в гру пе кодовой посылки должно быть не менее семи, что обеспечивает отобра жение более ста уровней динамического диапазона сигнала. Для преобразования одиночного импульса информации в импульсную посылку двоичной системы, числовому значению.которой соответствует амплитуда информационного импуйьса было предложено много различных схе которые оказались неприменимыми в системах с большим числом каналов ввиду их сложности и малой пропускной способности. Данное обстоятельство стимулировало поиск и разработ ку технических решений, обеспечиваю щих эффективное преобразование сигналов в радиоканалахс кодовой импульсной модуляцией на основе унифицированных приборов. Известны кодирующие устройства для систем связи с кодовой импульс ной модуляцией на основе электронн лучевой трубки, содержащей направляющую сетку и селекторный электро б отверстиями, расположенными нера номерно соответственно закону изме нения скорости движенияэлектронно го луча по электродуС 1 В таком исполнении устройство к дирования характеризуется сложностью структурного состава и необходимостью дополнительного канала усиления сигнала. . Наиболее близким к предлагаемому является электроннолучевое кодопреобразующее устройство содержащее электроннолучевую кодопреобразуюисК трубку, в которой последова тельно расположены электронная пуш ка, две пары отклоняющих пластин ; для отклонения электронного луча по столбцам и строкам соответствен но и электронный умножитель, включающий катод и систему .дийрдов, а также нагрузку электронного умногжителя и генератор ступенчатых нап ..ряжений, выход которого непосредртвенно соединен С второй парой отклоняющих пластин 2 . Недостатком -устройства является то, что эффективность кодопреобразования сигнала ограничена фиксированным значением интегра.льного усиления электронного умножителя и величиной напряжения обратной-связи, подводимого к отклоняющим пластинам через линию задержки с фиксированным временем запаздывания. Последнее обстоятельство не позволяет при- . менять данное устройство для преобразования Кода с переменной паузой между импульсами. Кроме того, размещение коллектора формирования паузы в кодовой группе перед динодной системой умножителя снижает эффективность ее использования и создает в ней конструктивную избыточность. Цель изобретения - расширение функциональных возможностей устройства за счет одновременного преобразования параметров кода по длительности, фазе и амплитуде. Поставленная цель достигается тем, что ,в электроннолучевом кодопреобразующем устройстве, содержащем электроннолучевую ; кодопреобразующую трубку в которой последовательно расположены электронная пушка, две пары отклоняющих пластин для отклонения электронного луча по столбцам и строкам соответственно и электронный умножитель, включающий катод и систему динодов, а также нагрузку электронного умножителя и генератор ступенчатых напряжений, выход которого непосредственно соединен с второй парой отклоняющих пластин, катод выполнен из матриц изолированных эмиттеров, образующих двугранный угол, вершина которого обращена в сторону электронной пушки, а. линейные размеры.интервалов изоляции и .дискретных эмиттеров каждой матрицы различны по столбцам и равны по строкам, при этом первая пара отклоняющих пластин для отклонения электронного луча по столбцам соединена с входом генератора ступенчатых напряжений через дифференцирующую цепь. На фиг, 1 изображен возможный вариант устройства; на фиг. 2 - одна из граней катода для модели пятиc тoJrIбцoвoй матрицы из шести изолированных эмиттеров в каждом столбце (обозначены штриховкой). В статическом режиме при отсутствии напряжения развертки и сигнала преобразуемого кода электронная пушка 1 функционально связана через сигнальные пластины 2 и пластины 3 строчной развертки посредством первичного потока 4 электронов с участком диэлектрика в вершине дву Гранного угла матричного катода 5 электронного умножителя 6, в общую цепь анодов которого включено сопр тивление нагрузки 7 R , при этом сигнальные пластины 2 через выход 8 дифференцирующей цепи соединены с входом генератора 9 ступенчатого напряжения, выход которого подключен к пластинам. 3 строчной разверт ки. динамическом режиме, когда на пластины воздействует напряжение сигнала V представленного, например, группой однополярных. импульсов в двоичном коде, первичный поток электронов отклоняется от исходного положения, пробегая по первому столбцу одной грани матрич ного катода, удаляя от его вершины. При этом происходит увеличение угла падения V луча .электронов на дискретные изолированные участки катода умножителя, что способствует после усиления в его каскадах формированию в нагрузке 7 группы импульсов напряжения различной длительности и паузы, амплитуда ко торых определяется из соотношения: V.KJR ехр А- Bcos f- (U)j . (i; где К - интегральный коэффициент усиления умножителяf I - сила тока в первичном пучк электронов; текущее значение угла паде ния пучка электронов на по верхность катода; А и В - постоянные величины. Одновременно с этим на- вход ген ратора 9 ступенчатого напряжения с выхода 8 дифференцирующей цепи подается сигнал положительной поляр iности, удерживающий .данный генератор в заторможенном режиме. По око чании первого входного импульса кодовой группы, подлежащей преобразованию, электронный луч совершает инверсное сканирование первого стой ца матрицы, создавая в нагрузке 7 инверсную последовательность импуль сов , амплитуда которых определяется соотношением 1. В этом случае импульс отрицательной .полярности с выхода 8 дифференцирукяцёй цёпи подается на reliepaTop 9, обеспечивая на его выходе формирование ступенчатого напряжения до тех пор, пока на пластины 2 и на дифференцирующую цепь не поступит очередной импульс преобразуемого кода, под действием которого луч снова совершит прямое и обратное обзорное движение но уже по другому столбцу матрищл с позиционным номером, зависящим от интервала паузы в исходном коде Вследствие этого в нагрузке 7 вновь будет создано две группы импульсов с и инверсным кодами, параметры которых отличаются от преды;ДУ цих кодов и регламентируются струк турой соответствующего столбца. При необходимости принудительной замены структуры кодовой группы в процесс преобразования исходного сигнала достаточно по решению, оператора или по заданной программе изменить интервал квантования стуненчатого напряжения строчной развертки на величину 2 пЛ, где п - целое положительное число, d - диаметр электронного луча, Если в составе исходного кода имеются биполярные импульсы, то процедура их преобразования осуществляется аналогичным образом с помощью групп столбцов двух матричных граней катода в соответствии с полярностью напряжения сигнала. Параметры преобразованного кода регламентируются структурой столбцов матричного катода, а возможное количество кодовых групп с различной комбинацией импульсной последовательности определяется отнсвяением линейного размера матрицы по строке к диаметру d площади поперечного.сечения сфокусированного на катод луча электронов. В условиях практичес ки достижимых значений 1 см, dg 100 мкм с учетом интервала изоляции между столбцами не мене, чем d Q число различных кодовых групп составляет 50. Данное обстоятельство позволяет при необходимости осуществлять быструЛ перестройку канала для передачи информации с- использованием одного или последовательно нескольких возможных вариантов кодовых групп двугранной матрищл. Тем самым повышается скрытнбсгть, помехоустойчивость м надежность системы связи.. . Таким образом, предлагаемое техническое решение обеспечивает совмещение процесса усиления и преобразования кода импульсного (или непрерывного) сигнала по длительности, фазе и амплитуде в моноблочной конструкции устройства, что расширяет его функциональные возможности при упрощении структуры, позволяет существе но и быстро трансформировать спектр передаваемого сигнала по определенному закону, сопроводив его тем самым селектирующими признаками для выделения из аддитивной смеси с шумами и помехами, способствуя повышению надежности и устойчивости системы связи к помехам различного происхождения. Для технической реализации изобретения достаточно объединить в вакуумном объеме элементы конструкции серийно выпускаемых узлов электрон-

НОЙ RJiraKM, отклоняющих пластин и электронного умножителя, катод кото-, рого должен быть выполнен, например, в соответствии с фиг. 1 .и фиг. 2.

Техническая эффективность предлагаемого устройства состоит в обеспечении одновременного преобразования кода по трем параметрам в моноблочной конструкции. .

ЭЛЕКТРОННСШУЧЕВОЕ КОДОПРБОБРАЗУЩЕЕ УСТРОЯСтаО, содержащее электроннолучевую кодопреобразукяаую трубку, в которой последовательно расположены электронная пушка, две пары отклондаидагх пластин для отклонения электронного луча по столбцам и строкам соответственно и электронный умножитель, включающий катод и систему диодов, а Тс1кже нагрузку электронного умаожителя и генератор ступенчатых нап.ряжений, выход которого непосредственно соединен с второй парой отклоняющих пластин, о. т л и ч а ющ е е ел тем, что, с целью расширения функциональ шх возможностей устройства эа счет одновременного ;преобразования параметров кода по длительности, фазе и амплитуде, катод выполнен из матриц изолированных эмиттеров, образующих двугранный угол, вершина которого обращена в сторону электронной пушки, а линейные размеры интервалов изоляции и дискретных эмиттеров каждой матрицы различны по столбцам и равны по строкам, при этом первая пара отклоняющих пластин для отклонения (Л электронного луча по столбцам соединена с входом генератора ступенС чатьжиапряжеНИИ через Дифференцирующую цепь. С/д 4: О СО

фуг. Z