УСТРОЙСТВО АВТОМАТИЧЕСКОЙ ПОДСТРОЙКИ ЧАСТОТЫ МАГНЕТРОННЫХ ГЕНЕРАТОРОВ Советский патент 1970 года по МПК H03L7/99 

Известны импульсные магнетронные генераторы сверхвысокочастотных колебаний, в которых стабилизация частоты генерируемых колебаний осуществляется с помощью системы автоматической подстройки частоты (ФАП).

Предлагаемое устройство для автоматической подстройки частоты импульсных магнетронных генераторов отличается от известных тем, что в нем к выходу видеоусилителя через парафазный инвертор подключены два автономных пиковых детектора, выходы которых через усилители постоянного тока соединены с последовательно и встречно включенными между собой обмотками управления магнитного усилителя. Выход магнитного усилителя подключен к реверсивному исполиительному двигателю системы механической перестройки частоты магнетрона.

Указанные отличия обеспечивают повышение точности автоматической подстройки частоты магнетроиного генератора.

На чертеже изображена блок-схема предлагаемого устройства и эпюры напряжений.

Устройство содержит импульсный магнетрон ), направленный ответвитель 2, аттенюатор 3, термокомпенсированный резонатор 4, развязывающий аттенюатор 5, видеодетектор 6, видеоусилитель 7, фазоинвертор 5, пиковые детекторы 9 и 10, усилители постоянного тока // и 12, магнетронный усилитель 13, исполнительный реверсивный двигатель 14, механизм 15 подстройки частоты магнетрона, тахогенератор 16.

Часть мощности импульсного магнетрона € механической подстройкой частоты через направленный ответвитель и аттенюатор поступает на проходной термокомпенсированный

резонатор (может быть выполнен из посеребренного супериивара) и далее через развязывающий аттенюатор - на видеодетектор. Термокомпе)1сировант1ый резонатор настроен в резонанс на частоту fp, несколько меньнгую, чем

требуемое значение частоты fro магнетрона, так что fro находится на верхнем склоне резонансной кривой термокомпеисированиого резонатора. Импульсный сигнал оишбки, зависящий от

величины расстройки частоты магнетрона f г относительно fro с выхода видеодетектора поступает на видеоусилитель (ВУ) и фазоинвертор (ФИ). В качестве фазоинвертора может быть применен парафазный усилитель.

Импульсы на обоих выходах фазоинвертора имеют одинаковую амплитуду и разную полярность. напряжения одинаковой величины и разной полярности. Напряжения i/i и И с выходов обоих пиковых детекторов 9 к 10 подаются соответствеино на сетки ламп усилителей постоянного тока (УПТ) /; и 12. Режим ламп УПТ установлен таким образом, что приращения их анодных токов Il и ta пропорциональны напряжениям t/i и Uz, причем лри отсутствии сигналов L/i и t/2 лампа УПТ 11 открыта, а лампа УПТ 12 - -почти заперта. При наличии напряжений и и t/2 - Ч уменьшается, а iz возрастает. Частотная зависимость /1 и /2 показана на эпюре 17. Нагрузками анодных цепей каждого УП являются две включенные встречно идентичные обмотки управления 18 и 19 магнетронного усилителя, включенного по схеме вычитания так, что результирующий ток подмагничивания его сердечника /„ tl-/2Зависимость тока подмагничивания от частоты представляет собой дискриминаторную характеристику, представленную на эпюре 20. Направление и величина itn зависят от знака и величины расстройки /, -/гоПредлагаемое устройство состоит в совокупности из блока выделения и усиления сигнала ошибки (лроходной объемный резонатор, видеодетектор и видеоусилитель), блока формирования частотной характеристики дискриминатора (фазоинвертор, разнополярные пиковые детекторы, усилители постоянного тока и магнитный усилитель, включенный по схеме вычитания, исполнительный элемент, реверсивный электродвигатель привода штока перестройки магнетрона). Для предотвращения влияния колебаний мощности сигналов СВЧ применяется автоматическая регулировка усиления (АРУ), для осуществления которой часть напряжения i/j отрицательной полярности с пикового детектора подается в цепь управляющих сеток ламп видеоусилителя. Исполнительным элементом в предлагаемом устройстве является реверсивный двухфазный двигатель (РД) механизма подстройки частоты магнетрона (МП). Управляющая обмотка двигателя включена в цепь рабочей обмотки магнитного усилителя. При изменении тока подмагничивания In в соответствии с дискриминаторной характеристикой изменяются скорость и направление вращения исполнительного реверсивного двигателя. Следовательно, если частота магнетрона реверсивный двигатель работает до тех лор, пока tn не становится близким к нулю, а fj./ or (устойчивое динамическое равновесие). Обратная связь по скорости для подавления рыскания осуществляется с помощью тахогенератора, напряжение которого поступает на третью об-мотку управления 21 магнетронного усилителя. Для устранения двузначности и ложного захвата на частоте /го в механизме перестройки вместо эксцентрика применяется кулачок 22 с профилем в виде одновитковой спирали Архимеда. Возможность ложного захвата на частоте /го, симметричной по отношению к , исключается благодаря тому, что обмотка 19 магнетронного усилителя на время обратного хода штока настройки магнетрона (по зубу кулачка кратковременно закорачивается с помощью микровыключателя 23). Если по какой-либо причине частота магнетрона ;В начальный момент окажется равной , то захвата не произойдет. Реверсивный двигатель лод действием сигнала ошибки вращается в направлении дальнейшего понижения частоты до крайнего нижнего значения /„ вплоть до участка сброса кулачка, после чего частота магнетрона примет крайнее верхнее значение . устройство ЧАП вновь включается и доведет / до точки устойчивого захвата fr f-to Предмет изОбретения Устройство автоматической подстройки частоты магаетронных генераторов, содержащее волноводный тракт, направленный ответвитель, аттенюаторы, опорный термокомпенсированный резонатор, видеодетектор, видеоусилитель, иарафазный инвертор, пиковые детекторы, усилители постоянного тока, магнитный усилитель, исполнительный реверсивный двигатель и систему механической перестройки частоты, отличающееся тем, что, с целью повышения стабильности частоты колебаний, генерируемых магнетроном, к выходу видеоусилителя через парафазный инвертор подключены два автономных пиковых детектора, выходы которых через усилители постоянного тока соединены с последовательно и встречно включеннымИ между собой управляющими обмотками магнитного усилителя, а магнитный усилитель подключен к реверсивному исполнительному двигателю системы механической перестройки частоты магнетрона.

IT