а в некоторых случаях может полностью разрушить металлические покрытия и проводники малых сечений. Окислы металлов, возникающие при Коррозии, являются нелинейными элементами и приводят к искажению сигналов, передаваемых по тракту. Поглощение воды диэлектриками приводит к увеличению их диэлектрической проницаемости, тангенса угла диэлектрических потерь, снижению электрической прочности. Для защиты ОВЧ трактов от влаги применяются либо герметизирующие секции, либо полная герметизация тракта с поддержанием избыточного давления сухого воздуха 0,2... 0,5-10 Па. К герметизирующим секциям предъявляются следующие требования: наличие хорошего согласования с трактом (/Сст1,02), минимальное затухание в диэлектрическом материале. При установке герметизирующих секций в СВЧ тракт не должны возбуждаться волны высших типов и не должно происходить изменение плоскости поляризации электромагнитной волны.

Простейшей герметизирующей секцией является диафрагма из ковара (оплава железа, никеля и кобальта), размещенная между двумя дроссельными фланцами. Диафрагма имеет круглое отверстие, в которое впаяно кварцевое стекло, имеющее такой же коэффициент линейного расширения, как и ковар. Для повышения механической прочности отверстие диафрагмы с меньшим диаметром должно быть обращено в сторону волновода с пониженным давлением. Диаметр отверстрш в диафрагме подбирается таким образом, чтобы на рабочей частоте отверстие вело себя как параллельный колебательный контур.

Более сложные герметизирующие секции содержат водосливные каналы, нагревательные элементы и др. В качестве диэлектрических перегородок может применяться пленочный материал, например макралон, представляющий собой термопластический поликарбонат (е = 3, tg6 = 10~), практически не поглощающий влаги.

Глава 7

СВЧ устройства

7.1. НАЗНАЧЕНИЕ СВЧ УСТРОЙСТВ И ФАКТОРЫ, ОПРЕДЕЛЯЮЩИЕ ИХ КОНСТРУКЦИЮ

Рассмотрим назначение наиболее характерных и типичных СВЧ устройств на примере краткого изложения принципов работы СВЧ передатчика и приемника.

Передатчиком называется устройство, выполняющее функцию генерирования колебаний несущей частоты, их модуляции в соответствии с законом передаваемого сигнала и создающее в свобод-

ном пространстве совместно \с антенной излучение электромагнитных волн. На рис. 7.1 приведена упрощенная функциональная схема передатчика РЛС. В качестве задающего генератора 1, обеспечивающего получение высокостабильных колебаний несущей частоты, используются отражательные клистроны, лампы обратной волны (ЛОВ), магнетронные генераторы, кварцованные генераторы на транзисторах с умножением частоты, генераторы на диодах и др. Модулятор 2 изменяет один из параметров - амплитуду,

i N онтвнив

Задающий аенера/пор

Модулятор 2

Фильтр BV 5

Антенный пврвилючо-твль

N привмнс/иу

Разбязыба-

ющве уатоойства

Увилитвль мощности

ЭнвиВолеНт антенны

Рис. 7.1. Уирощенная функциональная схема передатчика радиолокационной

стани/ии

частоту или фазу гармонических колебаний несущей частоты по закону изменения передаваемого сигнала. Осуществляется модуляция либо изменением питающих напряжений, либо с помощью специальных четырехполюсников, содержащих ферритовые или полупроводниковые приборы.

Усилители мощности 4 обеспечивают увеличение амплитуды передаваемого сигнала до величины, соответствующей заданной дальности действия станции. В усилителях используются прямо-пролетные клистроны, амплитроны, лампы бегущей волны (ЛБВ) и др. Развязывающие устройства 3 уменьшают взаимное влияние функциональных узлов друг на друга и обеспечивают устойчивую работу передатчика. В качестве развязывающих устройств применяются ферритовые вентили, циркуляторы, аттенюаторы и др. Фильтры 5 ограничивают спектр частот передатчика и не пропускают внеполосные колебания в СВЧ тракт.

Для согласования устройств, входящих в схему передатчика, применяются реактивные элементы, переходы, трансформаторы и др. Измерительные устройства используются для контроля режимов работы передатчика. Выходная мощность передатчика определяется оконечным каскадом, нагрузкой которого является антенно-фидерный тракт с антенным переключателем 6. Системы питания, принудительного охлаждения, блокировки, управления и

сигнализации не входят в состав СВЧ части передатчика и на схеме не показаны.

Радиоприемником называется устройство, принимающее улавливаемые антенной радиосигналы и выполняющее следующие функции: фильтрацию радиосигналов с целью выделения полезного сигнала, усиление и детектирование выделенного сигнала, т. е. преобразование его в электрический сигнал первоначальной формы, выданный источником информации. Упрощенная функциональная схема СВЧ приемника приведена на рис. 7.2. Рассмотрим назначение ее основных узлов.

Детентор

Усилитель СВЧ

Устройство подавления зернальноео нанала

От делителя мощности

Смеситель оивнала

Смеситель АПЧ

СВЧ чаоть

\ L

Рис. 7.2. Упрощенная фунадиональная схема СВЧ приемника

Малошумящий усилитель обеспечивает предварительное усиление радиосигнала до величины, достаточной для работы последующего каскада. Смеситель обеспечивает преобразование принимаемого сигнала СВЧ в сигнал промежуточной частоты. Гетеродин является источником непрерывных СВЧ колебаний, подводимых к смесителю. Детектор преобразует радиосигнал в электрический сигнал первоначальной формы. Для обеспечения постоянной разности частот передатчика и гетеродина служит система автоматической подстройки частоты АПЧ.

Анализ функциональных схем передатчика и приемника позволяет сделать вывод, что по уровням мощности, действующей в различных узлах схемы, все СВЧ устройства можно поделить на