труднена. Кроме того, с уменьшением т из-за переходных нроцессов в резонансных системах передатчика и приемника оказывается искаженной форма принимаемых импульсов, что также ограничивает минимально допустимую длительность. На практике используют импульсы с т = 0,!-2 МКС. При этом Я = 1ч-20 МГц.

Определим причины, по которым нельзя резко увеличивать период повторения импульсов. Положим, что необходимо передать информацию вида рис. 15.1, б. Для неискаженного приема необходимо, чтобы за период НЧ-сигнала было передано значительное число импуль-.ов. Однако с увеличением числа импульсов уменьшается период их следования, что приводит к уменьшению возможного числа каналов при многоканальной связи. Считают допустимым, если период повто-.ения импульсов в 3-10 раз меньше периода НЧ-сигнала. Поскольку сигнал в реальных системах имеет сложную форму (на1!ример, в ра-лиосвязи спектр реального сигнала включает частоты от 200-300 до 3000-4000 Гц), необходимо, чтобы период повторения импульсов был в 3-10 раз меньше, чем период самой высокочастотной сос1авляющей передаваемого сигнала Т. Если принять 7 = (2,53,5) 10* с, :;о допустимый период следования импульсов Т, = (3-f-lO) Ю с.

Проведем краткое сравнение различных видов импульсной модуля-иии. Радиосвязь с использованием АИМ имеет низкую помехоустой- ивость, поэтому этот вид импульсной модуляции нашел на практике ограниченное применение.

При ШИМ в зависимости от передаваемого сигнала меняется дли-.ельность импульса. Периодической последовательности импульсов разной длительности соответствует различная ширина спектра. Рас-.ет ширины полосы пропускания передатчика и приемника выполняют 1Ю самому узкому импульсу, полоса пропускания при этом получается Iесьма широкой. С расширением полосы пропускания линия радиосвязи в большей степени подвергается действию всевозможных помех чго приводит к снижению ее помехоустойчивости. Однако если сравнить помехоустойчивость связи при ШИМ и АИМ, то при ШИМ легче [10лучить более высокую помехоустойчивость, так как в приемнике ШИМ можно поставить амплитудный ограничитель, обеспечивающий срезание помех. Различают два вида ШИМ: двустороннюю, когда ширина импульса изменяется в соответствии с модулирующим сигналом симметрично относительно тактовых точек, и одностороннюю, когда ширина импульса меняется при модуляции только за счет смещения фронта или спада импульса.

Более высокой помехоустойчивостью обладает связь с ЧИМ и ФИМ. Однако схемные реализации для связи с ЧИМ оказываются более слож-FibiMH, чем для связи с ФИМ. Поэтому на практике нашли наибольшее распространение системы связи с ФИМ. Сейчас все большее распространение в еистемах связи находит КИМ-.

Импульсную людуляцию используют в современных системах радиосвязи и радиотехнических системах. В основном применяют систе-г ы с прямоугольными короткими импульсами длительностью от долей , о нескольких десятков (реже сотен) микросекунд в диапазонах УВЧ, i4 и белее высокочастотных,

Кроме того, импульсную модуляцию осуществляют в радиорелейных системах с временнйм уплотнением и малым числом каналое (до 50) Длительность прямоугольного импульса в связных системах составляет 0,5-3 мкс. Мощность передагчиков - единицы или десятки ватт. Частота следования импульсов около 10 кГц.

В радиолокационных системах длительность импульсов бывает от одной десятой до нескольких десятков и сотен микросекунд. Частота следования импульсов примерно 500-2000 Гц. Мощность в импульсе от 10 кВт до 10 МВт.

Рассмотрим подробнее работу радиолокационного передатчика, в котором используется простейщий вид импульсной модуляции Известно, что задача радиолокации состоит в определении расстояния от передатчика до цели Передатчик излучает периодическую последовательность импульсов СВЧ с прямоугольной огибающей и по-

6) О

стоянными параметрами. Импуль-

Рис. 15.5

Рис. 15.6

сы, дойдя до цели, отражаются от нее и принимаются приемником РЛС. В приемнике переданный и принятый импульсы сравниваются между собой. По времени задержки принятого импульса относительно переданного и скорости распространения радиоволн можно определить расстояние до цели. В передатчике РЛС (рис. 15.5) для вторичной модуляции ВЧ-колебания используют последовательность не-модулированных импульсов.

На рис. 15.6, а показана последовательность импульсов на выходе ИГ, на рис. 15.6, б - ВЧ-колебание на выходе ЗГ, а на рис. 15.6,6 - периодическая последовательность импульсов СВЧ на выходе радиолокационного передатчика. Диаграммы рис. 15.6 приведены для идеализированного случая, когда искажения в передатчике отсутствуют.

В радиолокации применяются и сложные виды модуляции, например импульсная модуляция с частотной или фазовой модуляцией Внутри каждого импульса.

§ 15.2. Особенности импульсной работы электронных приборов

Электровакуумные электронные приборы (лаыны, клистроны, ЛБЗ и др.) в импульсном режиме имеют параметры, отличающиеся от значений в условиях непрерывного режима Приборы могут выдерживать большие импульсные напряжения, кратковременно создавать большие токи. Поведение ламп и приборов СВЧ в импульсном режима описывается импульсными характеристиками, параметры которых отличаются от параметров характеристик в непрерывном режиме. В импульсном режиме полезная мощность электровакуумных приборов больше, чем в непрерывном: Pimmo > шепр

Если напряжение питания анодной цени лампы, KOji.TCKiopa клистрона или ЛБВ имеет вид импульсов малой .длительности (с < 100 мкс), а интервалы между импульсалш больше длительности импульсов (Т 100т), то процесс ионизации и нарастания лавины, имеющий медленный характер, не успевает развиться за короткое время наличия высокого напряжения и пробоя ирибодй не происходит. При больших интервалах между импульсами (Г - т) > i происходит полная нейтрализация всех появившихся областей ионизации. Этим объясняется повышенная электрическая прочность электровакуумных приборов в импульсном режиме.

Из курса Электронные приборы известно, что активированные катоды, особенно оксидные, обладают способностью кратковременно создавать токи, во много раз превышающие токи в непрерывном режиме, например при 10 мкс и Г/т > 100* импульсный ток в 50-100 раз превышает ток в непрерыв1юм режиме.

Большим значениям тока ламиы соответствует и большая крутизна статической характеристики.

Из-за высокого импульсного (ускоряющего) напряжения питания электроны в лампах движутся быстрее, уменьшается время их пролета через междуэлектронные промежутки, в меньшей степени проявляются инерционные свойства ламп. Увеличение напряжения питания (например, при граничном режиме) приводит к росту амплитуды переменных напряжений электродов лампы, а следовательно, и токов через междуэлектродные емкости.

Массивные металлические детали ламн (электроды), прежде всего анод, обладают значительной теплоемкостью, и поэтому их температура определяется средней мощностью рассеяния на этих деталях за длительный интервал времени, превышающий не только длительность импульса т, но и период следования импульсов Т : ср =

= J Ра {t)dtlT. При передаче прямоугольных импульсов мощность о

рассеяния на аноде равна Раимп. В паузах между импульсами лампа заперта и мощность на ее электродах не рассеивается: Ра = 0. Тогда средняя мощность рассеяния Ра ср = аимп/Т = аимп - Так как

* Скважность последовательности импульсов q = {Т - т)/т. Если Т > т. то q Tlx.