(7 > 1 {q 500- 2000), то средняя мощность рассеяния сравнительно мала. Это позволяет упростить конструкцию ламп и других импульсных электронных приборов, уменьшить габариты ламп и передатчиков, облегчает задачу проектирования систем охлаждения.

Вследствие принципиальных отличий полупроводниковых приборов от электронно-вакуу.мных транзисторы и другие полупроводниковые приборы не могут развивать в импульсном режиме мощность больше, чем в непрерывном. Тепловой режим транзисторов определяется средней мощностью рассеяния, но интервал усреднения следует выбирать короче, поскольку детали транзисторов имеют очень малые размеры и очень малую теплоемкость. Охлаждение транзисторов из-за их малых размеров и невысокой допустимой телшературы затруднено. Поэтому и в тепловом отношении и.мпульсный режим полупроводниковых приборов практически не отличается от непрерывного.

Различают два способа импульсной модуляции в устройствах на электровакуумных приборах, анодный и сеточный.

При анодной импульсной модуляции импульсное напряжение Еими подается на анод лампы {Е = аи.мп). коллектор клистрона или ЛБВ {Еу = Еама)- Именно в этом случае возможна подача импульсного напряжения питания, величина которого больше напряжения, допустимого в непрерывном режиме. При этом от электронного прибора может быть получена наибольшая мощность. Анодную импульсную модуляцию производят в выходной ступени передатчика путем управления напряжением источника питания (у ламп - анодного, у клистронов и ЛБВ - коллекторного), мощность которого определяется заданной мощностью передатчика и обычно велика. В состав передатчика приходится вводить сложное устройство большой ющнocти - импульсный модулятор.

При сеточной импульсной модуляции запирание и отпирание электронных приборов осуществляют изменением напряжения на каком-либо управляющем электроде: напряжением смещения управляющей сетки лампы, напряжением управляющего электрода клистрона или ЛБВ и т. п. Анодное или ускоряющее напряжение электронных приборов в этом случае оказывается постоянно приложенным к прибору, а его величина равна напряжению в непрерывном режиме. Выигрыш в полезной мощности при сеточной модуляции определяется только большим током в импульсном режиме по сравнению с током непрерывным.

В усилителе с сеточной модуляцией существует опасность перегрева анода лампы за счет термотока сетки. Сетка лампы при работе всегда нагрета и есть вероятность излучения нагретой сеткой небольшого количества электронов (явление термотока сетки). Эти электроны ускоряются анодным напряжением и образуют постоянный ток /т, протекающий от сетки к аноду и далее через цепи питания Еа и Е обратно к сетке. В нормальных условиях термоток сетки мал по сравнению с рабочими токами лампы и не влияет на полезную мощность и нагрев электродов. в импульсном режиме в паузах между импульсами лампа заперта, рабочие токи в ней отсутствуют и происходит охлаждение электродов. Если же из-за плохого качества ла.мпы или некоторого перегрева сет-

0,9U, 05U,

ки появляется термоток, то он будет существовать как во время импульса, так и между импульсами независимо от управляющего напряжения сетки. Мощность рассеяния на аноде за счет термотока сетки Рт = /, (fa + £с)- Поскольку протекаст в течение всего времени работы ламиы, мощность может оказаться соизмеримой со средней М0Щ1 остью рассеяния Раср = Ра ими/? ИЛИ даже превысить ее, а анод будет дополнительно нагрет.

Сеточную модуляцию применяют редко и преимущественно как вспомогательный вид управления колебаниями при анодной моду ляции в промежуточных ступенях многоступенчатых импульсных передатчиков. Мощность модулятора, необходимая для получения сеточной

модуляции, меньше, чем для получения анодной модуляции той же ламиы.

При использовании импульсов, форма которых близка к прямоугольной, получают следующие преимущест ва:

1) точную фиксацию времени прихода импульса к индикаторному устройству приемника (достигается лучшая временная селекция импульсов);

2) постоянство режима электронного прибора в пределах длительности импульса;

3) наибольшую энергию импульсов при заданной их амплитуде, т. е. наибольшую дальность действия системы связи или локации.

Вследствие этого отклонение формы импульсов от прямоугольной расценивается в импульсных передатчиках как одна нз фор.м искажений. Степень отклонения от идеальной формы характеризуется (рис. 15.7) длительностью фронта Тф и среза т, неравномерностью вершины Ш. У идеального импульса Тф = Т(, = О, Af = 0.

Реальный импульс определяется амплитудой V

max* длительностью,

отсчитываемой чатце на уровне 0,9t/max или 0,5(У[пах. реже на уровне 0,Шиах, а также Тф, т и Ai/.

Перечисленные параметры импульса относятся как к видеоимпульсу (рис. 15.6, а), так и к огибающей радиоимпульса (рис. 15.6, й).

Рис. 15.7

§ 15.3. Импульсные модуляторы для передатчиков с малой и большой скважностью

Назначение импульсного модулятора состоит в том, чтобы подключать на время прохождения импульса источник питания к анодной цепи генератора РЧ. Простейшая схема подобного устройства представлена на рис, 15.8, а. Источник питания (выпрямитель) с помощью электронного ключа К на время действия импульса т подключается к анодной цепи модулируемого генератора радиочастоты (ГРЧ). Управляющие (модулирующие) импульсы управляют работой ключа. При

-=-*-rr-fi -

замкнутом ключе напряжение выпрямителя £g н импульсное напряжение питания генератора Баимп, а также ток выпрямителя и постоянная составляющая анодного тока в импульсе /аоимп равны. Следовательно, мощность, на которую следует рассчитывать выпрямитель Рв = вв. должна быть равна мощности, потребляемой анодной цепью ГРЧ в импульсе Роимп = -Еаимп/аопмп- Однако ГРЧ работает только во время действия импульса т. Между импульс&ми на протяжении времени Т - т ГРЧ не работает и не потребляет энергии от источника питания, т. е. в паузах между импульсами мощный выпрямитель не используется. В импульсных передатчиках для многоканальной радиосвязи скважность невелика полезная лющность не превосходит нескольких десятков или сотен ватт, поэтому такое нерациональное использование выпрямителя в какой-то мере допустимо.

В радиолокационных передатчиках скважность q = (Т - т)/т = 500

2000, а полезная мощность передатчиков PiuMn = 0,1 10 МВт, Выпрямитель при напряжении 10- 30 кВ и мощности порядка 100- 10000 кВт имеет большие габариты, массу и стоимость, потребляет много энергии в режиме холостого хода. Следовательно, использование схемы ркс. 15.8, а в радиолокационных передатчиках нецелесообразно. В таких передатчиках применяют импульсные модуляторы с накопителями энергии (рис. 15.8,6). В паузах между импульсами в течение интервала времени Т - тТ происходит заряд накопителя энергии Н от выпрямителя (ключ К в положении / - заряд). Когда приходит управляющий импульс, электронный ключ быстро переходит в положение 2 (разряд). Накопитель энергии оказывается подключенным к анодной цепи ГРЧ и за короткое время г < Т отдает ему накопленную энергию. Если пренебречь потерями энергии в накопителе и ключе, то энергия, полученная накопителем от выпрямителя, W3 = EIb{T - т) равна энергии, отданной накопителем генератору, Wp = fa ям ц/а им п- Если предположить, что

в = £аимп> то ток ВЫПрЯМИТеЛЯ

К = ho имп Т/(Г - г) = /аО им /-

Следовательно, при использовании накопителя энергии мощность выпрямителя может быть меньше мощности, потребляемой анодной цепью ГРЧ в импульсе: Р = EJ = PomJq-

Практическая реализация модулятора с накопителем оказывается сложнее, чем устройства без накопителя, но тем не менее существенно дешевле. Габариты и масса модуляторов с накопителями и выпрямителями при больших значениях q меньше, чем в устройствах без накопителей. Из-за более сложных переходных процессов в модуляторах с накопителем форма импульса в большей степени отличается от пря-

Рис. 15.8