сторону, где находится резистор R. Последовательно участки линии разряжаются и в них прекращается ток (рис. 15.14, ж, з). В момент времени <g линия разрядится полностью, ток в резисторе и напряжение на нем обращаются в нуль. Вся запасенная в линии энергия W оказывается рассеянной на резисторе R. За время от ti до 2> пока процесс разряда проходит от одного конца линии до другого и обратно, т. е. путь 21, на резисторе существует напряжение 0,5£. В момент замыкания ключа это напряжение мгновенно появляется в момент окончания разряда и мгновенно исчезает (рис. 15.15), так как нагрузкой является активное сопротивление R,

а линия, нагруженная иа согласованное сопротивление R - Z, эквивалентна активному сопоотивлению Zc.

0- rw--,-rv-vv -огх-ч-

Рис. 15.15

Рис. 15.16

Таким образом, длинная линия, ра-зряжающаяся иа согласованное сопротивление, формирует прямоугольный импульс. Момент начала импульса определяется временем замыкания ключа j, а его длительность - длиной линии / и скоростью распространения электромагнитного процесса v. - = т = 2llv. Для формирования импульса длительностью 1 мкс линия должна иметь длину / = 150 м.

Двухпроводные, коаксиальные или какие-либо другие линии, необходимые для формирования импульсов длительностью в единицы и десятки микросекунд и работающие при напряжениях в десятки киловольт, обычно требующихся для импульсных передатчиков, - это громоздкие, тяжелые и дорогостоящие устройства. На практике их не применяют. Вместо таких линий используют искусственные линии. Переход от реальной линии к искусственной можно представить как замену бесконечно большого числа бесконечно малых распределенных емкостей и индуктивностей реальной линии конечным числом ячеек (звеньев) с конечными емкостями и индуктивностями искусственной линии. Обычно применяют цепочечные линии (рис. 15.16). Накопление энергии в таких линиях производят во всех конденсаторах, которые для источника заряжающего напряжения считают включенными параллельно, т. е. # = 0,ЬЕСт, где С - емкость каждого из конденсаторов линии; т - число конденсаторов.

Расчет искусственной линии можно осуществить по следующим приближенным соотношениям.

Длительность импульса: т = INYCc, где N - число ячеек линии.

Волновое сопротивление линии Z = ]/L/C. Целесообразно выбирать 2е = 50 80 Ом. Малые значения затрудняют согласование линии с высоко-омным входным сопротивлением генератора / = EaijinZ/g о имп- При больших Zo требуются малые С, соизмеримые с паразитными емкостями устройства;

соответственно небольшой будет и запасаемая в к leiic.iгортх С чюртчл. Большие значенпя индуктивности L приводят к больишм [[отерлг( в липни Поскольку выбор Zc ограничен, расчет элемонтот ячейки следует проводить по ни ражениям Cxl2NZc, L =i xZJlN Как показывает практика, при это ,i Тф 0,4т/Л; Тс 2тф

Чем больше число ячеек N, тем в большей степени форма импульса приолс жается к прямоугольной, но линия получается более громоздкой. На пракггже принимают W = 3 8.

Поскольку приведенные расчетные формулы являются приближенными, приходится искусственные линии отрабатывать па модели.; и настраивать в an парат) ре.

Рассмотрим одну нз наиболее характерных и простых схем модуляторов (рис. 15.17),

В качестве электронного ключа в модуляторах применяют водородный импульсный тиратрон, поскольку накопитель энергии разряжается полностью и напряжение анода на некоторое время становится равным нулю, что обеспечивает погасание тиратрона по окончании действия импульса. Тиратрон обладает малым падением напряжения анода в открытом состоянии: для импульсных водородных тиратронов типа ТГИ gamin = 150-200 В. Падение напряжения на тиратроне примертю в 10 раз меньше падения напряжения на вакуумной импульсной модуляторной лампе (см. § 15.4), следовательно, к. п. д. ыо-дулятора с тиратроном выше, а нагрев анода тиратрона меньше. Для удержания тиратрона в запертом состоянии достаточ1ю нулевого нз-пря ?ения сетки, что в схеме рис. 15.17 обеспечивается включением резистора Ро- Для отпирания тиратрона достаточно импульса напряжения с крутым фронтом и амплитудой ,170-200 В.

В модуляторе на схеме рис. 15.17 запускающий импульс на сетке тиратрона определяет начало действия импульса, который формируется при разряде линии ИЛ через анодную цепь тиратрона и первичную обмотку импульсного

трансформатора (ИТ). Трансформатор является необходиАшат элементом, так как кюдулятор может работать при условии согласования волнового сопротивления линии с сопротивлением нагрузки ~ - Саопмп/эоимп! большим Z. Коэффициснт трансформации п подбирают так, чтобы пересчитанное в первичную обмотку трансформатора сопротивление нагрузки Рг = RJn = Zg. Следует иметь в виду, что коэффициент трансформации трудно сделать больше п = 3--4.

Заряд накопительной линии чаще всего производят от высоковольтного выпрямителя. Широкое распространение имеет резонасный способ заряда накопителя энергии. Напомним, что в конце процесса формирования импульса линия разряжается полностью и на ней (а также на аноде тиратрона) создается нулевое напряжение. Тиратрон гаснет. Процесс заряда в рассматриваемой схеме происходит по известным за-

Рис. 15.17

--/--V-----/

конам заряда конденсатора через индуктивную катушку от источника постоянного напряжения. Ток заряда 4 проходит от вьшрямителя напряжением £в через зарядный дроссель Др к конденсаторам искусственной линии, которые можно считать включенными параллельно, так как индуктивность ячеек линии мала (L <С /-др). и далее обратно к источнику, выпрямителю. Добротность цепи заряда делается достаточно

большой: Q>10. По окончании предыдущего импульса и погасания тиратрона напряжение на конденсаторах линии бил начинает нарастать по гарг.юническому закону (рис. 15.18, а), соответственно меняется ток заряда (з (рис. 15.18, б). К моменту времени ifj напряжение на конденсаторах достигает величины, равной в. а рост тока k прекращается. Поскольку ток в контуре, содержащем катушку, не монсет прекратиться сразу, заряд конденсаторов продолжается за счет энергии, запасенной в дросселе Др, и напряжение иа конденсаторах в момент времени /г достигает величины 2£в. В этот момент ток гз = 0. Наличие в цепи заряда диода Д не позволяет току ig изменить направление. Этот диод можно не ставить, ио тогда для получения напряжения на конденсаторах, равного 2£jj, потребовалось бы открывать тиратрон строго в момент времени t. Следовательно, в радиолокационной системе оказалось бы невозможным изменение частоты следования импульсов (пунктирные линии на рис. 15.18, а, б). Наличие диода Д позволяет сделать интервал между импульсами (О-з) несколько больше полупериода цепи заряда (О-t, т. е. дает возможность менять частоту следования импульсов, что расширяет тактические возможности РЛС (рис. 15.18, б-е).

Поскольку из-за наличия диода Д ток в цепи заряда не может изменить направление, в течение времени -3 напряжение на линии не меняется. Если в момент времени приходит запускающий импульс, то начинается разряд линии.

Конструктивно импульсный модулятор с накопителем энергии в виде искусственной линии сложнее модулятора с частичным разрядом накопительного конденсатора. Однако его к. п. д. выше и может достигать 75-80%, так как к. п. д. тиратрона и импульсного трансформатора больше к. п. д, вакуумной импульсной модуляторной лампы и рав-