(точка 2 па рис. 15.19, б; 15.21, в), затем через - В до -В > -В ас (точка 3 на рис. 15.19,6; 15.21, б). Намагниченность -В> -Бцас. так как соответствующее ей напряжение (Уснак примерно вдвое больше, чем напряжение точки 2. В точке 4 сердечник катушки L насьица-ется, индуктивность катущки резко уменьшается в 100-1000 раз; начинается быстрый разряд конденсатора С ак через индуктивность Lhsc и нагрузку /?н. Напряжение на нагрузку имеет форму короткого импульса (рис. 15.21, г). Энергия, запасенная в конденсаторе к моменту насыщения сердечника W = 0,5[УснакСнак. полностью передается в нагрузку.

>.. I.. ГУ- -! I ГУУЛ

-I X

Рис. 15.22

Как показывает теория, стремление получить от однозвенного магнитного модулятора короткий имнульс приводит к большому объему, массе и стоимости ферритового сердечника дросселя и низкому к. п. д. модулятора. Поэтому на практике магнитные модуляторы делают многозвенными (3-4 звена и более); каждое звено сжимает имнульс примерно в 20-30 раз. На рис. 15.22 приведена схема трехзвенного маг-

нитного импульсного модулятора, у которого £нас1 >и

наса

насч-

Для приближения формы импульса к прямоугольной в состав модулятора вводят формирующую искусственную линию.

Достоинствами магнитных импульсных модуляторов являются немедленная готовность к работе (не требуется предварительный нагрев тиратронов); неограниченный срок службы; повышенная надежность, возможность питания переменным напряжением небольшой величины. Магнитные модуляторы могут быть построены на большие мощности при хорошем к. п. д.; их габариты несколько меньше, чем у модуляторов, рассмотренных в § 15.4 и 15.5.

К недостаткам таких модуляторов можно отнести сложность, большое число деталей, в том числе дросселей, трансформаторов и дорогостоящих ферритовых материалов, трудность изменения частоты следования импульсов при питании переменным напряжением, недостаточную стабильность положения фронта импульса, сложность процессов и мксюобраэне воз.мо.киых режимов.

§ 15.7. Структурные схемы импульсных передатчиков

Простейшим примером импульсного передатчика является магнетрон-ный (см. гл. 10). Его структурная схема (рис. 15.23, а) содержит только три узла - магнетронный генератор радиочастоты ГРЧ, импульсный модулятор ИМ и источник питания (выпрямитель) В.

Идшульсные передатчики с высокой стабильностью частоты строятся по ьшогоступенчатой схеме. В выходных ступенях та ких передатчиков могут исполь зоваться пролетные многорезО наторные клистроны, лампы бе гущей волны, плагинотроны i др., в промежуточных - ЛБВ металлокерамические лампы транзисторы, варак горные умно жители, преобразовагели частоты и др.

В многоступенчатых передатчиках модулирующее напряжение подается на ускоряющий электрод электронного прибора: анод лампы, коллектор клистрона и т. д. В некоторых случаях, например при использовании

ламп, в паузах между импульсами во входной цепи ступени рассеивается недопустимо большая мощность. Поэтому практикуется дополнительная импульсная модуляция нескольких ступеней, непосредственно предшествующих выходной. Для дополнительной ишyльcнoй модуляции можег использоваться метод сеточной юдyляции (рис. 15.23,6).

Если передатчик располагается в непосредственной близости от приемника, как это бывает в РЛС, приходится в паузах между импульсами запирать все ступени, работающие на выходной частоте передатчика или на частоте, в целое число раз более низкой, чтобы не было помех для приема (рис. 15.23, б). Автогенератор с частотной модуляцией (АГ с ЧМ) служит для осуществления внутриимпульсной частотной модуляции.

Рис. 15.23

Глава 16

КВАНТОВЫЕ ГЕНЕРАТОРЫ

§ 16.1. Виды квантовых приборов и области их применения

Квантовые приборы основаны на взаимодействии электромагнитного поля с веществом. В отличие от электронных приборов, где в рабочем процессе участвуют свободные или почти свободные электроны, в квантовых приборах используются связанные микрочастицы: атомы, молекулы, ионы.

Существующие приборы обеспечивают возможность усиления и генерирования колебаний от СВЧ до ультрафиолетового диапазона воли. По рабочему диапазону частот они подразделяются на мазеры и лазеры. К первым относят приборы диапазона СВЧ: квантовые парамагнитные усилители и квантовые стандарты частоты, ко вторым - генераторы и усилители оптического диапазона: лазеры. Наиболее распространены лазеры-генераторы. В зависимости от агрегатного состояния рабочего вещества различают твердотельные, в частности полупроводниковые, газовые и жидкостные лазеры. Твердотельные лазеры, построенные на основе диэлектриков, обладают самой высокой выходной импульсной мощностью, которая часто ограничивается эффектами, связанными с нагреванием рабочего вещества. Полупроводниковые лазеры имеют намного меньщую выходную мощность по сравнению с диэлектрическими лазерами, направленносгь их излучения невелика. Некоторые полупроводниковые лазеры необходимо охлаждать до температуры жидкого азота, а некоторые работают при комнатной температуре с малой выходной мощностью. Преимуществами полупроводниковых лазеров являются относительно высокий к. п. д., простота получения модулированных колебаний, малые габариты. Больщинство выпускаемых промышленностью газовых лазеров имеют малую выходную мощность* и работают в непрерывном режиме. Для газовых лазеров характерны малая ширина спектра генерируемых колебаний и высокая направленность излучения. Жидкостные лазеры являются перспективными приборами для генерирования колебаний большой мощности. В единице объема жидкости содержится больше активных частиц веществ, чем в газе. В процессе работы жидкость л ожчо пропускать через теплообменник и охлаждать.

После появления первого лазера в 1960 г. были начаты разработки систем с их использованием. Достоинствами лазеров, определяющими области применения, являются высокая частота, большая мощность и направленность излучения. На высокой несущей частоте (10- 10 Гц) можно разместить огромное число каналов связи и передать

Исключение составляют мощные лазеры ма углекислом газе, 27G