Свч модуль на диоде ганна
Скачать 55.37 Kb.
|
УДК 621.373.52СВЧ МОДУЛЬ НА ДИОДЕ ГАННА Кочумеев В.А., Стукач О.В., Пушкарев В.П.* Научный руководитель: д-р техн. наук Стукач О.В. Томский политехнический университет *Томский университет систем управления и радиоэлектроники Приведены особенности реализации импульсного генераторного модуля, работающего на диодах Ганна типа 3А750, с рабочим диапазоном частот 9,2…9,6 ГГц, выходной мощностью 5…10 Вт, диапазоном рабочих температур ± 500 С. СВЧ-генератор, импульсная мощность, управление амплитудой, стабильность параметров. Рассматриваемый импульсный генераторный модуль предназначен для замены импульсных СВЧ-генераторов на магнетронах, используемых в составе систем ближней радиолокации и радионавигации, и состоит из возбудителя и волноводного резонатора с установленным в ней диодом Ганна. На рисунке 1 приведена принципиальная схема возбудителя.  Рисунок 1. Принципиальная схема возбудителя УФМС содержит: ограничитель амплитуды входных импульсов на транзисторах VT1; стабилизатор напряжения на транзисторе VT6; регулятор амплитуды на транзисторе VT4; трёхкаскадный импульсный усилитель на транзисторах VТ2, VT3, VT5. Ограничитель на транзисторе VT1 обеспечивает стабилизацию амплитуды сигнала на входе усилителя при изменении амплитуды импульсов на входе возбудителя и разработан на основе схемы управления амплитудой однополярных импульсных сигналов, описанной в [1]. Ограничитель на транзисторе VT1 работает следующим образом. На базу транзистора VT1 со стабилизатора напряжения, состоящего из резистора R2 и стабилитрона VD1, подается постоянное запирающее оба перехода транзистора VT1 напряжение. В случае использования p-n-p транзистора, как показано на рис. 1, это напряжение положительное. При подаче на вход ограничителя импульсов положительной полярности, транзистор VT1 будет заперт до тех пор, пока амплитуда указанных импульсов будет меньше запирающего напряжения, подаваемого на базу транзистора VT1. При превышении амплитудой входных импульсов значения запирающего напряжения, транзистор VT1 открывается, и его входное сопротивление будет составлять доли Ом. В этом случае транзистор VT1 играет роль самоуправляемого ограничителя [2]. Делитель напряжения на резисторах R1 и R3 необходим для сохранения работоспособности ограничителя при работе от генератора с малым выходным сопротивлением. При отсутствии делителя, шунтирующее действие транзистора VT1 будет уменьшаться с уменьшением выходного сопротивления генератора и может привести к выходу его из строя, либо выжиганию транзистора VT1. Трехкаскадный усилитель на транзисторах VT2, VT3, VT5 обеспечивает на своем выходе получение импульсов положительной полярности амплитудой до 60 В и током до 20 А. Для питания первого каскада возбудителя необходимо стабилизированный источник питания. Для стабилизации напряжения выбран стабилитрон КС527А и управляющий транзистор КТ645А. Рабочие импульсные напряжения диодов Ганна типа 3А750 индивидуальны и лежат в диапазоне 27…30 В. Поэтому между выходом усилителя и клеммой возбуждения диода Ганна установлено устройство управления амплитудой импульсов возбуждения на транзисторе VT5, реализованное на основе схемы описанной в [3]. Устройство управления амплитудой импульсов работает следующим образом. На катод диода VD4 со стабилизатора напряжения, состоящего из резистора R16 и стабилитрона VD3, подается постоянное напряжение управления, равное требуемой амплитуде импульсов на выходе устройства. В исходном состоянии диод VD4 закрыт. При подаче на вход устройства импульсов, имеющих амплитуду меньше, чем значение постоянного напряжения управления, диод VD4 остается закрытым. Полевой транзистор VT5, в момент подачи импульсов на вход устройства, входит в насыщение благодаря поступлению на его затвор через резистор R16 отпирающего импульсного напряжения. Сопротивление насыщения транзистора VT5 составляет десятые доли Ом. В этом случае импульс, подаваемый на вход устройства, беспрепятственно проходит на его выход и поступает в нагрузку, на которой выделяется импульсное напряжение, равное амплитуде входных импульсов. При подаче на вход устройства импульсов, имеющих амплитуду, превышающую значение постоянного напряжения управления, диод VD4 открывается, и на затворе транзистора VT5 устанавливается напряжение, равное напряжению управления. Поэтому, как только амплитуда импульса на выходе устройства станет равной напряжению управления, транзистор VT5 входит в режим ограничения, препятствуя дальнейшему росту тока в нагрузке, поскольку напряжение на истоке транзистора VT5 не может превышать напряжения на его затворе. Использование стабилитронов целесообразно для стабилизации выходной мощности СВЧ генератора в диапазоне температур ± 500 С и при изменении напряжения питания в пределах 50…60 В, в случае использования диодов Ганна типа 3А750Г Важным достоинством применения устройства управления на транзисторе VT5 является отсутствие спада плоской вершины импульса на его выходе при неизбежном присутствии спада на выходе усилителя, обусловленного наличием в его составе разделительных и блокировочных емкостей. Отсутствие спада обеспечивает стабилизацию частоты генерации диода Ганна в течении действия импульса возбуждения. На рисунке 2 показан внешний вид возбудителя, поясняющий особенности его конструктивной реализации.  Рисунок 2. Внешний вид возбудителя Волноводный резонатор выполнен в виде волновода сечением 23×10 мм и длиной 50 мм. Генераторный диод устанавливается внутри волновода на расстоянии  , либо  от его закороченного края, где  – требуемая длина волны генерируемого колебания. Для настройки волноводного резонатора на частоту генерации диода Ганна, и получения тем самым максимальной выходной мощности импульсного генераторного модуля, между диодом и закороченным краем волновода в широкую стенку волновода ввинчивается металлический винт, который фиксируется контргайкой. На рис. 3 показан общий вид импульсного генераторного модуля.  Рисунок 3. Общий вид импульсного генераторного модуля Технические характеристики импульсного генераторного модуля:
На рисунке 4 приведены результаты исследования влияния напряжения возбуждения  и скважности генерируемых импульсов Q на частоту генерации рассматриваемого импульсного генераторного модуля на диоде Ганна типа 3А750 при длительности генерируемых импульсов, в соответствии с [1], равной 1 мкс. Рисунок 4. Зависимость частоты генерации от напряжения возбуждения Гарантированные характеристики диодов Ганна типа 3А750 достигаются при условиях:  >24 В; Q>1000; допустимая температура корпуса 100 оС. Из графиков приведенных на рис 5 следует, что при указанных условиях относительный уход частоты на вольт составляет  =1,7·10-4  . Полученные нестабильности характеристик рассматриваемого СВЧ генератора качественно совпадают с результатами исследований описанных в [4] и позволяют рекомендовать СВЧ генератор для использования в системах ближней радиолокации и радионавигации. список литературы
|
Добавить документ в свой блог или на сайт
Похожие:
 | I. Модуль. Информационная справка о школе Модуль. Система дополнительного образования, внеклассной и внеурочной деятельности учащихся |  | Самостоятельная работа Модуль 1 Модуль Методика использования педагогом средств и ресурсов информационной образовательной среды начального образования |
| Самостоятельная работа Модуль 1 Модуль Методика использования педагогом средств и ресурсов информационной образовательной среды начального образования | | Шуляк Юлия Степановна Модуль 2 ... |
| Программа по формированию навыков безопасного поведения на дорогах... Модуль Образовательный модуль на повторение курса математики в 9 классе по теме подобные треугольники | | Обоснование параметров и режимов работы системы свч обеззараживания молока на фермах Муниципальное бюджетное образовательное учреждение «Городищенская вечерняя (сменная) общеобразовательная школа» |
| Вопросы для подготовки к письменному экзамену. Модуль Введение в... Негосударственного образовательного учреждения высшего профессионального образования Тульский институт управления и бизнеса имени... | | Профессиональная переподготовка (фаза II) Базовый модуль «Образовательный... Хаминич С. Ю., доктор экономических наук, профессор, заведующий кафедрою маркетинга дну им. О. Гончара |
| Рабочая программа Учебного курса по математике модуль «Алгебра» Пояснительная записка к рабочей программе по математике (модуль «Алгебра»), 9 класс | | Радиофизический факультет Свч, квч и терагерцовых диапазонов частот. Рассматриваются процессы, происходящие в гетеропереходах, и объясняются основные причины... |
| Программа по формированию навыков безопасного поведения на дорогах... Излучение и прием электромагнитных волн радио- и свч-диапазона (7 ч) Геометрическая оптика (15 ч) Волновая оптика (8 ч) | | Профессиональная переподготовка (фаза II) Базовый модуль «Образовательный... Модульный элемент «Организационная культура и менеджмент воспитательной работы вуза» |
| Исследование и разработка широкополосных акустооптических дефлекторов... Работа выполнена на кафедре радиотехнической электроники Технологического института Южного федерального университета в г. Таганрог... | | Программа «образовательный менеджмент» Вариативный модуль «Организационное консультирование» Вариативный модуль «Организационное консультирование» (три модульных элемента 6 кредитов, 216 часов) |
| Код для установки модуля Модуль подбора туров устанавливается на web-сайт агентства. Модуль связан с базой данных компании tez tour, служит для предоставления... | | Рабочая программа по учебной дисциплине история и философия науки Радиотехника, в т ч системы и устройства телевидения; 05. 12. 07 Антенны, свч-устройства и их технологии; 05. 12. 13 Системы, сети... |
