Особенности измерительных генераторов СВЧ

Генераторы СВЧ перекрывают диапазон частот от 1 до 80 ГГц. Они находят широкое применение для проверки чувствительности приемных устройств радионавигационных и радиолокационных систем, измерения диаграмм направленности антенн, настройки фильтров, регулировки аттенюаторов, исследования СВЧ - трактов и др. По типу выходного разъема они подразделяются на коаксиальные и волноводные. Частотная граница этих двух групп приборов лежит в диапазоне 7...18 ГГц. Имеется тенденция расширения диапазона частот генераторов с коаксиальным выходом, так как они более удобны в эксплуатации.

Для СВЧ - генераторов характерно сравнительно небольшое перекрытие по частоте (около 2) и однодиапазонное построение. Поэтому генераторы СВЧ выпускаются сериями из однотипных приборов на участки диапазона частот. Так, генератор Г4-90 рассчитан на диапазон частот 16, 65...25, 86 ГГц, а генератор Г4-91 —на диапазон 25, 86......37, 5 ГГц.

Типовая структура генератора СВЧ проста. Важную роль в обеспечении параметров генератора играют механические узлы. Так, отсчет частоты генератора, как правило, производится по механическому счетчику, связанному с элементом перестройки частоты через линеаризующее устройство. Счетчик повышает разрешающую способность индикации частоты, обеспечивает простой и наглядный отсчет.

С контура задающего генератора мощность СВЧ - сигнала снимается с помощью подвижных устройств связи (емкостных или индуктивных). Однодиапазонность генератора позволяет связать механически съемники мощности с органом перестройки частоты. Введение в эту связь функциональной зависимости, обратной закону изменения мощности генератора от изменения частоты, позволяет достичь постоянства выходной мощности генератора в диапазоне частот. Генераторы СВЧ - диапазона имеют встроенный измеритель мощности. В ряде случаев этот измеритель не подключается постоянно к источнику колебаний СВЧ. Выходной сигнал генератора перед проведением измерений вводится в измеритель мощности, устанавливается требуемой величины и после этого переключается в нагрузку.

Задающим генератором в диапазоне СВЧ обычно служит отражательный клистрон. На частотах ниже 10 ГГц используется отражательный клистрон с внешним резонатором, на частотах свыше. 10 ГГц — с внутренним резонатором. Частоту генерации клистрона грубо перестраивают механическим способом: при. использовании внешнего резонатора перемещением поршня в коаксиальном резонаторе, при внутреннем резонаторе за счет его упругой деформации. Плавная перестройка частоты достигается изменением напряжения на отражателе. Генераторы на клистронах работают в режиме непрерывной генерации (НГ), амплитудной модуляции, частотной модуляции, импульсной модуляции.

Клистроны используются, например, в генераторах Г4-55 и Г4-56, в генераторах Г4-114 и Г4-115 сигналы, снимаемые с клистронного генератора, усиливаются лампой бегущей волны (ЛБВ).

Кроме клистронов, в качестве задающих генераторов применяют лампы обратной волны (ЛОВ), которые обеспечивают генерацию с электронной (безынерционной) перестройкой частоты колебаний в широких пределах, диоды Ганна и др. Диоды Ганна с внешним коаксиальным резонатором используются в генераторах Г4-112 и Г4-135.