Генераторы

ВВОДНОЕ ЗАНЯТИЕ

Основные особенности измерений на СВЧ

Измерения на СВЧ сводятся либо к оценке коэффициента отражения (входного сопротивления) различных волноводных устройств, либо к оценке уровня сигнала (мощности или напряженности поля) на выходе устройств СВЧ генераторов, антенн и т.п.

Источником сигнала служит СВЧ генератор на клистроне, в ка­честве индикаторов используются детекторные приемники, распределе­ние напряженности поля в волноводе определяется с помощью измери­тельной линии.

Рассмотрим основные особенности измерительных приборов и мето­дику радиоизмерений на СВЧ.

Генераторы

На рис. 1 приведена типичная схема СВЧ генератора.

Измеритель мощности Узел установки мощности Модулятор Клистронный генератор Волномер     Рис. 1

СВЧ сигнал генерируется отражательным клистроном и через узлы установки выходной мощности, развязывающее устройство поступает в волноводный тракт.

Частота сигнала, генерируемого отражательным клистроном, зави­сит, как известно, от двух параметров: настройки объемного резона­тора и напряжения на отражателе. Перестройка объемного резонатора изменяет генерируемую частоту на несколько тысяч мегагерц и исполь­зуется для грубой установки частоты. Напряжение на отражателе изме­няет частоту на несколько десятков мегагерц; эта регулировка ис­пользуется обычно для более точной установки частоты. В генераторах СВЧ соответствующие регулировки осуществляются с помощью ручек " Частота (" Установка, частоты") и " Отражатель". Так как одно и то же значение частоты может быть установлено при разных взаимных по­ложениях этих ручек, необходим контроль частоты, который осущест­вляется с помощью волномера - перестраиваемого объемного резонато­ра, на шкале которого нанесены значения резонансной частоты. Волно­мер связан с волноводным трактом генератора; если частота настройки генератора совпадает с частотой СВЧ сигнала, амплитуда колебаний в резонаторе максимальна. Сигнал с выхода резонатора поступает на стрелочный прибор, максимальное показание которого свидетельствует о настройке на заданную частоту. Обычно на приборе имеется ручка " Чувствительность волномера", позволяющая подобрать величину откло­нения стрелки, удобную для настройки.

При перестройке объемного резонатора меняются условия возбуж­дения колебаний в отражательном клистроне, а при значительной пе­рестройке частоты может возникнуть необходимость изменить напряжение на отражателе. Кроме того, может возникнуть необходимость в подстройке устройства связи клистрона с волноводом ручкой " Коррек­ция". Критерием настройки этих двух параметров является максималь­ная мощность СВЧ сигнала в волноводном тракте. Для контроля мощнос­ти служит измеритель мощности - мост постоянного тока; в одно из его плеч включен термистор (резистор, сопротивление которого зави­сит от температуры), помещенный в волноводную секцию. В одну из ди­агоналей моста подается постоянное напряжение, которое можно изме­нять ручками " Установка нуля". Индикатором служит микроамперметр, используемый в волномере, переключаемый тумблером " Волномер-термистор" к соответствующей цепи. СВЧ мощность подогревает термистор, изменяя тем самым его сопротивление и вызывая разбаланс моста.