Høyfrekvente generatoregenskaper
I radiofrekvensområdet brukes både signalgeneratorer og standard signalgeneratorer i måleinstrumenter. Signalgeneratorer har en høy gjennomsnittlig utgangseffekt (opptil 3 W) og brukes til strømmåling av sendeantenner og andre kraftige enheter. Standard signalgeneratorer - laveffektkilder med lav utgangsspenning (opptil 1 V) - brukes til å teste og stille inn radioutstyrsenheter. Grunnleggende krav til GSS: høy stabilitet av frekvens og amplitude av utgangssignalet, lav koeffisient for ikke-lineær forvrengning.
I standard signalgeneratorer er det mulig å oppnå amplitudemodulasjon ved å bruke både eksterne og interne spenningskilder. Intern modulering fungerer vanligvis ved 400 og 1000 Hz.
Mikrobølgegeneratorer (mikrobølgegeneratorer) opererer i frekvensområdet (1 ... 40) GHz. Av typen utgangskontakt med kretsen som studeres, er de delt inn i koaksial og bølgeleder, sistnevnte har høyere frekvens. Mikrobølgegeneratorer er preget av en enkeltbåndsstruktur, med en liten frekvensoverlapping (ca. en oktav - 2 ganger) Den ukalibrerte utgangseffekten til målemikrobølgegeneratoren er flere W, og den kalibrerte når flere μW. Skalaene til de kalibrerte attenuatorene til mikrobølgegeneratorer er gradert i dB, og GSS - i dB og μW.
Mikrobølgegeneratorer brukes til å stille inn radiomottakere til radar- og radionavigasjonsstasjoner, romkommunikasjon og satellittkringkastingssystemer, måle antenneparametere, etc. Det generaliserte blokkskjemaet til mikrobølgegeneratoren er vist i fig. 10.7.
Figur 10.7 - Blokkdiagram av en mikrobølgegenerator
Det særegne ved målegeneratorer av denne typen er den relative enkelheten til den elektroniske delen av kretsen og kompleksiteten til de mekaniske enhetene til enhetene. Mikrobølgegeneratorkretsen inkluderer selve mikrobølgegeneratoren, en pulsmodulator, en laveffektmåler, en frekvensmåler og en kalibrert attenuator. Alle høyfrekvente komponenter i generatoren er forbundet med bølgeledere.
Mastermikrobølgegeneratorene til måleenheter utføres på reflekterende klystroner med en ekstern eller intern resonator, på Gunn-dioder, magnetroner, skred-transitdioder (ATD) eller på bakoverbølgelamper (BWT).
Ved måling av mikrobølgegeneratorer er det nødvendig med forsiktig skjerming, siden strømlekkasjen øker med økende frekvens. Strømledningene er laget i form av koaksialkabler med en spesiell fylling som godt absorberer energien til mikrobølgesvingninger. Det stilles også økte krav til strømforsyninger, siden de aktive elementene i mikrobølgeområdet er følsomme for ustabiliteten til forsyningsspenningene.
Mikrobølgegeneratorer dekker frekvensområdet fra 1 til 40 GHz. Disse enhetene er designet for justering, innstilling og testing av elektronisk utstyr og andre mikrobølgeenheter. Etter type utgangskontakt er de delt inn i koaksial og bølgeleder. Frekvensgrensen til disse to gruppene av enheter ligger i området 7 ... 18 GHz.
Mikrobølgegeneratorer er preget av en relativt liten frekvensoverlapping og enkeltbåndskonstruksjon. Derfor produseres mikrobølgegeneratorer i serier av samme type enheter for visse deler av frekvensområdet. Så G4-90-generatoren er designet for frekvensområdet 16,65 ... 25,86 GHz, og G4-91-generatoren - for 25,86 ... 37,5 GHz-området.
Den typiske strukturen til en mikrobølgegenerator er enkel (fig. 3). Mekaniske komponenter spiller en viktig rolle for å sikre generatorparametere. Så avlesningen av generatorfrekvensen utføres som regel av en mekanisk teller koblet til frekvensinnstillingselementet gjennom en lineariseringsanordning. Telleren øker oppløsningen på frekvensangivelsen, gir en enkel og tydelig avlesning.
Mikrobølgesignaleffekten fjernes fra hovedoscillatorkretsen ved bruk av mobile kommunikasjonsenheter (kapasitiv eller induktiv). Generatorens enkeltområde gjør det mulig å mekanisk koble strømstripperne til frekvenskontrollenheten. Innføringen i denne forbindelsen av en funksjonell avhengighet, omvendt til loven om variasjon av generatoreffekten fra endringen i frekvens, gjør det mulig å oppnå konstanthet av generatorens utgangseffekt i et gitt frekvensområde. Mikrobølgegeneratorer har en innebygd effektmåler. I noen tilfeller er denne måleren ikke permanent koblet til en mikrobølgekilde. Generatorens utgangssignal legges inn i effektmåleren før målinger tas, settes til ønsket verdi og kobles deretter til belastningen. Hovedoscillatoren i mikrobølgeområdet er vanligvis en klystron. Ved frekvenser under 10 GHz brukes en reflekterende klystron med ekstern resonator, ved frekvenser over 10 GHz - med intern resonator. Klystron-generatorer opererer i kontinuerlig generering (CW), amplitudemodulasjon, frekvensmodulasjon og pulsmodulasjonsmodus.
Klystroner brukes for eksempel i G4-55- og G4-56-generatorene, i G4-114- og G4-115-generatorene blir signalene tatt fra klystron-generatoren forsterket av et reisebølgerør (TWT).
I tillegg til klystroner brukes bakoverbølgelamper (BWO) som masteroscillatorer, som gir generering med elektronisk (treghetsfri) tuning av oscillasjonsfrekvensen over et bredt område, Gunn-dioder osv. Gunn-dioder med ekstern koaksialresonator brukes i G4-112 og G4- generatorene 135.
Pulsgeneratorer
Pulsgeneratorer genererer målesignaler for kontroll og justering av forskjellig radioelektronisk utstyr som opererer i en pulsmodus. Slikt utstyr inkluderer fjernsynsapparater, datamaskiner, telemetriutstyr, radarutstyr, etc. De vanligste pulsgeneratorene er rektangulære. Pulsgeneratorer er delt inn i enkeltkanal og multikanal i henhold til antall kanaler til hovedpulsene.
Enkeltkanalsgeneratorer har signaler på en eller flere sammenkoblede utganger som ikke har separat justering av pulsparametere for hver utgang, bortsett fra amplitude og polaritet. Multikanals pulsgeneratorer er generatorer som produserer synkrone pulssignaler ved separate, ikke-tilkoblede utganger, med en uavhengig innstilling av varighet, amplitude og polaritet for hver utgang.
I henhold til rekkevidden av genererte pulsvarigheter, er generatorene delt inn i generatorer med mikrosekund og nanosekund pulsvarighet. Avhengig av arten av sekvensen til hovedpulsene, skilles generatorer av en kontinuerlig sekvens av pulser, generatorer av pulstog, generatorer av kodesekvenser av pulser (kodepakker).
Pulsgeneratorer er delt inn i følgende grupper:
Generatorer med en kalibrert innstilling av pulsamplituden.
Generatorer med en kalibrert pulsbreddeinnstilling.
Generatorer med en kalibrert innstilling av pulsrepetisjonsfrekvensen.
Blokkdiagrammet for den enkleste enkanals pulsgeneratoren er vist i fig. 4. Mastergeneratoren genererer pulser med en repetisjonshastighet, justerbar jevnt eller diskret i et gitt område. Masteroscillatorpulsene brukes til å trigge forsinkelseskretsen og pulsformingskretsen. Samtidig genererer masteroscillatoren synkroniseringspulser med samme repetisjonshastighet, utgang til et eget spor. Ved å bruke forsinkelseselementet er det således mulig å tilveiebringe en tidsforskyvning av hovedsignalet i forhold til synkroniseringspulsene. Hovedgeneratoren kan fungere i både selvsvingende og standby-modus. I standby-modus, for å starte generatoren, kreves det startpulser, som genereres av en ekstern og engangsstartenhet. En rekke generatorer har muligheten til å starte generatoren fra en sekvens av eksterne startpulser og en enkelt start ved å påføre en startpuls generert i en spesiell enhet. I enkeltskuddsmodus genereres triggerpulsen i denne kretsen ved å trykke på knappen på frontpanelet til enheten. Forsinkelsesanordningen produserer pulser som er forsinket i forhold til triggerpulsene fra masteroscillatoren. Forsinkelsestiden reguleres enten jevnt eller diskret. Hovedpulsformingskretsen genererer rektangulære pulser med nødvendig varighet og form. Formingskretsen lar deg stille inn ønsket varighet av hovedpulsene enten jevnt eller diskret. Noen enheter har justerbare stige- og falltider. Effektforsterkeren er designet for å øke amplituden til hovedpulsene til ønsket verdi, endre polariteten deres, og også tilpasse hovedpulsformingskretsen med belastningen. Forsterkeren lar deg jevnt endre amplituden til pulsene flere ganger. For å oppnå pulser med liten amplitude, tjener en trinndemper, som demper signalet med 40 ... 100 dB.
Pulsamplitudemåleren er designet for å måle den innstilte verdien til utgangssignalets amplitude og er et pulsvoltmeter.
R 
Den faktiske formen på pulsene ved utgangen av pulsgeneratoren er forskjellig fra den rektangulære. Typiske forvrengninger av pulsformen er vist i fig. 5. Amplituden til pulsen bestemmes ved å forlenge den flate delen av toppen til den skjærer fronten. Amplituden til pulsene ved generatorutgangen avhenger av motstanden til lasten som er koblet til den. Derfor er verdien av amplituden til pulsene levert av generatoren indikert for en spesifikk belastningsmotstand. Varigheten av en rektangulær puls τ bestemmes på nivået 0,5 av amplitudeverdien. Varigheten av fronten τ f er tiden som pulsspenningen stiger fra en verdi på 0,1 til 0,9 av amplituden. Kuttvarighet τ s er tiden hvor pulsspenningen synker fra 0,9 til 0,1 av amplitudeverdien. Uregelmessighet av toppen av pulsen δ 1 - endring i den flate delen av toppen av pulsen. Estimert som en prosentandel av amplitudeverdien. Topputkast b 1
og kutt b 2
impuls - kortsiktig avvik av den øyeblikkelige verdien av impulsspenningen ved etablering av toppen eller i delen av kuttet fra linjene som definerer toppen og bunnen. Pulsoverskridelser er vurdert som en prosentandel av amplitudeverdien. I henhold til varigheten av de genererte pulsene, er generatorene av rektangulære pulser delt inn i generatorer med mikrosekund- og nanosekunders varighetsområder. Den første gir ut pulser med en varighet på 10 -1 ... 10 6 μs, den andre 1 ... 25000 ns.
I tillegg til pulsgeneratorer designet for å generere rektangulære pulser, finnes det spesielle bølgeformgeneratorer som tilhører G6-gruppen. Generatorer av denne typen genererer et sett med signaler av en spesiell form, inkludert sagtann, trekantet, trinn, etc. Ofte produserer de samme generatorene et polyfase sinusformet signal. For eksempel produserer G6-26-generatoren et sett med sinusformede signaler med faser på 0 °, 90 °, 180 °, 270 °. I TV-generatoren G6-8 genereres sinus-kvadratiske pulser, ved hjelp av hvilke båndbredden til videobanen estimeres, et trinnformet signal for å evaluere ikke-lineære forvrengninger, etc.
