Egenskaper för högfrekvensgeneratorer
Inom radiofrekvensområdet används både signalgeneratorer och standardsignalgeneratorer i mätinstrument. Signalgeneratorer har en hög genomsnittlig uteffekt (upp till 3 W) och används för effektmätning av sändarantenner och andra kraftfulla enheter. Standardsignalgeneratorer - lågeffektkällor med låg utspänningsnivå (upp till 1 V) - används för att testa och ställa in radioutrustningsnoder. Huvudkraven för GSS: hög stabilitet för frekvensen och amplituden för utsignalen, låg koefficient för icke-linjär distorsion.
Standardsignalgeneratorer ger möjligheten att erhålla amplitudmodulering genom användning av både externa och interna spänningskällor. Intern modulering fungerar vanligtvis vid frekvenser på 400 och 1000 Hz.
Mikrovågsgeneratorer (MW-generatorer) arbetar i frekvensområdet (1...40) GHz. Beroende på typen av utgångskontakt med kretsen som studeras är de uppdelade i koaxial och vågledare, den senare har högre frekvens. Mikrovågsgeneratorer kännetecknas av en enkelbandskonstruktion, med en liten överlappning i frekvens (cirka en oktav - 2 gånger) Den okalibrerade uteffekten från den mätande mikrovågsgeneratorn är flera W, och den kalibrerade når flera μW. Skalorna för kalibrerade dämpare av mikrovågsgeneratorer är kalibrerade i dB, och GSS är kalibrerade i dB och μW.
Mikrovågsgeneratorer används för att ställa in radiomottagare för radar- och radionavigeringsstationer, rymdkommunikation och satellitsändningssystem, mäta antennparametrar, etc. Det generaliserade blockschemat för mikrovågsgeneratorn visas i fig. 10.7.
Figur 10.7 - Strukturdiagram för mikrovågsgeneratorn
Funktionerna hos mätgeneratorer av denna typ är den relativa enkelheten hos den elektroniska delen av kretsen och komplexiteten hos de mekaniska komponenterna i enheterna. Mikrovågsgeneratorkretsen inkluderar själva mikrovågsgeneratorn, en pulsmodulator, en lågeffektmätare, en frekvensmätare och en kalibrerad dämpare. Alla högfrekventa komponenter i generatorn är sammankopplade med vågledare.
Mätinstrumentens mastermikrovågsoscillatorer är gjorda på reflekterande klystroner med extern eller intern resonator, på Gunn-dioder, magnetroner, lavintransitdioder (ATD) eller på backvågslampor (BWO).
Vid mätning av mikrovågsgeneratorer är noggrann avskärmning nödvändig, eftersom strömläckaget ökar med ökande frekvens. Kraftledningar är gjorda i form av koaxialkablar med en speciell fyllning som absorberar mikrovågsenergi väl. Ökade krav ställs också på strömförsörjning, eftersom aktiva delar av mikrovågsområdet är känsliga för instabilitet i matningsspänningar.
Mikrovågsgeneratorer täcker frekvensområdet från 1 till 40 GHz. Dessa enheter är avsedda för justering, justering och testning av radio-elektronisk utrustning och andra mikrovågsapparater. Beroende på typen av utgångskontakt är de uppdelade i koaxial och vågledare. Frekvensgränsen för dessa två grupper av enheter ligger i intervallet 7 ... 18 GHz.
Mikrovågsgeneratorer kännetecknas av en relativt liten överlappning i frekvens och en enkelbandskonstruktion. Därför produceras mikrovågsgeneratorer i serier av samma typ av enheter för vissa delar av frekvensområdet. Således är G4-90-generatorn designad för ett frekvensområde på 16,65 ... 25,86 GHz, och G4-91-generatorn är designad för ett frekvensområde på 25,86 ... 37,5 GHz.
Den typiska strukturen för en mikrovågsgenerator är enkel (fig. 3). En viktig roll för att säkerställa parametrarna för generatorn spelas av mekaniska komponenter. Så generatorfrekvensen räknas vanligtvis med hjälp av en mekanisk räknare ansluten till frekvensavstämningselementet genom en linjäriseringsanordning. Räknaren ökar upplösningen på frekvensindikeringen, ger en enkel och tydlig avläsning.
Från masteroscillatorkretsen tas effekten av mikrovågssignalen med hjälp av mobila kommunikationsenheter (kapacitiv eller induktiv). Generatorns enkelområdeskaraktär gör det möjligt att mekaniskt ansluta power strippers med frekvensinställningsorganet. Införandet av ett funktionellt beroende i detta sammanhang, omvänt till lagen om generatoreffektändring från frekvensändring, gör det möjligt att uppnå en konstant generatoruteffekt i ett givet frekvensområde. Mikrovågsgeneratorer har en inbyggd effektmätare. I vissa fall är denna mätare inte permanent ansluten till källan för mikrovågsoscillationer. Generatorns utsignal före mätningar matas in i effektmätaren, ställs in på önskat värde och växlas sedan till belastningen. Masteroscillatorn i mikrovågsområdet är vanligtvis en klystron. Vid frekvenser under 10 GHz används en reflekterande klystron med en extern resonator, vid frekvenser över 10 GHz, med en intern resonator. Klystron-oscillatorer arbetar i kontinuerlig generering (NG), amplitudmodulering, frekvensmodulering, pulsmodulationsläge.
Klystroner används till exempel i G4-55- och G4-56-generatorerna, i G4-114- och G4-115-generatorerna förstärks signalerna som tas från klystrongeneratorn av ett resande vågrör (TWT).
Förutom klystroner används bakåtvågslampor (BWOs) som masteroscillatorer, som ger generering med elektronisk (tröghetsfri) avstämning av svängningsfrekvensen över ett brett område, Gunn-dioder etc. Gunn-dioder med extern koaxialresonator används i generatorerna G4-112 och G4-135.
Pulsgeneratorer
Pulsgeneratorer genererar mätsignaler för att testa och ställa in olika elektroniska apparater som arbetar i ett pulserat läge. Sådan utrustning inkluderar tv-apparater, datorer, telemetriutrustning, radarutrustning etc. De vanligaste rektangulära pulsgeneratorerna. Beroende på antalet kanaler för huvudpulserna är pulsgeneratorer uppdelade i enkanalig och flerkanalig.
Enkanalsgeneratorer har signaler på en eller flera sammankopplade utgångar som inte har separat justering av pulsparametrar för varje utgång, förutom amplitud och polaritet. Flerkanaliga pulsgeneratorer är generatorer som producerar synkrona pulssignaler på separata, orelaterade utgångar, med en oberoende inställning för varje utgång av varaktighet, amplitud och polaritet.
Beroende på varaktigheten för de genererade pulserna är generatorerna uppdelade i generatorer med mikrosekunds- och nanosekundspulslängder. Beroende på arten av sekvensen av huvudpulserna finns det generatorer av en kontinuerlig sekvens av pulser, generatorer av en serie pulser, generatorer av kodsekvenser av pulser (kodpaket).
Pulsgeneratorer är indelade i följande grupper:
Generatorer med kalibrerad pulsamplitudinställning.
Generatorer med kalibrerad pulsbreddsinställning.
Generatorer med kalibrerad pulsupprepningsfrekvensinställning.
Blockschemat för den enklaste enkanalspulsgeneratorn visas i fig. 4. Masteroscillatorn genererar pulser med en repetitionshastighet, justerbar mjukt eller diskret inom ett givet område. Masteroscillatorpulserna används för att driva fördröjningskretsen och pulsformningskretsen. Samtidigt matar masteroscillatorn ut synkroniseringspulser med samma repetitionsfrekvens, utmatade till ett separat uttag. Med användning av fördröjningselementet är det således möjligt att åstadkomma en tidsförskjutning av huvudsignalen i förhållande till synkroniseringspulserna. Masteroscillatorn kan arbeta både i självoscillerande och standby-läge. I standbyläge, för att starta generatorn, krävs startpulser, som genereras av en extern och enkelstartanordning. I ett antal generatorer är det möjligt att starta generatorn från en sekvens av externa startpulser och att starta den en gång genom att applicera en startpuls genererad i en speciell anordning. I enkelstartsläget genereras triggerpulsen i denna krets genom att trycka på en knapp på enhetens frontpanel. Fördröjningsanordningen producerar pulser som är fördröjda i förhållande till triggerpulserna som kommer från masteroscillatorn. Fördröjningstiden är justerbar antingen mjukt eller diskret. Huvudpulsformningskretsen genererar rektangulära pulser med den erforderliga varaktigheten och formen. Formationskretsen låter dig ställa in önskad varaktighet för huvudpulserna antingen smidigt eller diskret. I vissa enheter är varaktigheten för fronten och cutoff justerbara. Effektförstärkaren är utformad för att öka amplituden för huvudpulserna till det erforderliga värdet, ändra deras polaritet, samt att matcha kretsen för att generera huvudpulserna med belastningen. Förstärkaren låter dig smidigt ändra amplituden för pulserna flera gånger. För att erhålla pulser med liten amplitud används en stegdämpare, som dämpar signalen med 40 ... ... 100 dB.
Pulsamplitudmätaren är utformad för att mäta det inställda värdet för utsignalens amplitud och är en pulsvoltmeter.
R 
Den verkliga formen på pulserna vid utgången av pulsgeneratorn skiljer sig från den rektangulära. Karakteristiska förvrängningar av pulsformen visas i fig. 1-1. 5. Pulsens amplitud bestäms genom att den platta delen av toppen förlängs till skärningen med fronten. Amplituden av pulserna vid utgången av generatorn beror på motståndet hos lasten som är ansluten till den. Därför indikeras värdet på pulsamplituden som tillhandahålls av generatorn för ett visst belastningsmotstånd. Varaktigheten av den rektangulära pulsen τ bestäms vid nivån 0,5 av amplitudvärdet. Varaktigheten av den främre τ f är den tid under vilken pulsspänningen ökar från värdet 0,1 till 0,9 av amplituden. Cutoff-varaktigheten τs är den tid under vilken pulsspänningen minskar från 0,9 till 0,1 av amplitudvärdet. Oregelbundenhet i toppen av pulsen δ 1 - förändringen i den platta delen av toppen av pulsen. Uppskattad som en procentandel av amplitudvärdet. Outliers överst b 1
och skiva b 2
impuls - en kortvarig avvikelse av det momentana värdet av impulsspänningen vid fastställande av toppen eller vid snittet från linjerna som definierar dess topp och botten. Pulsspikar utvärderas som en procentandel av amplitudvärdet. Beroende på varaktigheten av de genererade pulserna är generatorerna av rektangulära pulser uppdelade i generatorer med varaktighetsintervall för mikrosekunder och nanosekunder. Den första ger ut pulser med en varaktighet på 10 -1 ... 10 6 ms, den andra 1 ... 25000 ns.
Förutom pulsgeneratorer designade för att generera rektangulära pulser, finns det speciella vågformsgeneratorer som tillhör G6-gruppen. Generatorer av denna typ producerar en uppsättning speciella vågformer, inklusive sågtand, triangulär, stegad, etc. Ofta producerar samma generatorer en flerfasig sinusformad signal. Till exempel producerar G6-26-generatorn en uppsättning sinusformade signaler med faser på 0°, 90°, 180°, 270°. I TV-generatorn G6-8 genereras sinus-kvadratiska pulser, med hjälp av vilka bandbredden för videovägen uppskattas, den stegformade signalen används för att utvärdera icke-linjära distorsioner etc.
