CC BY
12
e, (D/4a)/e, (D/4a) = ctg (яО,Ча);
О, (jy0'a)/% (¡Уо'а) - /' th (я«/0/а) th [л (fr — у0)/а]. Величина емкости С02 будет определяться соотношением
Сог = 4nttf/Re [f | = 2ле0/1п {(4a/nD) th (пу0/а) th [л (Ь — у0)1а]1
(4)
IV\ + ctg2 (nxg/ä) th2 (лу0/а) th2 [л (b — у0)/а]).
Для определения области применения выражения (4) использовались табличные значения волновых сопротивлений линий в прямоугольном экране для случая, когда у» = 6/2, х0 = а/2. Результаты, получаемые по выражению (4), отличались от табличных 111 не более чем на 2 % при Dia ^ ^ 0,6 и не более чем на 10 % при Dia ^ 0,8, что вполне достаточно для практических расчетов. Для общего случая, ко гда линия смещена относительно геометрического центра экрана, значения емкости С0 проверялись экспериментально. Результаты эксперимента (/), расчета (II), приведенные на рисунке, показывают, что при 0,28 < *о/а < 0.5 и 0,17< (b — 0,5 расчетные и измеренные значения емкости С„ практически полностью совпадают. Эксперимент проводился с помощью макета, который представлял собой прямоугольный металлический корпус размером 38 X 18 X 149 мм, внутри которого параллельно боковым стенкам располагался проводник диаметром dnp = 1,9 мм, окруженный фер-ритовым магнитопроводом, состоящим из ферритовых колец 200 ВНП и 1500 НМЗ размером К8 X 2 X 4.
1 Ганстон М. А. Р. Справочник по волновым сопротивлениям фидерных линий СВЧ. М.: Связь, 1976. 152с. 2. Морс Ф., Фешбах Г. Методы теоретической физики. М.: Изд-во иностр. лит., I960. 560 с. 3. Янке К-, Эмде Ф.,Леш Ф. Специальные функции. М.: Наука, 1968. 344 с.
Поступила в редколлегию 14.09.84
УДК 621.376.4
В. Г. ТРИЛИС, канд. техн. наук
СИСТЕМА ИМПУЛЬСНОГО ФАЗИРОВАНИЯ ТЕРРИТОРИАЛЬНО РАЗНЕСЕННЫХ ГЕНЕРАТОРОВ
Запуск территориально разнесенных генераторов импульсным напряжением [1] дает определенный выигрыш в точности по сравнению с запуском гармоническими колебаниями. Однако это не позволяет
п<РС0 ПО
т-8060-W —
0) 0,2 0} Ofi 1-Уо/Ь
7 - 6-42
89
сделать однозначного вывода о преимуществе импульснои системы фазирования перед гармонической, поскольку эти системы имеют и другие различия. Рассмотрим работу импульсной системы, схема которой представлена на рисунке.
Гармонические колебания задающего генератора 1 в пункте А запускают импульсный генератор (ИГ) 2 и через фазовращатель 3 ИГ 4. Через линию связи (ЛС) 5 импульсы ИГ 2 запускают ИГ 6 в удаленном пункте Б; выходные импульсы ИГ 6 через ЛС 7 поступают на запуск ИГ 8 в пункте А. На выходах ИГ 4 и 6 получаются периодические последовательности импульсов с частотой задающего генератора. Назначение системы—обеспечить строгую синхронность этих последовательностей, а тем самым и синфаз-ность всех одноименных спектральных компонентов сигналов А и Б. Эта задача выполняется системой авторегулирования, состоящей из двух измерителей временных интервалов 9 и 10 и схемы сравнения 11, выходной сигнал которой управляет фазовращателем 3. Как видно из схемы, интервал, измеряемый элементом 10, равен задержке в фазовращателе Т3 (задержки во всех ИГ невелики и практически одинаковы); интервал, измеряемый элементом 9, равен Тв+ Тв+ Т 7 + + Т8 — Т3. Управляющий сигнал, пропорциональный разности указанных интервалов, можно записать в виде К (Т6 + Т. + Г, + + ТЯ-2Т3).
Для нормальной работы системы необходима предварительная калибровка ЛС и ИГ так, чтобы Ть + Тв = Т7 + Г8; при этом условии равенство управляющего сигнала нулю, т. е. равновесие системы, достигается при Г5 + Гв = Т3, что как раз и означает искомую синхронность импульсов в пунктах А и Б.
Крутизна рабочих (запускающих) фронтов на выходах всех ИГ достаточно высока для точного запуска местных устройств, поэтому собственные шумы и дрейфы системы авторегулирования практически не влияют на точность фазирования. Основными источниками ошибок являются ограниченная полоса пропускания, дисперсия и нестабильность ЛС. Из-за дисперсии и ограниченной полосы импульса на выходе ЛС искажаются, теряя крутизну фронта; нестабильность же коэффициента передачи приводит к изменениям уровня этих импульсов, что обусловливает нестабильность запуска ИГ 6 и 8 во времени. К этому же результату приводят нестабильности уровня выходного импульса и порога срабатывания всех ИГ. Таким образом, для оценки ошибок фазирования необходимо знать, с одной стороны, нестабильность порогов срабатывания ИГ (для пороговых элементов на туннельных диодах — сотни микровольт) и нестабильность уровня
запускающего сигнала; с другой стороны, должна быть известна крутизна 5 этого сигнала в момент запуска. Указанные нестабильности, а также шумы и наводки в ЛС могут быть приведены к эквивалентному шуму 8£/ на входе порогового элемента в ИГ, и тогда временная нестабильность будет равна отношению б и/Б.
При равноценных пороговых элементах и ЛС эквивалентный шум в импульсной и гармонической системах фазирования получается практически одинаковым (уровень полезного сигнала на выходе ЛС также одинаков, поскольку диктуется режимом порогового элемента). Поэтому выигрыш в импульсной системе получается только за счет крутизны. Очевиден он на низких частотах (единицы — десятки килогерц), когда крутизна гармонического колебания данного уровня значительно ниже крутизны фронта импульса. С повышением частоты эта разница уменьшается из-за затухания высших гармоник и дисперсии. Последняя может даже привести к ухудшению условий запуска по сравнению с гармонической системой. В таких случаях необходимо использовать другие ЛС либо вводить в систему элементы фазовой коррекции. С помощью фазовых корректоров можно не только оптимизировать условия запуска, но и снизить требования и идентичности ЛС и ИГ.
Существенным недостатком импульсной системы фазирования является влияние нестабильности задержек в ИГ, в первую очередь 6 и 8 (ИГ 2 и 4 находятся в одинаковых условиях, притом их можно часто калибровать). Разница задержек Тв и Г8, если она возникает после вышеупомянутой калибровки, входит в ошибку фазирования и данной системой авторегулирования не компенсируется. Эта ошибка также более заметна на высоких рабочих частотах. В гармонической системе она исключена благодаря введению фазометров в систему авторегулирования, так что задержки (фазовые набеги) в генераторе и связанных с ним цепях отслеживаются. В импульсную систему также можно ввести фазометры, например фиксирующие определенный фазовый сдвиг между одноименными гармониками на входе и выходе ИГ 6 и 8. Однако это заметно усложнит не только аппаратуру, но и ее эксплуатацию, поэтому целесообразно сначала использовать все резервы уменьшения и стабилизации задержек в ИГ (термостатиро-вание, стабилизация источников питания и т. п.).
1. Трилис В. Г. Погрешности импульсного фазирования пространственно разнесенных генераторов гармоник // Вестн. Киев, политехи, ин-та. Радиотехника. 1983. Вып. 20. С. 74-75.
Поступила в редколлегию 10.10.84
