Режим автоматической подстройки частоты магнетрона

Взаимодействие элементов канала подстройки и перестройки частоты по функциональной схеме

Канал подстройки и перестройки частоты

Канал подстройки и перестройки частоты предназначен для под­держания разности частот колебаний, генерируемых магнетроном и клистроном, равной 60 МГц.

Функционально в состав канала входят (рис.31):

1) смеситель АПЧ и фазирующего импульса (аналогичный смесителю

сигнала);

2) усилитель промежуточной частоты – четырехкаскадный резонанс­ный

усилитель, контуры каскадов которого настроены на промежуточ­ную

частоту, малая величина, включенных в анодные цепи резисто­ров

обеспечивает широкую полосу пропускания такого УПЧ;

3) частотный дискриминатор, выполненный по балансной схеме с расстроенными контурами;

4) усилитель низкой частоты;

5) двухполярный пиковый детектор;

6) сервоусилитель в составе балансного модулятора и усилителя;

7) исполнительная схема: двигатель с редуктором и резисторы R4М-1 и R37-11.

Конструктивно элементы канала расположены в высокочастотном блоке Т-7МЗ, блоке АПЧ Т-35М1, механизме подстройки и перестройки частоты магнетрона Т-4М2 (рис.32) и шкафу Т-3М1.

Канал подстройки и перестройки частоты включается в работу при включении тумблеров «НАКАЛ», «АНОДНОЕ» и кнопки «ВЫСОКОЕ» на пульте управления оператора дальности. При этом с блока питания Т-10М на элементы канала подаются стабилизированные напряжения +120 В и –150 В. На обмотку возбуждения исполнительного двигателя подается 36 В, 400 Гц и на балансный модулятор 12 В, 400 Гц от спе­циального трансформатора. Питание накальных цепей канала осущест­вляется от накального трансформатора, расположенного в блоке АПЧ Т-35М1.

Канал может работать в двух режимах: автоматической подстройки частоты магнетрона и ручной подстройки частоты магнетрона.

Рассмотрим каждый из этих режимов в отдельности.

Режим включается при установке тумблера В37-6 «ПОДСТРОЙКА ЧАСТОТЫ» в положение «АВТОМАТ». При этом все реле блока АПЧ

Т-35М1 будут обесточены и через их нормально замкнутые контакты выход пикового детектора подключается ко входу балансного модуля­тора сервоусилителя. В работе будут принимать участие все элемен­ты канала кроме резисторов R4М-1 и R37-11. Канал представляет со­бой автоматическую следящую систему с астатизмом первого порядка.

На балансный смеситель АПЧ и ФИ подаются колебания клистрона и часть энергии импульсов магнетрона от ответвителя АПЧ через ат­тенюатор.

Нагрузкой диодов смесителя является входная цепь УПЧ, контур которой настроен на промежуточную частоту 60 МГц. Во время дейс­твия высокочастотного импульса магнетрона во входной цепи будет выделен импульс колебаний с разностной частотой:

f_р = f_кл – f_м.

Работа смесителя АПЧ и ФИ аналогична работе балансного сме­сителя сигнала. Фильтр обеспечивает выделение постоянной состав­ляющей токов диодов смесителя. Радиоимпульсы разностной частоты усиливаются четырехкаскадным усилителем промежуточной частоты.

Со второго каскада УПЧ радиоимпульсы разностной частоты по­даются в блок когерентного гетеродина Т-8М для его фазирования, а с выхода четвертого каскада – на частотный дискриминатор. Частот­ный дискриминатор собран по балансной схеме с расстроенными кон­турами относительно частоты 60 МГц. Он преобразует радиоимпульсы в видеоимпульсы, амплитуда которых пропорциональна уходу разност­ной частоты f_р от частоты 60 МГц, а знак видеоимпульсов зависит от направления ухода. Допустим f_р < 60 МГц. Тогда на выходе частотного дискрими­натора будут действовать положительные видеоимпульсы, которые усиливаются видеоусилителем и поступают на пиковый детектор. Пи­ковый детектор преобразует видеоимпульсы в постоянное напряжение, полярность и величина которого определяются полярностью и ампли­тудой видеоимпульсов. Это напряжение через потенциометры «УСИЛ.I» или «УСИЛ.II» (в зависимости от того, на какой частоте работает станция) подается на балансный модулятор.

Балансный модулятор преобразует постоянное напряжение сигна­ла ошибки в переменное частотой 400 Гц, амплитуда которого зави­сит от величины постоянного напряжения, а фаза – от полярности его. Напряжение сигнала ошибки усиливается усилителем и приклады­вается к управляющей обмотке двигателя. Ротор двигателя поворачи­вается и через редуктор механизма Т-4М2 изменяет объем резонато­ров магнетрона таким образом, что частота колебаний магнетрона уменьшается. Это приведет к увеличению разностной частоты f_р, а значит и к уменьшению начального отклонения Мf = 60 МГц – f_р.

Амплитуда видеоимпульсов на выходе частотного дискриминатора уменьшается, уменьшается выходное напряжение пикового детектора, уменьшается амплитуда напряжения сигнала ошибки, прикладываемого к управляющей обмотке двигателя.

Двигатель по-прежнему будет изменять объем резонаторов маг­нетрона, уменьшая частоту его колебаний. Через некоторое время

Мf = 60 МГц – f_р станет равной нулю. Напряжение сигнала ошибки также станет равным нулю. Однако ввиду инерционности системы, ротор двигателя будет вращаться некоторое время в прямом направ­лении, что приведет к большему уменьшению частоты магнетрона и разностная частота станет больше номинальной промежуточной.

Это приведет, в конечном счете, к появлению на выходе серво­усилителя напряжения сигнала ошибки противоположной фазы. Ротор двигателя начнет вращаться в другую сторону, частота колебаний магнетрона начнет увеличиваться и т.д.

Таким образом система не сразу осуществляет подстройку частоты магнетрона, а делает несколько колебаний. Это увеличивает время подстройки магнетрона. Для уменьшения колебательности сис­темы предусмотрена отрицательная обратная связь. Напряжение отри­цательной обратной связи частотой 400 Гц снимается с тахометри­ческой обмотки двигателя и подается на модулятор. Амплитуда нап­ряжения обратной связи пропорциональна скорости вращения ротора двигателя, а фаза определяется направлением его вращения. Модуля­тор суммирует напряжение сигнала ошибки и напряжение обратной связи и вырабатывает управляющее напряжение, которое и приклады­вается к управляющей обмотке двигателя. Благодаря наличию отрица­тельной обратной связи, число колебаний уменьшается до 2–3.

Дата добавления: 2015-06-25