Скачиваний:   23
Пользователь:   andrey
Добавлен:   15.02.2015
Размер:   228.5 КБ
СКАЧАТЬ

ТЕМА №8.ДОПЛЕРОВСКИЙ ИЗМЕРИТЕЛЬ СКОРОСТИ И УГЛА СНОСА ДИСС-15.

Занятие №62. Принципиальная схема СВЧ тракта блока 2 ДИСС-15.

Вид занятия: практическое занятие 19.

Цель занятия: изучить конструкцию, назначение, работу и принцип построения СВЧ тракта блока 2 ДИСС-15 с использованием  принципиальной схемы.

 

Вопросы, рассматриваемые на занятии:

 

1.Прибор СВЧ.

                   2.Волноводный тракт.

                   2.1.Ферритовый вентиль (У5).

                   2.2.Коммутатор (У4) и нагрузка (У6).

                   2.3.Прибор М - прибор контроля мощности магнетрона и детекторная секция.

3.Прибор РЧГ.

4.Прибор ГОЧ.

 

ВВЕДЕНИЕ.

Блок ВЧ предназначен для генерирования электромагнитных колебаний СВЧ и их излучения, приема отраженных сигналов, выделения из отраженных сигналов доплеровской частоты и ее преобразования в импульсы, следующие с доплеровской частотой, с разделением импульсов по знаку доплеровского сдвига.

Блок ВЧ состоит из антенны - блока А, запитывающего устройства – прибора В, приемопередатчика – блока 2 и вентилятора.

Блок 2 предназначен для генерирования электромагнитных колебаний СВЧ, преобразования и усиления отраженных сигналов, поступающих от каждого из трех лучей приемной антенны, выделения сигналов доплеровской частоты и их преобразования в импульсы, следующие с доплеровской частотой, с разделением импульсов по знаку доплеровского сдвига.

Блок 2 включает в себя следующие основные узлы: генератор электромагнитных колебаний – прибор СВЧ, ферритовый вентиль, коммутатор с нагрузкой, детекторную секцию, устройство контроля мощности генератора электромагнитных колебаний – прибор М, три направленных ответвителя, радиочастотную головку – прибор РЧГ, три усилительных тракта – приборы УТ, генератор опорной частоты – прибор ГОЧ, источник питания магнетрона – прибор ВН, источник питания – прибор НН-1.

 

ВОПРОС №1. Прибор СВЧ.

Прибор СВЧ предназначен для генерирования электромагнитных колебаний СВЧ в непрерывном режиме.

Прибор СВЧ состоит из:

- магнетрона;

- плунжера-короткозамыкателя;

- термопары;

- разъема.

ОТД.

Частота генерации СВЧ колебаний - 13325±30МГц.

Мощность генерируемых колебаний – от 2 до 10 Вт.

Напряжение накала: в режиме разогрева – 6,3В; в режиме генерации – 4,5В.

Напряжение анода – от -485 до -570 В.

Работа.

Магнетрон Л генерирует незатухающие электромагниные колебания СВЧ при подаче на него питающих напряжений. Магнетрон имеет два выхода: через активный выход СВЧ колебания направляются в волноводный тракт блока 2; к реактивному выходу подключен плунжер-короткозамыкатель (Э3), с помощью которого устанавливается частота колебаний магнетрона.

Температура анодного блока магнетрона измеряется с помощью термопары, закрепленной на нем (Э2), выведенной на контрольный разъем Ш3 прибора СВЧ.

Конструктивно прибор СВЧ выполнен в виде литой коробки из легкого сплава, внутри которого размещен магнетрон, на котором закреплен плунжер-короткозамыкатель и приклеена термопара типа ХК. Для доступа к головке винта установки частоты магнетрона, расположенного на плунжере-короткозамыкателе, передняя часть коробки снабжена съемной крышкой.

 

ВОПРОС №2. Волноводный тракт.

ВОПРОС №2.1. Ферритовый вентиль (У5).

Ферритовый вентиль предназначен для согласования активного выхода магнетрона вместе с подключенным направленным ответвителем У7 с последующими элементами волноводного тракта.

При прохождении электромагнитных колебаний СВЧ по волноводному тракту часть энергии отражается обратно, образуя с энергией, идущей в прямом направлении, стоячую волну. Благодаря свойствам ферритового вентиля энергия электромагнитных колебаний СВЧ в прямом направлении проходит через вентиль с малыми потерями. Обратная волна поглощается вентилем и рассеивается в виде тепла. Уменьшение мощности отраженной волны приводит к уменьшению коэффициента стоячей волны на выходе магнетрона.

Конструктивно ферритовый вентиль выполнен в виде отрезка волновода с двумя фланцами, помещенного в поле постоянного магнита, который приклеен к волноводу. Внутри волновода на его узкой стенке приклеена ферритовая пластина.

ВОПРОС №2.2. Коммутатор (У4) и нагрузка (У6).

Коммутатор предназначен для переключения мощности электромагнитных колебаний СВЧ, поступающих от прибора СВЧ либо на волноводный выход блока 2 (и далее – через запитывающее устройство на передающую антенну), либо на нагрузку(эквивалент антенны).

Работа коммутатора.

Принципиальная схема коммутатора приведена на рис.1.

 

Дисс4

Рис.1. Коммутатор.

 

1.Исходное состояние коммутатора (подключена антенна).

Напряжение +27В с контакта 3 соединительной колодки подается через замкнутые контакты 1-2 микровыключателя В1 на выход 2 соединительной колодки и далее – через цепи блока 2 и блока НЧ на световое табло «РАБОТА» прибора ПК. Контакты 1-3 микровыключателя В2 замкнуты, подготавливая цепь включения коммутатора на нагрузку.

2.Переключение коммутатора на нагрузку.

На контакт 4 соединительной колодки подается напряжение +27В, на контакт 1 соединительной колодки подается напряжение -27В. При этом двигатель М1 через редуктор (i=400) будет вращать барабан коммутатора в сторону переключения на нагрузку.

В момент трогания контакты 1-2 микровыключателя В1 размыкаются, разрывая цепь питания светового табло «РАБОТА» на приборе ПК, и замыкаются контакты 1-3, подготавливая цепь включения коммутатора на излучение. При подходе барабана к положению «НА НАГРУЗКУ» размыкаются контакты 1-3 микровыключателя В2, отключая питание -27В от двигателя М1.

3.Переключение коммутатора на антенну.

На контакт 3 соединительной колодки подается напряжение +27В; на контакт 4 – минус 27В. При этом двигатель М1 будет вращать барабан коммутатора в обратную сторону. В момент трогания двигателя контакты 1-2 микровыключателя В2 размыкаются и замыкаются его контакты 1-3, подготавливая цепь включения коммутатора на нагрузку. При подходе барабана коммутатора к положению «НА АНТЕННУ» размыкаются контакты 1-3 микровыключателя В1, отключая питание +27В от двигателя М1. При этом через контакты 1-2 его напряжение +27В поступает на световое табло «РАБОТА» прибора ПК.

Резистор R1 ограничивает величину тока через обмотку электродвигателя.

Конструктивно коммутатор состоит из литого цилиндрического статора, в котором имеются три волноводных канала с фланцами, расположенными под углом 1200 относительно друг друга; цилиндрического ротора (барабана), расположенного внутри статора; редуктора, электродвигателя и крышки.

Цилиндрический ротор имеет изогнутый волноводный канал, вход и выход которого расположены под углом 1200 относительно друг друга. При повороте ротора в ту или другую сторону его волноводный канал соединяет входной волноводный канал статора с одним или другим выходным волноводным каналом статора.

Нагрузка предназначена для рассеивания в виде тепла подаваемой на нее энергии электромагнитных колебаний СВЧ.

Конструктивно нагрузка представляет собой отрезок волновода с круглым фланцем для подсоединения к одному из выходных фланцев коммутатора. Внутри волновода помещен ферроэпоксидный поглощающий клин. Для лучшего рассеивания тепла на внешней поверхности нагрузки имеются ребра.

 

ВОПРОС №2.3. Прибор М - прибор контроля мощности магнетрона и детекторная секция.

Детекторная секция, входящая в состав блока 2, предназначена для преобразования электромагнитных колебаний СВЧ в постоянный ток, величина которого пропорциональна мощности электромагнитных колебаний и используется для контроля мощности СВЧ.

Часть мощности СВЧ, создаваемой прибором СВЧ, через направленный ответвитель У1 блока 2 и окно связи детекторной секции поступает на диод Д детекторной секции и детектируется им. Постоянный ток диода, пропорциональный величине мощности СВЧ, поступает на устройство контроля мощности генератора СВЧ колебаний (прибор М).

Конструктивно детекторная секция представляет собой отрезок волновода с фланцем, имеющим окно связи. В волноводе установлен кристаллодержатель с диодом. На кристаллодержателе имеется разъем для подключения к прибору М.

Прибор М предназначен для контроля работы по току детекторной секции.

Работа прибора М.

Принципиальная схема прибора М приведена на рисунке 2.

Дисс4

Рис.2. Прибор М.

Постоянный ток диода детекторной секции У15 блока 2, пропорциональный мощности прибора СВЧ, поступает через разъем Ш2 и ВЧ фильтр (конденсаторы С4, С2, С1 и дроссели Др2, Др2) на резисторы R1, R3. Падение напряжения на резисторе R3 прикладывается плюсом к базе транзистора Т1.

Порог отпирания транзистора Т1 регулируется при помощи переменного резистора R11, входящего в состав делителя: резисторы R11, R6, транзистор Т2, соединенный диодом. Питание делителя осуществляется стабилизированным напряжением -8В от стабилизатора, состоящего из стабилитрона Д2 и резистора R12.

При отпирании транзистора Т1(когда падение напряжения на R3 больше порогового значения) напряжение на его коллекторе уменьшается и, следовательно, запираются транзисторы Т3, Т4, Т5. Реле Р5 в коллекторной цепи транзистора Т5 обесточено, его контакты 3-4 разомкнуты, и напряжение +27В «ОТКАЗ М» не будет выдаваться в прибор ПК.

При уменьшении напряжения на резисторе R3 до величины ниже 20-60 мВ транзистор Т1 закрывается, что вызывает отпирание транзисторов Т3, Т4, Т5.

Коллекторный ток транзистора Т5 вызовет срабатывание реле Р, и напряжение +27В через контакты 3-4  реле Р поступит в цепь сигнала +27В «ОТКАЗ М», который выдается в прибор ПК и сигнализирует об отказе прибора СВЧ. Падение напряжения на резисторе R3, пропорциональное мощности прибора СВЧ, поступает также через ВЧ фильтр, разъем Ш1, цепи блока 2 и блока НЧ на прибор ПКД-15.

Стабилитрон Д1, балластные резисторы R7, R10 и фильтр С3, R10 образуют стабилизатор для питания коллекторных цепей транзисторов Т1, Т3 и эмиттера Т4.

Конструктивно прибор М представляет собой стеклотекстолитовую плату с печатными проводниками, на которой размещаются элементы схемы. Разъемы Ш1, Ш2 смонтированы на соответствующих кабелях.

 

ВОПРОС №3. Прибор РЧГ.

Прибор РЧГ предназначен для преобразования поступающих от приемной антенны сигналов СВЧ в сигналы промежуточной частоты величиной 60 МГц±FД.

Принципиальная схема прибора РЧГ приведена на рисунке 3.

Состав прибора РЧГ:

- балансный модулятор (БМ)У3;

- три балансных смесителя (БС)У10, У9, У11;

- три волноводных ФВЧЭ5, Э4, Э3;

- фильтр верхней боковой частоты У1;

- два щелевых моста У4, У6;

-переменный аттенюатор Э1;

- три направленных ответвителя У5,У8, У7.

Работа прибора РЧГ.

Часть мощности СВЧ, создаваемой прибором СВЧ через переменный аттенюатор Э1 (для регулировки мощности гетеродинного сигнала) поступает на балансный модулятор У3. На балансный модулятор поступает также напряжение от прибора ГОЧ, с разъемов Ш1, Ш2 через резисторы R1, R2 в одинаковой фазе на диоды Д1, Д2 модулятора.

Дисс4

Рис.3. Прибор РЧГ.

На выходе БМ формируются сигналы f0+60МГц, f0-60МГц и подавленный на 20 дБ сигнал f0.

Фильтр верхней боковой частоты У1 пропускает на щелевой мост У4 только верхнюю боковую частоту f0+60МГц, т.е. гетеродинный сигнал.

Щелевой мост У4 делит гетеродинный сигнал на два направления в соотношении 2:1. При этом одна треть мощности подается на балансный смеситель У10, две трети – на щелевой мост У6, который  делит сигнал на два направления в соотношении 1:1. С выходов щелевого моста У6 гетеродинный сигнал подается на балансные смесители У9, У11. Таким образом, гетеродинный сигнал разделяется на три балансных смесителя поровну.

На балансные смесители (У9,У10, У11) через фильтры верхних частот (Э3, Э4, Э5) от соответствующего рупора приемной антенны подаются отраженные сигналы, имеющие доплеровский сдвиг частоты. В балансных смесителях в результате взаимодействия принятых отраженных и гетеродинных сигналов образуются комбинационные частоты (суммарные и разностные). С выходов балансных смесителей снимаются сигналы разностной (промежуточной) частоты на входы усилительных трактов (приборы УТ):

f ПР= fГОЧ±FД.

Фильтры верхних частот служат для предотвращения проникновения на балансные смесители помех с длиной волны более 3 см.

Направленные ответвители служат для подачи контрольных сигналов, имитирующих отраженные сигналы, при проверке чувствительности приборов УТ блока 2.

Конструктивно прибор РЧГ представляет собой сборку на волноводных элементах. Для улучшения электрогерметичности контрольные волноводные фланцы направленных ответвителей закрыты крышками с прижимными контактными прокладками.

ВОПРОС №4. Прибор ГОЧ.

Прибор ГОЧ предназначен для генерирования напряжения модуляции балансного модулятора прибора РЧГ и напряжения гетеродинного сигнала квадратурного детектора прибора УПЧ.

Состав прибора ГОЧ:

- задающий генератор на транзисторе Т1;

-усилительный каскад на транзисторе Т2;

- усилитель мощности на транзисторах Т3, Т6;

- усилитель напряжения на транзисторах Т4, Т5.

Работа прибора ГОЧ.

Задающий генератор ГОЧ собран на транзисторе Т1 по схеме с общей базой, его нагрузкой является резонансный контур на элементах L1, C3, C4, C6 (настроенный на частоту 60 МГц). ПОС осуществляется через кварцевый резонатор ПЭ. На элементах Д1, R4 и С3 собран стабилизатор питания эмиттера и базы транзистора.

С коллектора  транзистора Т1 сигнал через С7 поступает на базу усилителя, собранного на транзисторе Т2 по схеме с ОЭ, нагрузкой которого является колебательный контур L2,С10. На элементах Д2, R8 и С8 собран стабилизатор питания эмиттера и базы транзистора.

С коллектора  транзистора Т2 сигнал через С14 поступает на базу усилителя мощности, собранного на транзисторе Т3 по схеме с ОЭ, нагрузкой которого является колебательный контур L3,С18, С22, С23.

Гетеродинный сигнал снимается с емкостного делителя С22, С23 и через Ш1, 2, 3 поступает на квадратурные детекторы в УПЧ приборов УТ. На элементах Т6, R26 и Д6 собран стабилизатор питания коллектора транзистора Т3. На элементах Д5, R11 и С15 собран стабилизатор питания базы транзистора Т3. Резистор R12 устанавливает требуемую величину гетеродинного сигнала.

Гетеродинный сигнал также через конденсатор С25 поступает на двухкаскадный усилитель напряжения, собранный на транзисторах Т4, Т5, нагрузками которых являются контуры, образованные элементами L4, L5, С27 и паразитными емкостями схемы. Резистор R21 устанавливает амплитуду выходного напряжения. Выходное напряжение снимается с коллектора транзистора Т5 через конденсаторы С37, С38 и разъемы Ш6, Ш7 на БМ прибора РЧГ.

На элементах Д3, R14 собран стабилизатор питания эмиттера и базы транзистора Т4.

Конструктивно прибор ГОЧ представляет собой посеребренную латунную коробку прямоугольной формы с тремя съемными крышками. Коробка с помощью перегородок разделена на пять отсеков (для уменьшения связи между каскадами). Монтаж – объемный, детали распаяны на керамических изоляторах.

Разъемы Ш1, Ш2 и Ш3 размещены на верхней стенке прибора, разъемы Ш5, Ш6 и Ш7 смонтированы на кабелях, выходящих из верхней стенки.

ВЫВОДЫ: 1. Блок ВЧ предназначен для генерирования электромагнитных колебаний СВЧ и их излучения, приема отраженных сигналов, выделения из отраженных сигналов доплеровской частоты и ее преобразования в импульсы, следующие с доплеровской частотой, с разделением импульсов по знаку доплеровского сдвига.

Блок ВЧ состоит из антенны - блока А, запитывающего устройства – прибора В, приемопередатчика – блока 2 и вентилятора.

2. Блок 2 предназначен для генерирования электромагнитных колебаний СВЧ, преобразования и усиления отраженных сигналов, поступающих от каждого из трех лучей приемной антенны, выделения сигналов доплеровской частоты и их преобразования в импульсы, следующие с доплеровской частотой, с разделением импульсов по знаку доплеровского сдвига.

3. Блок 2 включает в себя следующие основные узлы: генератор электромагнитных колебаний – прибор СВЧ, ферритовый вентиль, коммутатор с нагрузкой, детекторную секцию, устройство контроля мощности генератора электромагнитных колебаний – прибор М, три направленных ответвителя, радиочастотную головку – прибор РЧГ, три усилительных тракта – приборы УТ, генератор опорной частоты – прибор ГОЧ, источник питания магнетрона – прибор ВН, источник питания – прибор НН-1.

4. Прибор СВЧ предназначен для генерирования электромагнитных колебаний СВЧ в непрерывном режиме.

Прибор СВЧ состоит из:

- магнетрона;

- плунжера-короткозамыкателя;

- термопары;

- разъема.

5. Ферритовый вентиль предназначен для согласования активного выхода магнетрона вместе с подключенным направленным ответвителем У7 с последующими элементами волноводного тракта.

6. Коммутатор предназначен для переключения мощности электромагнитных колебаний СВЧ, поступающих от прибора СВЧ либо на волноводный выход блока 2 (и далее – через запитывающее устройство на передающую антенну), либо на нагрузку(эквивалент антенны).

7. Нагрузка предназначена для рассеивания в виде тепла подаваемой на нее энергии электромагнитных колебаний СВЧ.

8. Детекторная секция, входящая в состав блока 2, предназначена для преобразования электромагнитных колебаний СВЧ в постоянный ток, величина которого пропорциональна мощности электромагнитных колебаний и используется для контроля мощности СВЧ.

9. Прибор М предназначен для контроля работы по току детекторной секции.

10. Прибор РЧГ предназначен для преобразования поступающих от приемной антенны сигналов СВЧ в сигналы промежуточной частоты величиной 60 МГц±FД.

11. Прибор ГОЧ предназначен для генерирования напряжения модуляции балансного модулятора прибора РЧГ и напряжения гетеродинного сигнала квадратурного детектора прибора УПЧ.

ВОПРОСЫ ДЛЯ КОНТРОЛЯ.

1.Назначение и состав блока ВЧ ДИСС-15?

2.Назначение и состав блока 2 ДИСС-15?

3.Назначение, состав и работа прибора СВЧ блока 2 ДИСС-15?

4. Назначение и работа ферритового вентиля блока 2 ДИСС-15?

5. Назначение, состав и работа коммутатора блока 2 ДИСС-15?

6. Назначение, состав и работа нагрузки блока 2 ДИСС-15?

7. Назначение, состав и работа детекторной секции блока 2 ДИСС-15?

8. Назначение, состав и работа прибора М блока 2 ДИСС-15?

9. Назначение, состав и работа прибора РЧГ блока 2 ДИСС-15?

10. Назначение, состав и работа прибора ГОЧ блока 2 ДИСС-15?

 

 

 

 

 

 

 

 

Наверх страницы

Внимание! Не забудьте ознакомиться с остальными документами данного пользователя!

Соседние файлы в текущем каталоге:

На сайте уже 21970 файлов общим размером 9.9 ГБ.

Наш сайт представляет собой Сервис, где студенты самых различных специальностей могут делиться своей учебой. Для удобства организован онлайн просмотр содержимого самых разных форматов файлов с возможностью их скачивания. У нас можно найти курсовые и лабораторные работы, дипломные работы и диссертации, лекции и шпаргалки, учебники, чертежи, инструкции, пособия и методички - можно найти любые учебные материалы. Наш полезный сервис предназначен прежде всего для помощи студентам в учёбе, ведь разобраться с любым предметом всегда быстрее когда можно посмотреть примеры, ознакомится более углубленно по той или иной теме. Все материалы на сайте представлены для ознакомления и загружены самими пользователями. Учитесь с нами, учитесь на пятерки и становитесь самыми грамотными специалистами своей профессии.

Не нашли нужный документ? Воспользуйтесь поиском по содержимому всех файлов сайта:



Каждый день, проснувшись по утру, заходи на obmendoc.ru

Товарищ, не ленись - делись файлами и новому учись!

Яндекс.Метрика