ЦИФРОВОЙ ПЕРЕДАЮЩИЙ МОДУЛЬ

Полезная модель относится к области радиолокационной техники и может быть использована при проектировании и изготовлении передающих антенн.
Известны передающие модули, содержащие корпус и расположенные в нем, по меньшей мере, один источник питания, и связанные с ним и между собой узел, обеспечивающий усиление передаваемого сигнала (выполненный на ЛБВ), и узел, обеспечивающий управление параметрами передаваемого сигнала, включающий в себя задающий генератор с перестраиваемой частотой (см., например, книгу Вамберского М.В. и др. «Передающие устройства СВЧ», Москва, «Высшая школа», 1984, стр. 9-14).
Подобный передающий модуль принят в качестве ближайшего аналога к заявленному передающему модулю.
Недостатки описанного передающего модуля состоят в низком КПД и значительной массе и габаритах, обусловленных схемотехническими особенностями передающего модуля, а также в недостаточной для современных радиолокационных систем точности управления параметрами передаваемого сигнала.
Задача настоящего изобретения состоит в создании передающего модуля, лишенного указанных недостатков.
В результате достигается технический результат, состоящий в повышении точности управления параметрами передаваемого сигнала, повышении КПД и улучшении массогабаритных характеристик передающего модуля.
Указанный технический результат достигается посредством создания передающего модуля, содержащего корпус и расположенные в нем, по меньшей мере, один источник питания и связанные с ним и между собой узел, обеспечивающий усиление передаваемого сигнала, включающий в себя соединенные последовательно предварительный усилитель мощности, выходной усилитель мощности, вентиль и полосковый фильтр, и узел, обеспечивающий управление параметрами передаваемого сигнала, включающий в себя программируемую логическую интегральную схему (ПЛИС), цифроаналоговый преобразователь (ЦАП), первый, второй и третий полосовые фильтры, первый и второй смесители и первый и второй синтезаторы частот, при этом первый вход ПЛИС обеспечивает прием сигнала управления, второй вход обеспечивает прием опорного сигнала синхронизации, а выход соединен с первым входом ЦАП, второй вход которого обеспечивает прием опорного сигнала синхронизации, выход ЦАП соединен с входом первого полосового фильтра, выход которого соединен с первым входом первого смесителя, второй вход которого соединен с выходом первого синтезатора частот, вход которого обеспечивает прием опорного сигнала синхронизации, выход первого смесителя соединен с входом второго полосового фильтра, выход которого соединен с первым входом второго смесителя, второй вход которого соединен с выходом второго синтезатора частот, вход которого обеспечивает прием опорного сигнала синхронизации, а выход второго смесителя соединен с входом третьего фильтра, выход которого соединен с входом предварительного усилителя мощности.
В частном варианте выполнения корпус снабжен внутренними перегородками, образующими, по меньшей мере, отсек, в котором расположен, по меньшей мере, один источник питания, отсек, в котором расположен узел, обеспечивающий усиление передаваемого сигнала, и отсек, в котором расположен узел, обеспечивающий управление параметрами передаваемого сигнала.
В предпочтительном варианте выполнения передающий модуль снабжен двумя крышками, соединенными с корпусом и установленными на внутренних перегородках.
В еще одном частном варианте выполнения предварительный усилитель мощности соединен с выходным усилителем мощности согласующим средством, представляющим собой два параллельно соединенных коаксиальных кабеля, а выходной усилитель мощности соединен с вентилем согласующим средством, представляющим собой три параллельно соединенных коаксиальных кабеля.
На фиг. 1 изображен цифровой передающий модуль, согласно частному варианту выполнения, с неустановленными крышками (вид сверху).
На фиг. 2 изображена структурная схема цифрового передающего модуля.
На фиг. 3 изображен цифровой передающий модуль с установленными крышками (вид сверху).
Цифровой передающий модуль, показанный на фиг. 1, содержит корпус 1, снабженный внутренними перегородками 2, 3а и 3b, образующими четыре отсека.
В перегородках 2, 3а и 3b выполнены отверстия (условно не показаны), через которые проходят кабели, предназначенные для обеспечения электрических соединений.
В первом отсеке расположен узел I, обеспечивающий усиление передаваемого сигнала. Он включает в себя соединенные последовательно предварительный усилитель мощности 4, включающий в себя транзистор 5 на теплоотводящем основании 6, выходной усилитель мощности 7, включающий в себя транзистор 8 на теплоотводящем основании 9 и средства формирования напряжения смещения 10а и 10b, вентиль 11 и полосковый фильтр 12.
Во втором отсеке расположен узел II, обеспечивающий управление параметрами передаваемого сигнала. Он включает в себя программируемую логическую интегральную схему (ПЛИС) 13, цифроаналоговый преобразователь (ЦАП) 14, фильтры 15, 16 и 17, смесители 18 и 19 и синтезаторы частот 20 и 21.
В третьем отсеке расположен источник питания 22, обеспечивающий подачу напряжения на выходной усилитель мощности 7, в четвертом отсеке - источники питания 23 и 24, обеспечивающие подачу напряжения на узел, обеспечивающий управление параметрами передаваемого сигнала, и предварительный усилитель мощности 4.
Как показано на фиг. 2, первый вход ПЛИС 13 обеспечивает прием сигнала управления от устройства управления 25, второй вход обеспечивает прием опорного сигнала синхронизации, например, от средства 26 формирования опорного сигнала синхронизации, а выход соединен с первым входом ЦАП 14.
Второй вход ЦАП 14 обеспечивает прием опорного сигнала синхронизации, а выход соединен с входом полосового фильтра 15. Выход полосового фильтра 15 соединен с первым входом смесителя 18, второй вход которого соединен с выходом синтезатора частот 20.
Вход синтезатора частот 20 обеспечивает прием опорного сигнала синхронизации. Выход смесителя 18 соединен с входом полосового фильтра 16, выход которого соединен с первым входом смесителя 19, второй вход которого соединен с выходом синтезатора частот 21.
Вход синтезатора частот 21 обеспечивает прием опорного сигнала синхронизации. Выход смесителя 19 соединен с входом фильтра 17, выход которого соединен с входом предварительного усилителя мощности 4.
Предварительный усилитель мощности 4 соединен с выходным усилителем мощности 7 согласующим средством 27, представляющим собой два параллельно соединенных коаксиальных кабеля.
Выходной усилитель мощности 7 соединен с вентилем 11 согласующим средством 28, представляющим собой три параллельно соединенных коаксиальных кабеля.
Как показано на фиг. 3, передающий модуль снабжен двумя крышками 29 и 30, соединенными с корпусом 1 и установленными на внутренних перегородках 2, 3а и 3b.
В корпусе 1, кроме этого, установлены СВЧ-разъем 31, центральный проводник которого соединен с полосковым фильтром 12, разъем питания 32, соединенный кабелем 33а с источником питания 22, кабелем 33b - с источником питания 23, а кабелем 33с - с источником питания 24.
Также в корпусе установлен разъем 34 для ввода сигнала управления и опорного сигнала синхронизации от устройства управления 25 и входящего в его состав средства 26, соединенный кабелем 35 с узлом 11.
Помимо этого, в корпусе 1 установлена штенгельная трубка 36, предназначенная для закачки во внутренний объем корпуса 1 осушенного азота с целью обеспечения бескислородной среды во внутреннем объеме корпуса 1.
На корпусе 1 расположено средство заземления 37.
Цифровой передающий модуль работает следующим образом.
occ
occ
лит
лит
a
лит
a
a
На вход ПЛИС 13 подают сигнал управления и опорный сигнал синхронизации с частотой f. При помощи ПЛИС 13 осуществляют формирование 14-разрядного цифрового информационного кода, соответствующего сигналу с частотой f/4 ± f, где f - литерная частота, лежащая в диапазоне -∆f/2 ≤ f ≤ +∆f/2, где ∆f - полоса аналогового тракта узла II. Далее при помощи ЦАП 14 цифровой код преобразуют в аналоговый сигнал.
пч
occ
1
1
Полученный сигнал фильтруют при помощи полосового фильтра 15. Далее при помощи смесителя 18, полосового фильтра 16 и синтезатора частот 20 полученный сигнал преобразуют в сигнал с частотой f = f/4 + f, где f- частота сигнала на выходе синтезатора 20.
paб
пч
2
2
Далее при помощи смесителя 19, полосового фильтра 17 и синтезатора частот 21 полученный сигнал преобразуют в сигнал с рабочей частотой f = f + f, где f - частота сигнала на выходе синтезатора 21.
Далее сигнал подают на вход предварительного усилителя мощности 4, а затем на вход выходного усилителя мощности 7, где его усиливают. После этого сигнал подают через вентиль 11 и полосковый фильтр 12 на СВЧ-разъем 31, соединенный с антенным излучателем (условно не показан).