МОДУЛЯТОР ИМПУЛЬСОВ

Полезная модель относится к импульсной технике и может быть использована, в частности, для модуляции импульсов (сигналов) управления лучом фазированной антенной решетки (ФАР) мобильной радиолокационной станции (РЛС)
Известен импульсный модулятор (RU 2366077 С1 опубл. 30.11.2007 г.), он содержит источник переменного напряжения, соединенный последовательно с трансформатором, N вторых управляемых ключей, третий управляемый ключ, N датчиков напряжения, суммирующее устройство, источник задающего напряжения и N последовательно соединенных модулей, каждый из которых включает вторичную обмотку трансформатора, соединенную с выпрямителем, положительный вывод которого соединен с первым выводом первого управляемого ключа, а отрицательный - с анодом диода, катод которого соединен со вторым выводом первого управляемого ключа и анодом диода следующего модуля. Анод диода первого модуля соединен с первым выводом нагрузки, а катод диода последнего модуля соединен со вторым выводом нагрузки, управляющие входы первых управляющих ключей соединены с выходом генератора управляющих импульсов. Источник переменного напряжения выполнен управляемым. Каждый второй управляемый ключ включен параллельно диоду соответствующего модуля, каждый из N датчиков напряжения включен между положительным выводом соответствующего выпрямителя и первым выводом нагрузки. Выход датчиков напряжения с 1-го по (N-1) модулей соединен с первым входом суммирующего устройства через третий управляемый ключ, а выход датчика напряжения N-го модуля соединен с первым входом суммирующего устройства напрямую. Второй вход суммирующего устройства соединен с выходом источника задающего напряжения, а выход - с управляющим входом источника переменного напряжения, инверсный выход генератора управляющих импульсов соединен с управляющими входами вторых и третьего управляемых ключей.
Наиболее близким по технической сущности к предлагаемой полезной модели является модулятор импульсов (RU 113618 U1 опубл. 24.06.2011 г. МПК Н03К 17/56), который содержит устройство управления, источник напряжения положительной полярности (ИНПП), источник напряжения отрицательной полярности (ИНОП) и два ключа. При этом первый вход устройства управления подключен к шине управления, а его второй вход и первые входы ИНПП и ИНОП подключены к шинам электропитания. ИНПП и ИНОП выполнены с двумя выходами, имеющими напряжения высокого и низкого значений. Каждый ключ выполнен в виде двух диодов и транзистора, при этом выход ИНПП с напряжением высокого значения соединен с силовым входом первого транзистора, силовой выход которого соединен с анодом первого диода, а выход ИНПП с напряжением низкого значения соединен с анодом второго диода. Катоды первого и второго диодов соединены между собой, а точка их соединения подключена к положительному выводу нагрузки. Выход ИНОП с напряжением высокого значения соединен с силовым выходом второго транзистора, силовой вход которого соединен с катодом третьего диода. Выход ИНОП с напряжением низкого значения соединен с катодом четвертого диода, аноды третьего и четвертого диодов соединены между собой, а точка их соединения подключена к отрицательному выводу нагрузки, причем первый и второй выходы устройства управления соединены с управляющими входами транзисторов соответственно.
Недостатками известных устройств является низкая надежность при работе на высоких напряжениях и высокий уровень пульсаций.
Технический результат предлагаемого модулятора импульсов состоит в повышении надежности его работы и снижении уровня пульсаций напряжения на нагрузке.
Сущность модулятора импульсов состоит в том, что содержит устройство управления, источник запирания, источник открывающего напряжения, два ключа, первый и второй диоды, первый выход устройства управления соединен с первым входом первого ключа, второй выход устройства управления подключен ко входу второго ключа. Новым в предлагаемой полезной модели является введение стабилизатора тока и диодной сборки. Второй вход первого ключа подключен к отрицательному выходу источника запирания, положительный вывод источника запирания соединен со выходом стабилизатора тока, анодом первого диода, катодом второго диода и выходом источника открывающего напряжения и входом нагрузки, вход стабилизатора тока соединен со выходом второго ключа и подключен к катоду первого диода, вход второго ключа соединен с выходом первого ключа входом диодной сборки и входом нагрузки, выход диодной сборки подключен к аноду второго диода и отрицательному входу источника открывающего напряжения.
На фиг.1 представлена схема предлагаемого модулятора импульсов.
Модулятор импульсов содержит устройство управления 1, источник запирания 2, первый 3 и второй 4 ключи стабилизатор тока 5, диодная сборка 6, первый 7 и второй 8 диоды, источник открывающего напряжения 9, нагрузка 10.
Первый выход устройства управления 1 соединен с первым входом первого ключа 3, второй выход устройства управления 1 подключен ко входу второго ключа 4, второй вход первого ключа 3 подключен к отрицательному выходу источника запирания 2, положительный вывод источника запирания 2 соединен со выходом стабилизатора тока 5, анодом первого диода 7, катодом второго диода 8, выходом источника открывающего напряжения 9 и входом нагрузки 10. Вход стабилизатора тока 5 соединен со выходом второго ключа и подключен к катоду первого диода, вход второго ключа соединен с выходом первого ключа 3, входом диодной сборки 6 и входом нагрузки 10, выход диодной сборки 6 подключен к аноду второго диода 8 и отрицательному входу источника открывающего напряжения 9.
Модулятор импульсов работает следующим образом:
Для формирования запирающего сигнала на нагрузке (клистроне) открывается ключ 3. При этом ключ 4 закрыт.Напряжение - 3000 В от источника запирания через открытый ключ 3 поступает на вход нагрузки 10, при этом закрывая диодную сборку 6, которая препятствует прохождению высоковольтного напряжения на источник открывающего напряжения 9. Нагрузка закрыта и СВЧ сигнал на ее выходе отсутствует. Для формирования открывающего сигнала на нагрузке ключ 3 закрывается, а ключ 4 открывается, при этом происходит быстрый разряд остаточного напряжения паразитной емкости нагрузки через диод 7. Как только это напряжение станет меньше напряжения источника открывающего напряжения 9, напряжение - 100 В от источника открывающего напряжения 9 автоматически поступает через диодную сборку 6 на вход нагрузки. При этом диод 7 закрывается положительным напряжением, вступившим в действие источником тока. Последовательная цепь, состоящая из источника открывающего напряжения 9, диодной сборки 6, ключа 4 и стабилизатора тока 5, имеет стабильный ток, независящий от разброса параметров всех элементов цепи, при этом ток выбран таким, чтобы эффективно подавлять внутренние и наведенные высокоимпедансные источники пульсаций, с сохранением относительно небольшой мощности высоковольтного импульса модулятора.