ИМПУЛЬСНЫЙ МОДУЛЯТОР

Полезная модель относится к радиоэлектронике, а более конкретно - к импульсной технике, и может быть использована в генераторах мощных импульсов для питания СВЧ-приборов в радиопередающих устройствах РЛС и других систем.
Известны импульсные модуляторы с емкостным накопителем энергии на основе формирующих линий (а.с. СССР № 526073, МПК НОЗК 7/02, публ. 1976г.), в том числе с зарядом конденсаторов этих линий от индуктивного накопителя энергии (а.с. СССР №769726, МПК НОЗК 7/02, публ. 1979г.).
Недостатком известных устройств являются их значительные габариты и высокая стоимость емкостного накопителя энергии.
Известны переключающие устройства, выполняющие функцию модуляторов и содержапще п последовательно соединенных транзисторных ключей, формирующих модулирующее напряжение на приборе СВЧ, например на катоде магнетрона (а.с. СССР №738166, МПК НОЗК 17/60, публ.1980г.; а.с. СССР №841115, МПК НОЗК 17/08, публ.1981г.; а.с. СССР№ 1709511, МПК НОЗК 17/60, публ.1992г.).
К недостаткам известных устройств можно отнести их значительные массогабаритные характеристики и недостаточно высокую надежность, что обусловлено наличием высоковольтного источника питания или применения N низковольтных источников питания.
Известен импульсный модулятор, содержащий источник питания, входную управляющую шину, N основных транзисторов, N основных ограничительных диодов, N-1 зарядных диодов, N-1 основных накопительных конденсаторов и нагрузку, при этом модулятор дополнительно содержит первый резистор, N блокир)тощих диодов, N-1 дополнительных накопительных конденсаторов, N дополнительных ограничительных диодов, N дополнительных транзисторов, N третьих резисторов, разрядный диод, и N четвертых резисторов (патент РФ №2079967, МПК НОЗК 3/53, публ.1997г.).
Указанные элементы и их связи в известном устройстве позволяют реализовать высоковольтный импульсный модулятор с низкими массогабаритными х актеристиками с одновременным повышением надежности работы.
К недостаткам известного устройства можно отнести его повышенную конструктивную сложность.
Задачей создания заявляемой полезной модели является расширение арсенала технических средств, используемых в генераторах мошных импульсов для питания СВЧ-приборов в радиопередаюшлх устройствах РЛС, и создание простого, недорогого и в то же время надежно работаюшего модулятора.
Сущность заявляемой полезной модели заключается в следующем.
Импульсный модулятор, включает источник питания, нагрузку, входной согласующий каскад, N однотипных накопительных ячеек и N однотипных транзисторных ключей. Каждая накопительная ячейка включает в себя последовательно соединенные зарядный резистор.
накопительный конденсатор и диод развязки, а каждый транзисторный ключ состоит из быстродействующего высоковольтного транзистора, переходного импульсного трансформатора и шунтирующего резистора, включенного в переход эмиттербаза транзистора и подключенного параллельно вторичной обмотке трансформатора, при этом коллектор транзистора N-ro ключа подключен к первым выводам соединенных последовательно резистора и конденсатора N-ой накопительной 5гчейки, а эмиттер каждого транзистора (N+l)-ro ключа подключен к аноду диода развязки и второму выводу конденсатора N-ой накопительной ячейки.
На чертеже представлена принципиальная схема импульсного модулятора для формирования мощных высоковольтных импульсов для возбуждения магнетрона.
Импульсный модулятор включает в себя входной согласующий каскад 1, N однотипных накопительных ячеек и N однотршных транзисторных ключей, при этом каждая накопительная ячейка включает последовательно соединенные зарядный резистор 2, накопительный конденсатор 3 и диод развязки 4, а каждый ключ состоит из быстродействующего высоковольтного транзистора 5, переходного импульсного трансформатора 6 и шунтирующего резистора 7. Шунтирующий резистор 7 включен в переход эмитгербаза транзистора 5 и подключен параллельно вторичной обмотке трансформатора 6.
Все накопительные конденсаторы 3 заряжаются через резисторы 2 и диоды развязки 4 до напряжения равного Ед. Транзисторы 5 ключей закрыты и в запертом состоянии между коллектором и эмиттером приложено напряжение Ед.
Импульсный модулятор работает следующим образом.
При подаче запускающего импульса на вход согласующего каскада модулятора он поступает на первичные обмотки трансформаторов 6 и все транзисторы 5 ключей открываются, при этом
все конденсаторы 3 включаются последовательно и к нафузке 8 прикладывается отрицательный импульс напряжения, равный сзлмме напряжений накопительных ячеек.
В настоящее время реализован модулятор с параметрами импульсов:
Амплитуда, кВ5,7... 7,2
Ток (импульсное значение), А4,5... 6,5
Длительность, мкС0,05... 1.
По окончании запускающего импульса транзисторы ключей запираются и запускающий импульс снимается с магнетрона.
При использовании представленного модулятора достигается возможность работать с пониженным исходным высоким напряжением, при этом могут быть сформированы импульсы любой длительности.
Использование предлагаемой схемы позволяет снизить массогабаритные характеристики импульсного модулятора с одновременным повыщением его надежности, а также обеспечивает возможность снижения стоимости изготовления импульсного модулятора.