А) принципиальная схема; б) эпюры, характеризующие работу модулятора

Здесь:

Л1 – коммутатор;

R1 – ограничительный резистор, предохраняющий от короткого замыкания высоковольтный выпрямитель при открытой лампе Л1;

R2 – резистор, обеспечивающий замыкание цепи заряда Сн, чаще называемый “зарядным”;

Cn – паразитная ёмкость, включающая в себя ёмкости монтажа, генераторного прибора.

В промежутках между импульсами запуска коммутирующая лампа Л1 заперта отрицательным смещением – Есм. В это время накопительный конденсатор Сн заряжается от высоковольтного выпрямителя Евв через ограничитель R1. Цепь заряда Сн:

+Евв R1 Cн R2

Накопитель Сн заряжается по экспоненциальному закону (рис. 3.68,б).

Постоянная времени заряда tз =(R1+R2)Cн выбирается такой, чтобы к приходу импульса запуска из подмодулятора напряжение на Cн достигало требуемой величины.

Зарядный ток через магнетрон не течёт ввиду его большого сопротивления в закрытом состоянии.

Лампа Л1 отпирается положительным импульсом подмодулятора, при этом напряжение накопителя Сн прикладывается к магнетрону. Под действием этого напряжения магнетрон начинает генерировать, а конденсатор частично разряжается. Цепь разряда:

+Cн Л1 анод магнетрона катод магнетрона -Сн

Небольшая часть тока ответвляется через сопротивление R2.

Разряд Сн продолжается до тех пор, пока открыта коммутирующая лампа. В промежутках между импульсами подмодулятора конденсатор заряжается. Постоянное времени разряда определяется выражением: tр» Сн * Rr, где: Rr – сопротивление магнетрона. Значение tр значительно больше длительности импульса. Это достигается за счет подбора большой емкости Сн и необходимо, чтобы конденсатор за время формирования импульса разрядился незначительно (не более чем на 5%). Поэтому модуляторы данного типа называются модуляторами с частичным разрядом накопительной емкости.

На крутизну переднего и заднего фронтов формируемого импульса вредное влияние оказывает паразитная схемная емкость Сп, которая заряжается по мере нарастания напряжения на магнетроне. Постоянная времени заряда Сп составляет доли микросекунд, что является величиной незначительной. Следовательно, существенного влияния на передний фронт формируемого модулятором импульса паразитная емкость схемы не имеет. Разряд Сп начинается в тот момент, когда запирается коммутирующая лампа Л1, начинает формироваться задний фронт модулирующего импульса, а магнетрон еще генерирует, то есть открыт. После прекращения работы магнетрона по генерированию ВЧ- импульса емкость Сп продолжает разряжаться в основном через зарядный резистор R2. Постоянная времени разряда паразитной емкости значительно больше постоянной времени заряда, что существенно удлиняет задний фронт импульса (рис.3.68.б, кривая 1). Следовательно, удлиняется и ВЧ –импульс с выхода магнетрона. Данное явление нежелательно, так как затягивается по времени генерация и тепловая нагрузка на магнетрон увеличивается. Долговечность магнетрона уменьшается.

Для повышения крутизны заднего фронта формируемого импульса вместо сопротивления R2 в зарядную цепь включают ВЧ – дроссель L, называемый еще обостряющей индуктивностью, с демпфирующим диодом Л2 (рис. 3.69,а). Дроссель L вместе с емкостью Сп образует параллельный колебательный контур, обеспечивающий колебательный характер разряда Сп ((рис.3.69.б, кривая 2). Крутизна заднего фронта модулирующего импульса увеличивается. Причем она будет тем выше, чем больше добротность контура.

После окончания действия основного импульса возникают колебания большой амплитуды ввиду наличия дросселя L, которые могут повторно запустить магнетрон. Демпфирующий диод Л2 необходим в схеме для того, чтобы исключить колебания напряжения на магнетроне. Когда напряжение на магнетроне становится отрицательным, этот диод открывается и шунтирует колебательный контур LСп, гася в нем колебания ((рис.3.69,б, кривая 3).

а)

Б)

Рис. 3.69. Модулятор с ВЧ – дросселем в зарядной цепи: