русс | укр

Языки программирования

ПаскальСиАссемблерJavaMatlabPhpHtmlJavaScriptCSSC#DelphiТурбо Пролог

Компьютерные сетиСистемное программное обеспечениеИнформационные технологииПрограммирование

Все о программировании


Linux Unix Алгоритмические языки Аналоговые и гибридные вычислительные устройства Архитектура микроконтроллеров Введение в разработку распределенных информационных систем Введение в численные методы Дискретная математика Информационное обслуживание пользователей Информация и моделирование в управлении производством Компьютерная графика Математическое и компьютерное моделирование Моделирование Нейрокомпьютеры Проектирование программ диагностики компьютерных систем и сетей Проектирование системных программ Системы счисления Теория статистики Теория оптимизации Уроки AutoCAD 3D Уроки базы данных Access Уроки Orcad Цифровые автоматы Шпаргалки по компьютеру Шпаргалки по программированию Экспертные системы Элементы теории информации

Устройство волноводного генератора на диоде Ганна


Дата добавления: 2015-08-14; просмотров: 2097; Нарушение авторских прав


В настоящей работе рассматривается генератор на диоде Ганна в волноводном исполнении. Устройство генератора показано на рис. 11.

 

Рисунок 11.

Диод 13 закреплен положительным электродом в теплоотводящей цанге 15. Диск 9, в котором укреплен диод, образует с цангой и теплоотводом 14 открытый радиальный резонатор. Деталь 9 - это одновременно элемент открытого резонатора (поле сосредоточивается между нижней стенкой волновода и диском; высота диска над волноводом 5 и его диаметр определяют частоту генератора) и в то же время - фильтр НЧ, состоящий из конструктивных индуктивностей и емкости (утонченные части, по длине равные , это- индуктивные элементы, утолщенная часть вместе с внутренней поверхностью детали 6 - сосредоточенная емкость). Фильтр устраняет утечку СВЧ энергии из волновода.

Согласование генератора с волноводом обеспечивается короткозамыкающим поршнем 4 и индуктивным элементом - винтом связи с антенной 10, регулирующим выходную мощность.

Механическая перестройка генератора в диапазоне 10-10,5 ГГц производится подбором диаметра диска, изменением расстояния между диском и цангой и перемещением короткозамыкающего поршня. При диаметре диска 12,5 мм расстояние между ним и цангой на частоте 10 ГГц должно быть около 4 мм.

Короткозамыкающий поршень должен отстоять от оси диода на полволны, что для той же частоты составляет 19,5мм. На равном расстоянии от генератора со стороны антенны размещают винт связи с антенной. С этой стороны волновод заканчивается муфтой 12 с укрепленной на ней рупорной антенной.

К теплоотводящим устройствам предъявляются высокие требования, поэтому все узлы генераторно-волноводного тракта должны быть выполнены тщательно, с использованием рекомендуемых материалов. цангу 15, теплоотвод 14 и диск резонатора 9 вытачивают из красной меди. гайку 7, плоскую гайку 11 (МЗ) из латуни, а изолятор 8 - из фторопласта. Короткозамыкающий поршень 4. без щелей и скользить по стенкам волновода; в центре поршня винт. Из полосок меди размерами 1Х6 мм сгибают скобы 2 и 3 с отверстием диаметром 3,5 мм в центре, между ними вставляют гайку и пропускают винт поршня 4. Вращение гайки приводит к перемещению поршня, который должен расположиться на расстоянии 19-20 мм от оси диода гайку 10, насаживают муфту на 10 мм на правую часть волновода. Диод устанавливают в цангу и закрепляют его гайкой 17.



Диод Ганна 1 установлен между широкими стенками прямоугольного волновода на конце металлического стержня. Напряжение смещения U0 подается через дроссельный ввод 2, который выполнен в виде отрезков четвертьволновых коаксиальных линий и служит для предотвращения проникновения СВЧ - колебаний в цепь источника питания. Низкодобротный резонатор образован элементами крепления диода в волноводе. Для диода АА703Б рабочий ток должен составлять 320 мА при напряжении 8,5-9 В, а для диода АА703А - 270 мА. Цепочка RЗС1 подавляет паразитные колебания. В волноводе формируются волны типа ТЕ10. Оптимальный пирамидальный рупор имеет ширину диаграммы направленности 16° на уровне 0,5, при раскрыве рупора 100х120 мм и длине шесть длин волн.

 

 

Рисунок 12

Сигнал, принятый рупорной антенной Ан1, ( рисунок 12) фильтруется волноводным резонатором L1, в котором установлен детектор Д1. Сигнал с детектора фильтруется конструктивной емкостью С1 и поступает на усилитель НЧ на микросхемах

Передатчик выполнен в виде двух модулей: формирователя наносекундных импульсов напряжения на диоде Ганна с резонаторной камерой и источника питания.

Приемник включен в общий с передатчиком волноводный тракт, подключенный к антенне

Теоретический расчёт показал, что изменение положения короткозамыкающего поршня в СВЧ-тракте наряду с изменением мощности СВЧ-колебаний приводит к изменению амплитуды колебаний в низкочастотном контуре, что позволяет регистрировать наряду с сигналом автодетектирования в цепи питания по постоянному току сигнал внешнего детектирования как на частотах СВЧ-диапазона, так и в низкочастотном диапазоне. Волновод приемника конструктивно соответствует волноводу передатчика Для настройки служит поршень 3, который крепят скобой с гайкой, аналогично с конструкцией волновода передатчика. Поршень располагается на расстоянии четверти длины волны (9,5 мм) от диода.

К цепи питания диода Ганна через разделительный конденсатор параллельно диоду был подключен низкочастотный контур. Частота низкочастотных колебаний 450 Гц. Для детектирования низкочастотных колебаний использовался детекторный диод типа Д 405. Для контроля СВЧ-колебаний использовался измеритель мощности. Кроме того, в ходе экспериментальных исследований регистрировался постоянный ток, протекающий через диод Ганна, по падению напряжения на резисторе с сопротивлением порядка 1 Ом, включённом в цепь питания диода Ганна.

а) включить измерительный прибор ГК4-19. Пока прибор прогревается, измерить вольт - амперную характеристику диода Ганна. Для этого тумблер “сеть - выкл” поставить в положение “сеть” и тумблер “ДГ - выкл” в положение “ДГ”. Ручкой “ДГ” изменять напряжение через 1 В, считывая показания с вольтметра и миллиамперметра блока питания. По окончании измерений ручку “ДГ” повернуть до упора влево. Построить график;

б) измерить генерируемую частоту. Убедиться, что тумблер “измер. мощн.” - “генер. cигн.” находиться в положении “измер. мощн.”. Установить ручкой “ДГ” напряжение 8 В. Диод Ганна начнёт генерировать. Вращая ручку “измерение частоты”, наблюдайте за показаниями прибора. Начиная с некоторого момента они должны уменьшаться, достигая минимума, а затем возрастать. Поворачивая ручку в обе стороны, добейтесь точного минимального показания. С помощью графика переведите показания шкалы волномера в значение частоты;

в) изменить напряжение на варакторном диоде ручкой “ВД”. Проведите измерения мощности для 5 - 7 значений напряжения на варакторном диоде. Постройте график зависимости мощности от частоты.

Контрольные вопросы

4.1. Поясните принцип работы диода Ганна. Начертите вольт-амперную характеристику.

4.2. В каких режимах может работать диод Ганна?

4.3. Поясните принцип действия генератора на диоде Ганна.

4.4. Какие способы частотной перестройки генератора на диоде Ганна вы знаете?

4.5. Дайте общую характеристику СВЧ-устройств на диоде Ганна. Какие уровни мощности и частотные диапазоны можно на них получить?

Список литературы

 

И. В. Лебедев Техника и приборы СВЧ. Часть I. — Москва: Высшая школа, 1970.

И. В. Лебедев Техника и приборы СВЧ. Часть II. — Москва: Высшая школа, 1972.

Т. И. Изюмова, В. Т. Свиридов Волноводы, коаксиальные и полосковые линии. — Москва: Энергия, 1975.

Ю. Н. Пчельников, В. Т. Свиридов Электроника сверхвысоких частот. — Москва: Радио и связь, 1981.

В.М. Березин и др. Электронные приборы СВЧ. М., Высшая школа, 1985. 296 с.

С.М Левитский., Кошевая С.В. Вакуумная и твердотельная электроника СВЧ. Киев, Вища школа, 1986. 272 с.

Ю.М. Нойкин Спецфизпрактикум по электронике СВЧ. Ростов-на-Дону: Изд-во Ростовского университета. 1985. 78 с.



<== предыдущая лекция | следующая лекция ==>
Генерация СВЧ-колебаний в диодах Ганна | Введение


Карта сайта Карта сайта укр


Уроки php mysql Программирование

Онлайн система счисления Калькулятор онлайн обычный Инженерный калькулятор онлайн Замена русских букв на английские для вебмастеров Замена русских букв на английские

Аппаратное и программное обеспечение Графика и компьютерная сфера Интегрированная геоинформационная система Интернет Компьютер Комплектующие компьютера Лекции Методы и средства измерений неэлектрических величин Обслуживание компьютерных и периферийных устройств Операционные системы Параллельное программирование Проектирование электронных средств Периферийные устройства Полезные ресурсы для программистов Программы для программистов Статьи для программистов Cтруктура и организация данных


 


Не нашли то, что искали? Google вам в помощь!

 
 

© life-prog.ru При использовании материалов прямая ссылка на сайт обязательна.

Генерация страницы за: 0.004 сек.