Система автоматической подстройки частоты импульсного магнетрона

Предмет и цель работы. Необходимость генерирования мощных импульсных высокочастотных колебаний, и обеспечение необходимого энергетического потенциала радиотехнических систем принуждает использовать магнетроны. Одним из важнейших показателей импульсного магнетрона является стабильность частоты генери...

Ausführliche Beschreibung

Gespeichert in:

Bibliographische Detailangaben
Veröffentlicht in:	Радіофізика та електроніка
Datum:	2019
Hauptverfasser:	Безгина, И.П., Еремка, В.Д., Еремка, Д.В., Мыценко, И.М., Халамейда, Д.Д.
Format:	Artikel
Sprache:	Russian
Veröffentlicht:	Інститут радіофізики і електроніки ім. А.Я. Усикова НАН України 2019
Schlagworte:	Прикладна радіофізика
Online Zugang:	https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/167808
Tags:	Tag hinzufügen Keine Tags, Fügen Sie den ersten Tag hinzu!
Назва журналу:	Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine
Zitieren:	Система автоматической подстройки частоты импульсного магнетрона / И.П. Безгина, В.Д. Еремка, Д.В. Еремка, И.М. Мыценко, Д.Д. Халамейда // Радіофізика та електроніка. — 2019. — Т. 24, № 3. — С. 61-66. — Бібліогр.: 8 назв. — рос.

Institution

Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine

id	nasplib_isofts_kiev_ua-123456789-167808
record_format	dspace
spelling	Безгина, И.П. Еремка, В.Д. Еремка, Д.В. Мыценко, И.М. Халамейда, Д.Д. 2020-04-09T19:25:38Z 2020-04-09T19:25:38Z 2019 Система автоматической подстройки частоты импульсного магнетрона / И.П. Безгина, В.Д. Еремка, Д.В. Еремка, И.М. Мыценко, Д.Д. Халамейда // Радіофізика та електроніка. — 2019. — Т. 24, № 3. — С. 61-66. — Бібліогр.: 8 назв. — рос. 1028-821X PACS: 84.40.Xb DOI: https://doi.org/10.15407/rej2019.03.061 https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/167808 621.375.018.756 Предмет и цель работы. Необходимость генерирования мощных импульсных высокочастотных колебаний, и обеспечение необходимого энергетического потенциала радиотехнических систем принуждает использовать магнетроны. Одним из важнейших показателей импульсного магнетрона является стабильность частоты генерируемых колебаний, которая в ряде случаев может не дать возможность получить необходимую дальность действия радиотехнических систем и реализовать другие необходимые параметры. Поэтому создание систем стабилизации частоты магнетронов является актуальными. Целью работы является анализ существующих методов стабилизации частоты магнетронов, разработка концепции построения систем стабилизации частоты магнетронов сверхвысоких частот, включая терагерцевый диапазон. Предмет та мета роботи. Потреба у генеруванні потужних імпульсних високочастотних коливань і забезпеченні необхідного енергетичного потенціалу радіотехнічних систем робить доцільним використання магнетронів. Одним із найважливіших показників імпульсного магнетрона є стабільність частоти генерованих коливань, яка дозволяє забезпечити необхідну дальність дії радіотехнічних систем і реалізувати інші необхідні параметри, тому створення систем стабілізації частоти магнетронів є актуальною задачею. Метою роботи є аналіз існуючих методів стабілізації частоти магнетронів, розроблення концепції побудови систем стабілізації частоти магнетронів надвисоких частот, включаючи терагерцовий діапазон. The subject and purpose of the work. The need to generate high-power pulsed high-frequency oscillations and ensuring the necessary energy potential of radio engineering systems leads to the usage of magnetrons. One of the most important characteristics of a pulsed magnetron is the frequency stability of the generated oscillations, which in some cases may not provide an opportunity to obtain the necessary coverage range and necessary parameters. Therefore, the creation of frequency control systems for magnetrons is relevant. The purpose of the work is the analysis of existing methods of magnetron frequency stabilization, the development of the concept of frequency stabilization system for ultra-high frequency magnetrons, including THz. ru Інститут радіофізики і електроніки ім. А.Я. Усикова НАН України Радіофізика та електроніка Прикладна радіофізика Система автоматической подстройки частоты импульсного магнетрона Система автоматичного підстроювання частоти імпульсного магнетрона Automatic frequency control system of a pulsed magnetron Article published earlier
institution	Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine
collection	DSpace DC
title	Система автоматической подстройки частоты импульсного магнетрона
spellingShingle	Система автоматической подстройки частоты импульсного магнетрона Безгина, И.П. Еремка, В.Д. Еремка, Д.В. Мыценко, И.М. Халамейда, Д.Д. Прикладна радіофізика
title_short	Система автоматической подстройки частоты импульсного магнетрона
title_full	Система автоматической подстройки частоты импульсного магнетрона
title_fullStr	Система автоматической подстройки частоты импульсного магнетрона
title_full_unstemmed	Система автоматической подстройки частоты импульсного магнетрона
title_sort	система автоматической подстройки частоты импульсного магнетрона
author	Безгина, И.П. Еремка, В.Д. Еремка, Д.В. Мыценко, И.М. Халамейда, Д.Д.
author_facet	Безгина, И.П. Еремка, В.Д. Еремка, Д.В. Мыценко, И.М. Халамейда, Д.Д.
topic	Прикладна радіофізика
topic_facet	Прикладна радіофізика
publishDate	2019
language	Russian
container_title	Радіофізика та електроніка
publisher	Інститут радіофізики і електроніки ім. А.Я. Усикова НАН України
format	Article
title_alt	Система автоматичного підстроювання частоти імпульсного магнетрона Automatic frequency control system of a pulsed magnetron
description	Предмет и цель работы. Необходимость генерирования мощных импульсных высокочастотных колебаний, и обеспечение необходимого энергетического потенциала радиотехнических систем принуждает использовать магнетроны. Одним из важнейших показателей импульсного магнетрона является стабильность частоты генерируемых колебаний, которая в ряде случаев может не дать возможность получить необходимую дальность действия радиотехнических систем и реализовать другие необходимые параметры. Поэтому создание систем стабилизации частоты магнетронов является актуальными. Целью работы является анализ существующих методов стабилизации частоты магнетронов, разработка концепции построения систем стабилизации частоты магнетронов сверхвысоких частот, включая терагерцевый диапазон. Предмет та мета роботи. Потреба у генеруванні потужних імпульсних високочастотних коливань і забезпеченні необхідного енергетичного потенціалу радіотехнічних систем робить доцільним використання магнетронів. Одним із найважливіших показників імпульсного магнетрона є стабільність частоти генерованих коливань, яка дозволяє забезпечити необхідну дальність дії радіотехнічних систем і реалізувати інші необхідні параметри, тому створення систем стабілізації частоти магнетронів є актуальною задачею. Метою роботи є аналіз існуючих методів стабілізації частоти магнетронів, розроблення концепції побудови систем стабілізації частоти магнетронів надвисоких частот, включаючи терагерцовий діапазон. The subject and purpose of the work. The need to generate high-power pulsed high-frequency oscillations and ensuring the necessary energy potential of radio engineering systems leads to the usage of magnetrons. One of the most important characteristics of a pulsed magnetron is the frequency stability of the generated oscillations, which in some cases may not provide an opportunity to obtain the necessary coverage range and necessary parameters. Therefore, the creation of frequency control systems for magnetrons is relevant. The purpose of the work is the analysis of existing methods of magnetron frequency stabilization, the development of the concept of frequency stabilization system for ultra-high frequency magnetrons, including THz.
issn	1028-821X
url	https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/167808
citation_txt	Система автоматической подстройки частоты импульсного магнетрона / И.П. Безгина, В.Д. Еремка, Д.В. Еремка, И.М. Мыценко, Д.Д. Халамейда // Радіофізика та електроніка. — 2019. — Т. 24, № 3. — С. 61-66. — Бібліогр.: 8 назв. — рос.
work_keys_str_mv	AT bezginaip sistemaavtomatičeskoipodstroikičastotyimpulʹsnogomagnetrona AT eremkavd sistemaavtomatičeskoipodstroikičastotyimpulʹsnogomagnetrona AT eremkadv sistemaavtomatičeskoipodstroikičastotyimpulʹsnogomagnetrona AT mycenkoim sistemaavtomatičeskoipodstroikičastotyimpulʹsnogomagnetrona AT halameidadd sistemaavtomatičeskoipodstroikičastotyimpulʹsnogomagnetrona AT bezginaip sistemaavtomatičnogopídstroûvannâčastotiímpulʹsnogomagnetrona AT eremkavd sistemaavtomatičnogopídstroûvannâčastotiímpulʹsnogomagnetrona AT eremkadv sistemaavtomatičnogopídstroûvannâčastotiímpulʹsnogomagnetrona AT mycenkoim sistemaavtomatičnogopídstroûvannâčastotiímpulʹsnogomagnetrona AT halameidadd sistemaavtomatičnogopídstroûvannâčastotiímpulʹsnogomagnetrona AT bezginaip automaticfrequencycontrolsystemofapulsedmagnetron AT eremkavd automaticfrequencycontrolsystemofapulsedmagnetron AT eremkadv automaticfrequencycontrolsystemofapulsedmagnetron AT mycenkoim automaticfrequencycontrolsystemofapulsedmagnetron AT halameidadd automaticfrequencycontrolsystemofapulsedmagnetron
first_indexed	2025-11-24T15:53:29Z
last_indexed	2025-11-24T15:53:29Z
_version_	1850849087146950656
fulltext	ISSN 1028-821X. Радіофіз. та електрон. 2019. Т. 24, № 3 61 ПРИКЛАДНА РАДІОФІЗИКА РРФФЕЕ ISSN 1028-821X. Radiofi z. Electron. 2019. Vol. 24, No. 3: 61–66 DOI: https://10.15407/rej2019.03.061 УДК 621.375.018.756 PACS: 84.40.Xb И.П. Безгина 1, В.Д. Еремка 1, Д.В. Еремка 2, И.М. Мыценко 1, Д.Д. Халамейда 1 1 Институт радиофизики и электроники им. А.Я. Усикова НАН Украины 12, ул. Акад. Проскуры, Харьков, 61085, Украина E-mail: igor.mytsenko@gmail.com 2 ООО «Мериленд» 111-А, ул. Клочковская, Харьков, 61045, Украина E-mail: dan.ieromka@corva.lol Система автоматической подстройки частоты импульсного магнетрона Предмет и цель работы. Необходимость генерирования мощных импульсных высокочастотных колебаний и обеспече- ния необходимого энергетического потенциала радиотехнических систем принуждает использовать магнетроны. Од- ним из важнейших показателей импульсного магнетрона является стабильность частоты генерируемых колебаний, которая в ряде случаев может не дать возможность получить необходимую дальность действия радиотехнических систем и реализовать другие необходимые параметры. Поэтому создание систем стабилизации частоты магнетро- нов является актуальной задачей. Целью работы является анализ существующих методов стабилизации частоты магнетронов, разработка концепции построения систем стабилизации частоты магнетронов сверхвысоких частот, включая терагерцевый диапазон. Методы и методология работы. В статье выбран перспективный метод изменения частоты магнетрона, кото- рый основан на применении дополнительных обмоток подмагничивания. В качестве частотного различителя использу- ется схема, которая сочетает достоинства однотактной схемы (простоту конструкции и настройки) и двухтактной (компенсацию изменений амплитуды входного напряжения и помех). Для разработки электрической принципиальной схемы применялся интуитивный метод. Анализ разработанной схе- мы производился с помощью метода математического моделирования. Результаты работы. Разработана система автоматической подстройки частоты импульсных магнетронов. Заключение. В результате анализа существующих методов сделаны выводы о новизне предложенной системы ав- томатической подстройки частоты импульсных магнетронов и ее достоинствах по сравнению с известными реше- ниями. Ил. 3. Библиогр. 8 назв. Ключевые слова: радиолокационная система, магнетрон, автоматическая подстройка частоты, дискриминатор. Импульсные магнетронные генераторы явля- ются лидерами по применению в передатчиках радиотехнических систем, что связано с необ- ходимостью генерирования мощных высоко- частотных колебаний и обеспечения необхо- димого энергетического потенциала радиотех- нических систем [1]. Недостатками магнетро- нов являются значительный уровень шумов и сложность перестройки частоты. Поэтому при разработке систем стабилизации частоты и ав- томатической ее подстройки возникают труд- ности в управлении непосредственно частотой магнетронов. В импульсных радиосистемах чаще всего применяется автоматическая подстройка час- тоты гетеродина приемника, а не магнетрона. Частота гетеродина поддерживается такой, что приемник все время настроен на частоту при- нимаемого сигнала [2]. Однако в ряде случаев, например, в радиоло- кационных маяках-ответчиках или бистатичес- ких радиолокационных системах, где приемная 62 ISSN 1028-821X. Radiofi z. Electron. 2019. Vol. 24, No. 3 И.П. Безгина, В.Д. Еремка, Д.В. Еремка, И.М. Мыценко, Д.Д. Халамейда и передающая аппаратура разнесена, необходи- мо стабилизировать непосредственно частоту магнетрона-передатчика. В радиотехнических системах магнетрон работает непосредственно на нагрузку, что не позволяет разделить функции обеспечения вы- сокой стабильности частоты и получение мак- симально большой выходной мощности [3]. На стабильность частоты магнетрона влияют непо- стоянство внешней нагрузки и электрического режима, температура и давление внешней сре- ды, а также другие факторы. Изменения частоты импульсных магнетро- нов могут быть разделены на два вида: • медленные изменения (долговременная ста- бильность), при которых для радиотехниче- ских систем с высокой скважностью уход час- тоты заметен только между импульсами, а во время действия импульса с малой длительнос- тью частота остается неизменной; • быстрые изменения (кратковременная ста- бильность), при которых уже нельзя прене- бречь изменением частоты за время генерации импульса. Медленные изменения частоты возникают при вращении антенной системы, изменении питающих напряжений, температуры окружа- ющей среды и атмосферного давления – они не приводят к искажению спектра генерируемо- го импульса. Быстрые изменения частоты об- условлены электронным смещением частоты или переходом магнетрона на другой вид коле- баний, многократными отражениями от несог- ласованной нагрузки. Медленные изменения ухода частоты магне- трона можно уменьшить с помощью автомати- ческой подстройки частоты (АПЧ). Например, в [4] описано устройство для автоматической подстройки частоты генератора на магнетроне, использующее механическую перестройку. Оно дополнительно снабжено датчиком импульсно- го тока магнетрона и пиковым детектором, что обеспечивает фиксацию рабочей частоты гене- ратора при отсутствии или искажении сигна- ла на его выходе. Наличие механической пере- стройки делает его применение затруднитель- ным, а технические характеристики современ- ных магнетронов – нецелесообразным. Другим методом стабилизации частоты яв- ляется применение резонатора с высокой доб- ротностью [3], включенного в передающую линию вблизи магнетрона. Недостатком тако- го метода является то, что существенная часть излучаемой энергии накапливается в стабили- зирующем резонаторе и уменьшает выходную мощность. Кроме того, полоса изменения час- тоты магнетрона, в которой возможна стабили- зация частоты, ограничена. Этих недостатков лишен метод изменения частоты импульсного магнетрона, применяе- мый для АПЧ путем введения электронного потока в магнетрон или связанный с ним ре- зонатор [3]. Однако в этом случае электронная подстройка может быть осуществлена только в магнетронах специальной конструкции и до- статочно сложна технологически. В данной работе используется наиболее пер- спективный метод изменения частоты импуль- сного магнетрона [5, 6], который заключается в применении дополнительных обмоток под- магничивания в магнетронах, пакетированных с постоянными магнитами. В такой схеме ис- пользуется зависимость дифференциальной магнитной проницаемости катушки с желез- ным сердечником от наложенного магнитно- го поля [7]. Под действием тока изменяется магнитное поле дополнительных катушек, что приводит к изменению частоты выходного сиг- нала магнетрона. В работе [6] описана система фазовой син- хронизации магнетрона, которая работает сле- дующим образом. Сигнал дополнительного ге- нератора с помощью циркулятора подается на выход магнетрона, где происходит затягивание частоты выходного сигнала. Затем часть вы- ходного сигнала подается на фазовый дискри- минатор, где происходит сравнение его фазы с фазой сигнала дополнительного генератора и вырабатывается сигнал ошибки, который воз- буждает обмотку магнетрона. Схема достаточ- но сложна, так как требуются дополнительные генератор сигнала, циркулятор и фазовый дис- криминатор. Все эти устройства должны рабо- тать на высокой частоте – частоте магнетрона, что делает невозможным применение этой си- стемы на сверхвысоких частотах, например, в терагерцевом диапазоне. Изменение рабочего магнитного поля является одним из эффектив- ных способов управления частотой автоколеба- ний магнетронов. ISSN 1028-821X. Радіофіз. та електрон. 2019. Т. 24, № 3 63 Система автоматической подстройки частоты импульсного магнетрона В системе АПЧ наиболее важным узлом яв- ляется частотный различитель (демодулятор), который вырабатывает напряжение ошибки, пропорциональное величине ухода частоты магнетрона от заданного значения. Известно применение однотактного демодулятора, ког- да можно установить значение ухода частоты магнетрона от частоты настройки эталонно- го резонатора [7]. Такой простейший различи- тель не позволяет определить, как изменилась частота магнетрона – увеличилась или умень- шилась. По этой причине использование одно- тактного демодулятора в системах АПЧ огра- ничено. Двухтактная система частотного различите- ля свободна от этого недостатка. При полной симметрии схемы выходное напряжение двух- тактного частотного различителя будет равно нулю и при изменении частоты магнетрона в ту или иную сторону будет иметь соответству- ющую полярность. Такой частотный различи- тель легко реализуется на низких частотах и широко применяется. Однако на сверхвысо- ких частотах необходимость иметь два высо- кодобротных резонатора делает такую схему сложной в настройке. Кроме этого, она требует сложное симметрирование, что на сверхвысо- ких частотах практически невозможно. Система стабилизации частоты, описанная в работе [8], в которой используется амплитуд- ная модуляция части сигнала стабилизируемо- го генератора, не ухудшает спектр выходного сигнала и стабильность эталонного резонато- ра и наиболее пригодна для генераторов непре- рывного излучения. 1. Системы АПЧ импульсного магнетро- на. На основе анализа существующих методов стабилизации частоты была построена система АПЧ импульсных магнетронов. Для управле- ния частотой магнетрона предлагается приме- нение дополнительных обмоток подмагничи- вания на постоянном магните [6], магнитное поле которых зависит от протекающие через них тока и величины сигнала ошибки. На рис. 1 представлена функциональная схема АПЧ им- пульсного магнетрона, в которой применены дополнительные обмотки подмагничивания на постоянном магните. В качестве частотного дискриминатора в системе стабилизации частоты импульсного магнетрона применено наиболее простое ре- шение: однотактный дискриминатор, который возможно реализовать на сверхвысоких час- тотах, включая терагерцевый диапазон [2]. В этом дискриминаторе использован оригиналь- ный метод устранения неоднозначности ухода частоты стабилизируемого генератора и влия- ния амплитуды входного сигнала и помех на работу устройства. Схема АПЧ импульсного магнетрона (рис. 1) работает следующим образом. Сигнал от им- пульсного магнетрона 3 через направленный ответвитель 4 поступает на эталонный резона- тор 5 и одновременно на пиковый детектор 8. Эталонный резонатор настраивается так, что частота выходного сигнала магнетрона нахо- дится на спаде резонансной кривой (рис. 2). Он расстроен относительно средней часто- ты f0м (частота магнетрона), и на спаде его АЧХ изменение частоты преобразуется в изменение амплитуды. Этот импульсный выходной сигнал резонатора детектируется пиковым детектором 6 и подается на неинвертирующий вход усили- теля 9. Недостатком такого простого демодуля- тора является его высокая чувствительность к изменениям амплитуды входного сигнала и по- мех. Для исключения этого влияния в схеме ис- пользован частотно-независимый параллель- ный канал: выходной импульсный сигнал маг- нетрона 3 через направленный ответвитель 4, Рис. 1. Система АПЧ импульсного магнетрона: 1 – источ- ник питания магнетрона; 2 – постоянный магнит; 3 – маг- нетрон; 4 – направленный ответвитель; 5 – эталонный резонатор; 6 – пиковый детектор; 7 – усилитель; 8 – пи- ковый детектор основного сигнала; 9 – операционный усилитель постоянного тока 1 2 3 4 5 6 9 87 «0» 64 ISSN 1028-821X. Radiofi z. Electron. 2019. Vol. 24, No. 3 И.П. Безгина, В.Д. Еремка, Д.В. Еремка, И.М. Мыценко, Д.Д. Халамейда параллельно с эталонным резонатором, посту- пает еще и на вход пикового детектора 8, где детектируется и подается на инвертирующий вход усилителя 9. Компенсация изменений ам- плитуды выходного сигнала магнетрона про- исходит в операционном усилителе 9, который вычитает продетектированный сигнал магне- трона, прошедший через резонатор 5, и сигнал частотно-независимого параллельного канала. Такая схема позволяет исключить влияние низ- кочастотных помех, которые также вычита- ются операционным усилителем 9. Нуль АЧХ устанавливается с помощью резистора «0» (см. рис. 1), когда частота выходного сигнала магне- трона соответствует необходимому значению. Таким образом, нестабильность выходного сигнала магнетрона влияет на выходное напря- жение как основного канала (резонатор 5, пи- ковый детектор 6 ), так и параллельного (пико- вый детектор 8 ), что позволяет вычитать эти изменения операционным усилителем 9. Далее сигнал ошибки с выхода операционного уси- лителя 9 подается на дополнительный усили- тель 7, который усиливает напряжение сигна- ла ошибки до значения необходимой величины тока в дополнительных обмотках постоянного магнита магнетрона (рис. 2). Предложенная система была применена для стабилизации частоты импульсного генератора ( = 12 см) [6]. Экспериментальная проверка макета показала его работоспособность и прос- тоту в настройке. Предлагаемая система АПЧ импульсного магнетрона является статической следящей системой, в которой имеет место остаточная ошибка f [7]: max 0 , ( 1) f f k     где maxf – максимальное отклонение часто- ты выходного сигнала магнетрона. Как из- вестно [3], долговременная стабильность им- пульсных магнетронов 4 max 0/ 10 .f f   При использовании АПЧ долговременная стабиль- ность улучшится в 0( 1)k  и станет равной max 0 0/ ( ( 1)).f f k  При практически реализу- емом коэффициенте обратной связи 0k  100 долговременная стабильность импульсного магнетрона станет 10–6. Специальные меры, улучшающие устойчивость АПЧ, позволяют добиться и более высоких результатов. 2. Выбор параметров эталонного резона- тора. Так как выходной сигнал магнетрона им- пульсный, то полоса пропускания П при про- хождении эталонного резонатора не должна менять его спектр, что может привести к иска- жению формы АЧХ. Как известно [7], для этого необходимо выбрать его полосу пропускания, воспользовавшись выражением 2 , p  где p – длительность импульса выходного сигнала магнетрона. Таким образом, необходимая добротность Q эталонного резонатора определяется выраже- нием 00 . 2 pff Q     Рабочую точку на АХЧ дискриминатора (рис. 2) следует выбирать там, где производная имеет максимальное значение (пунктирная ли- ния). Как следует из графика рис. 2, максималь- ное значение производной соответствует 0,7 АЧХ эталонного резонатора. Выводы. Разработанная система автомати- ческой подстройки частоты импульсного магне- трона позволяет: • применять ее в диапазоне СВЧ, включая те- рагерцевый диапазон. Предлагаемая система технологична и проста в настройке, так как в Рис. 2. Амплитудно-частотная характеристика (АЧХ) ха- рактеристики резонатора: <\|Z\|> – нормированный модуль комплексного сопротивления резонатора; (d <\|Z\|>) / df – производная нормированного модуля комплексного со- противления резонатора fм f d <\|Z\|>) / df<\|Z\|> 1,0 0,75 0,5 0,4 0,0 –0,4 ISSN 1028-821X. Радіофіз. та електрон. 2019. Т. 24, № 3 65 Система автоматической подстройки частоты импульсного магнетрона отличие от двухтактной схемы не требует сим- метрирования. По этой причине она превосхо- дит ее в линейности АЧХ; • производить перестройку частоты выходно- го сигнала магнетрона путем изменения уров- ня выходного сигнала дополнительного канала (смещать «нуль», что приводит к перестройке частоты выходного сигнала магнетрона). При этом не нарушается целостность эталонного резонатора и стабильность его параметров. БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК 1. Ваврив Д.М., Науменко В.Д., Марков В.А. Магнетроны на пространственных гармониках с холодным вторично-э- миссионным катодом, современное состояние развития (обзор). Изв. вузов. Радиоэлектроника. 2018. Т. 61, № 7. С. 371–382. DOI: https://doi.org/10.20535/S0021347018070014. 2. Мыценко И.М., Халамейда Д.Д. Система автоматической подстройки частоты гетеродина приемника радиолокаци- онной станции с магнетронным передатчиком. Радіофізика та електроніка. 2018. Т. 23, № 2. С. 48–53. DOI: https:// doi.org/10.15407/rej2018.02.048. 3. Бычков С.И. Магнетронные передатчики. Москва: Воениздат, 1955. 216 с. 4. А. с. 253161 СССР, МПК Н 03b. Устройство для автоматической подстройки частоты генератора и магнетро- на / П.В. Кузьмин, В.С. Уманский, Б.С. Гробер. № 1235334/26-9; заявл. 29.04.68; опубл. 30.09.69. Бюл. № 30. 5. А. с. 892741 СССР, МПК H03 L 7/06. Устройство стабилизации частоты генератора / И.М. Балаклицкий, Ю.В. Майстренко, И.М. Мыценко. № 2833580/18-09; заявл. 29.10.1979; опубл. 23.12.1981. Бюл. № 47. 6. Phase-locked magnetron system: Pat. 4,571,552 US: H03F 3/54 / W.C. Braun. No750990; Filed: 02.07.85; Date of Pat.: 18.02.86. 7. Мейнке Х., Гундлах Ф. Радиотехнический справочник: в 2 т. Пер. с нем. Москва: Госэнергоиздат, 1962. Т. 2. 576 с. 8. Безгина И.П., Еремка В.Д., Макулина Т.А., Мыценко И.М. Бестоковая перестройка и стабилизация частоты авто- колебаний клинотрона терагерцевого диапазона. Изв. вузов. Прикладная нелинейная динамика. 2015. Т. 23, № 6. С. 47–59. DOI: 10.18500/0869-6632-2015-23-6-47-59. Стаття надійшла 01.10.18 REFERENCES 1. Vavriv, D.M., Naumenko, V.D., Markov, V.A., 2018. Spatial harmonics magnetrons with a cold secondary-emission cathode, current state of development (review). Radioelectron. Commun. Syst., 61(7), pp. 371–382 (in Russian). DOI: https://doi. org/10.20535/S0021347018070014. 2. Mytsenko, I.M., Khalameida, D.D., 2018. System of automatic frequency control of heterodyne of radar receiver with mag- netron transmitter. Radiofi z. Elektron., 23(2), pp. 48–53 (in Russian). DOI: https://doi.org/10.15407/rej2018.02.048. 3. Bychkov, S.I., 1955. Magnetron transmitters. Moscow: Voenizdat Publ. (in Russian). 4. Kuzmin, P.V., Umansky, V.S., Grober, B.S., 1969. Device for automatic adjustment of the frequency of the generator and the magnetron. USSR Authors’ Certifi cate. 253,161 (in Russian). 5. Balaklitskiy, I.M., Maystrenko, Yu.V., Mytsenko, I.M., 1981. Generator frequency stabilization device. USSR Authors’ Cer- tifi cate. 892,741 (in Russian). 6. Braun, W.C., 1986. Phase-locked magnetron system. US Pat. 4,571,552. 7. Meinke, H., Gundlakh, F., 1962. Radio Engineering Handbook. Translated from German. Moscow: Gosenergoizdat Publ. Vol. 2 (in Russian). 8. Bezgina, I.P., Yeremka, V.D., Makulina, T.A., Mytsenko, I.M., 2015. Current-less tuning and control of self-oscillations frequency terahertz range klynotron. Izv. Vyssh. Uchebn. Zaved. Applied Nonlinear Dynamics, 23(6), pp. 47–59 (in Russian). DOI: 10.18500/0869-6632-2015-23-6-47-59. Received 01.01.18 I.P. Bezgin 1, V.D. Yeryomka 1, D.V. Yeryomka 2, I.M. Mitsenko 1, D.D. Halameida 1 1 Usikov Institute for Radiophysics and Electronics of the NAS of Ukraine 12, Acad. Proskury st., Kharkiv, 61085, Ukraine 2 LTD “Maryland” 111-A, Klochkovskaya st., Kharkiv, 61045, Ukraine AUTOMATIC FREQUENCY CONTROL SYSTEM OF A PULSED MAGNETRON Subject and purpose. The need to generate high-power pulsed high-frequency oscillations and ensuring the necessary energy potent ial of radio engineering systems leads to the usage of magnetrons. One of the most important characteristics of a pulsed magnetron is the frequency stability of the generated oscillations, which in some cases may not provide an opportunity to obtain the necessary coverage range and necessary parameters. Therefore, the creation of frequency control systems for magnetrons is relevant. The purpose of the work is the analysis of existing methods of magnetron frequency stabilization, the development of the concept of frequency stabilization system for ultra-high frequency magnetrons, including THz. 66 ISSN 1028-821X. Radiofi z. Electron. 2019. Vol. 24, No. 3 И.П. Безгина, В.Д. Еремка, Д.В. Еремка, И.М. Мыценко, Д.Д. Халамейда Methods and methodology. In the article, a cutting-age method for tuning the frequency of a magnetron is selected. It is based on the use of additional bias coils. A frequency discriminator scheme combines the advantages of a single-step layout (simplicity of design and adjustment) and a push-pull layout (jam compensation). The analysis of the developed layout was carried out using the method of mathematical modeling. Results. A system for automatic adjustment of the frequency of pulsed magnetrons has been developed. Conclusion. As a result of the analysis of existing methods, conclusions were made about the novelty of the proposed system for automatic adjustment of the frequency of pulsed magnetrons and its advantages in comparison with the known solutions. Key words: radar system, magnetron, automatic frequency control, discriminator. І.П. Безгіна 1, В.Д. Єрьомка 1, Д.В. Єрьомка 2, І.М. Миценко 1, Д.Д. Халамейда 1 1 Інститут радіофізики та електроніки ім. О.Я. Усикова НАН України 12, вул. Акад. Проскури, Харків, 61085, Україна 2 ООО «Меріленд» 111-А, вул. Клочківська, Харків, 61045, Україна СИСТЕМА АВТОМАТИЧНОГО ПІДСТРОЮВАННЯ ЧАСТОТИ ІМПУЛЬСНОГО МАГНЕТРОНА Предмет та мета роботи. Потреба у генеруванні потужних імпульсних високочастотних коливань і забезпеченні необхідного енергетичного потенціалу радіотехнічних систем робить доцільним використання магнетронів. Одним із найважливіших показників імпульсного магнетрона є стабільність частоти генерованих коливань, яка дозволяє забезпечити необхідну дальність дії радіотехнічних систем і реалізувати інші необхідні параметри, тому створення систем стабілізації частоти магнетронів є актуальною задачею. Метою роботи є аналіз існуючих методів стабілізації частоти магнетронів, розроблення концепції побудови систем стабілізації частоти магнетронів надвисоких частот, включаючи терагерцовий діапазон. Методи та методологія роботи. Використано перспективний метод зміни частоти магнетрона, який заснований на застосуванні додаткових обмоток підмагнічування. У якості частотного розрізнювача використовується схема, яка поєднує переваги однотактної (простоту конструкції і налаштування) та двотактної (компенсацію змін амплітуди вхідної напруги і перешкод) схем. Для розроблення електричної принципової схеми застосовувався інтуїтивний метод. Аналіз розробленої схеми проводився методом математичного моделювання. Результати роботи. Розроблено систему автоматичного підстроювання частоти імпульсних магнетронів. Висновок. У результаті аналізу існуючих методів зроблені висновки про новизну запропонованої системи автоматичного підстроювання частоти імпульсних магнетронів і її переваги в порівнянні з відомими рішеннями. Ключові слова: радіолокаційна система, магнетрон, автоматичне підстроювання частоти, дискримінатор.

Система автоматической подстройки частоты импульсного магнетрона

Institution

Ähnliche Einträge