Выходной каскад генераторного устройства

(191 И 1) 03 К 3/00 САНИЕ ИЗОБРЕТЕН ГЕНЕРАТОРНОГО ный инстиавиацииПроек Со-.8.324/б,ГОСУДАРСТНЕННЬ 1 Й НОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ ВТОРСНОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ(71) Рижский Краснознаментут инженеров гражданскоййм,Ленинского комсомола(5 б) Радиопередающие устройстна полупроводниковых приборахтирование и расчет./ Под, редР.А.Велитова и И,А,Попова. - Мветское ра(ио, 1973, с. 98-10Патент США У 3806795, кл.1974.(57) Изобретение относится к импульс.ной технике и предназначено для применения в генераторных устройствахвысокочастотной геоэлектроразведки,С целью повыщения мощности и сокращения длительности излучаемых колебаний при импульсном возбуждении дипольной антенны в устройстве, содержащем импульсный трансформатор, первичная обмотка которого является входом каскада, оба вывода вторичнойобмотки импульсного трансформатора "соединяются с выходами каскада черездве симметричные цепи, каждая изкоторых содержит последовательносоединенные первый и второй резисторы, между точками соединения которых включен диод С Я-образной вольтамперной характеристикой. 5 ил.1 забретецие относится к импульс - ной технике и предназначена,цля применения в гецераторцых устройствах высокочастотной геоэлектроразведки,радиолокации и связи,Цель изобретения - павыщение мощности и сокращение длительности излучаерых колебаний при импульсном возбуждении дипальцай антенны.Ва фнг, представлена схема предлагаемаго выходного каскада; на Фиг,2 - 5 - временные диаграммы, поясняющие ега работу при возбуждении дипальнай антенны.Выходкой каскад гецераторнаго устройства садерилт импульсный трансформаторр 1, первичная Обмотка кото- рога является входом каскада, а каждый вывод вторичной обмотки соединен с выходам каскада через последовательно соедлцленные первый резистор 2 и втароц резистор 3, между точками соединения которых включен диац 4 с Б-образной вольт-амиерцой харакреристикай.Выхаццой каскад работает следующим Образом. В пеавлчную Обмотку импульсного трансформатора 1 поступают прямоугольные видеаимпульсы 11(Г) (Фиг,2 о) СО вторичной обмотки трансформатора 1 импульсы с увеличенной в п раз амплитудой (и - коэффициент трансформации трансформатора 1) поступают через пасхпедавательно включенные резисторыи 3 к выходам устройства, подключаемым к дипольной антенне,Пад действием этих импульсов напряжение 11(г,) на выходных зажимах, а следовательно и между точкамисоединения резисторов 2 и 3 начинает возрастать цо эксцонецциальнаму закону с постоянной времени с 2(Р + +К )С , где С- входная емкостьвхдипаля, При достижении этим напряжением уровня электрического пробоя диода 4 с Б-образной вольт-ампернай характеристикой последний переходит в состояние, характеризуемое низким внутренним сопротивлением, в результате чего ца выходных зажимах каска. да Формируется отрицательный перепад напряжения малой длительности (фиг, 2)а па плечам диполя начинает распространяться разрядная волна тока 1 (Фиг.З).(4)- напряжение пробоя диода 4;5сопротивление резистора 3У- волновое сопротивлениеэлектрического диполя;скорость распространенияэлектромагнитных волн;10Е - текущая координата положения волны на оси диполя,причем Ос 1 Ес 6,е(Ч) - Функция возбуждения, которую можно считать единич 15 ной;- параметр;С - время,О длярО;( (1 длядр О,Достигнув концов плеч диполя, раэ.рядная волна тока отражается в противофазе и распространяется в противогаложном направлении - к входнымзажимам диполя (Фиг.З).25 Ор 2 ЯЕ 11 (Е, г.) = -- -" б (е- --- -) . (2)2 РЧЕсли внутреннее сопротивление Кдиэда с Я-образной вольтамперной хаЗОрактеристикой в режиме пробоя мало(к; с 2 К), величина резистора 3выаирается из условия 3 = 62 В.2 фто коэффициент отражения от входныхзажимов диполя равен нулю и переходный процесс прекращается (Режим согласования генератора с антенной),Выполнение условия Б.2 К обеспечивает развязку имнульсного трансФорматора с антенной, устраняя влияние параметров трансФорматора на переходный процесс в антенне, Поэтомув интервале времени 0(С 21/ч ток влюбой точке на оси дипаля определяется суммой парциальных составляющих (1) и (2)ф напр Г 41(х. ) Р б(Г ) б(Е2 ртх281- ) (3)Электромагнитное поле (напряженность) в дальней зоне в направлении,сэставляющим угол 8 с осью вибратора определяем какФг щз 1 п ЯЕ (г - -)= -1(2,+аг.Е сазВз 2332 б 5 4г - расстояние до точки наблю- а отраженной волнойдеения,-(1 - созе) = -(1+созе),2 ьРазбивая интеграл на два интегра ч ч чла по участкам отдо О и от О до Интенсивность поля на различных эта+ 1 к подставляя функцию распределе-пах определяем, вычисляя (4)ния тока из (3), получим ор ц 1,1 - (с 05 Й 1 --еОб 1. - ( со 59. - 1 еъ - "(.собе 1 М 1 в ео 94 ю 2 р 1-сов у-ф 51 Е О 0,4 фг 2 р 1 фсоз 9 Временная зависимость .поля излучения, построенная по формулам 5-9, приведена на фиг,4 сплошной линией..61 - (ь сов 91. - д 4 е,2 2 ЮЯЛ)5Как следует из (5), поле представляет собой сумму парциальных волн ,от каждого плеча вибратора, причем поле каждого из плеч представляет .собой сумму двух волн, вызванных прямой и отраженной волнами тока.Рассмотрим поле, создаваемое одним из плеч вибратора, составляющего острый угол с направлением на точку наблюдения. Общая длнтельность пере-ходного процесса поля излучения равна длительности переходного процесса тока в антенне, равного 217, однако длительность этапов переходного процесса, вызванных падающей и отраженной волнами, различны. Длительность этапа, вызванного падающей волной тока, равна (Фиг.З)фс Й 1 соя 6 Вс, щ - --- = -(1- созе), (6)Ч ч Поле излучения от другого плечадиполя имеет длительность этаповС 1 Хт, = - + - созе = -(1+сояЕ); (О)ч ч ч2 Ес:- -(+сояВ)= -(1-созе),(11)г ч ч ч и его интенсивностьр яз.пВ аппо Ч(12)4г 2 п 1+сояй1 п 9 фьюв, : , (3)4 а г 2 1-соя О Временная зависимость поля излучения, построенная по формулам 1 О, приведена на фиг,4 пунктирной линией,Суммируя парциальные поля от плечдиполя, получим Осг-(1-соз 6)У1- (1-соя 9) ( г-(1+соя 6);ч ч 1 приО при й 20 Одр О ч 4 вг ягп 8 2-1 при -(1+соя 6)с - ,ч ч Используя Ъ =1/-Й и =Е(е) волновое сопротивление среды получим Огс - (1-соз О)6э- (1-соз В)с г.-(+соя 9) 1ч ч 1 при О приВременная зависимость поля излучения для различных углов приведена на фиг.5.Как следует из изложенного, поле излучения имеет вид двух разнополяр-. ных импульсов общей длительностью 23/ч, являющейся предельным случаем укорочения радиоимпульса до длительности одного периода колебаний,Введение в выходной каскад генераторного устройства, согласующих 55и развязывающих резисторов в сочетании с диодом имеющим Б-образнуювольт-амперную характеристику, выгодно отличает предлагаемый выходной 5каскад от известного, сокращая дли"тельность и повышая мощность излучаемых колебаний, приводя в конечномитоге к повышению дальности действия н разрешающей способности 1 Оустройств высокочастотнойгеозлектроразведки, радиолокации исвязи. Формула изобретения15Выходной каскад генераторногоустройства, содержащий импульсный трансформатор, первичная обмотка ко торого является входом каскада, о т п и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью повышения мощности и сокращения длительности излучаемых колебаний при импульсном возбуждении дипольной антенны, оба вывода вторичной обмотки импульсного трансформа"1тора соединяются с выходами каскада через две симметричные цепи, каждая из которых содержит последовательно соединенные первый и второй резисторы, между точками соединения которых включен диод с 5 - образной вольт - амперной характеристикой.1233265 Фиг,бставитель Л,Воскобойников Редактор О.Б хред М.ходан рекгор М.Самборска 816 Под иснСР д. 4 иэводственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул.Проектная, 4 аказ 2781/56 ТиВНИИПИ Государ по делам изоб 113035, Москва твенного комитета Сетений и открытийЖ, Раушская наб