Общие принципы генерирования ВЧ колебаний 1 ПЛАН

Общие принципы генерирования ВЧ колебаний 1

ПЛАН ЛЕКЦИИ Классификация ВЧ и СВЧ генераторов; Структурная схема генератора; Физический механизм работы ВЧ и СВЧ генераторов. 2

ЛИТЕРАТУРА Муравьев О. Л. Радиопередающие устройства. - М. : Связь. 1984, 455 с. Радиопередающие устройства. Под ред. В. В. Шахгильдян. – М. : Радио и связь, 2003, 559 с. Достиярова А. М. Радиотехнические устройства. Т. 1 – Уч. пособие. – Каз. АТК, 2011. 3

НАЗНАЧЕНИЕ ГЕНЕРАТОРА Основное назначение генератора состоит в преобразовании энергии источника постоянного тока в энергию ВЧ или СВЧ колебаний.

ВИДЫ ГЕНЕРАТОРОВ - Автогенераторы (АГ), работающие в режиме самовозбуждения или автоколебаний, частота которых определяется параметрами самого устройства; генераторы с внешним возбуждением (ГВВ), работающие в режиме усиления входного сигнала по мощности или умножения его частоты. 5

ДВА ОСНОВНЫХ ТИПА ГЕНЕРАТОРОВ 6

СТРУКТУРНАЯ СХЕМА ГЕНЕРАТОРА 7

ОБЩИЙ ФИЗИЧЕСКИЙ ПРИНЦИП РАБОТЫ ВСЕХ ТИПОВ ЭЛЕКТРОННЫХ ПРИБОРОВ Общий принцип работы ЭП взаимодействие потока движущихся носителей заряда с электромагнитным полем. Различие состоит в разном характере этого взаимодействия и в способах управления потоком носителей заряда. 8

ГЕНЕРАТОРНАЯ ЛАМПА 9

Биполярный транзистор

Полевой транзистор

Транзисторы 123

ГЕНЕРАТОР С ЭЛЕКТРОВАКУУМНЫМ ПРИБОРОМ — ТРИОДОМ ИЛИ ТЕТРОДОМ Поток электронов движется в приборе от катода к аноду, проходя сквозь управляющую сетку. Управление этим потоком — электростатическое, с помощью сигнала, приложенного к сетке. Ток прибора Возбуждает э/м поле в колебательном контуре. В генераторе следует выполнить соотношение Δ = ωТпр < 1, где ω - частота сигнала, Тпр - время пролета электронов. 14

ГЕНЕРАТОР С БИПОЛЯРНЫМ ТРАНЗИСТОРОМ (БТ) Управление током прибора осуществляется за счет заряда неосновных носителей заряда (в транзисторе типа n-р-n ими являются электроны), накапливаемых в области базы. В транзисторном генераторе следует выполнить соотношение: Δ = ωТпр < 1, Тпр - время переноса носителей заряда из области Б к К. 15

ГЕНЕРАТОР С ПОЛЕВЫМ ТРАНЗИСТОРОМ (ПТ) В ПТ происходит перенос только ос. новных носителей заряда (электроны) — от истока к стоку. Управление током в приборе осуществляется за счет воздействия электрического поля на поток основных носителей заряда, движущихся в полупроводниковом канале. Это управляющее поле, создаваемое внешним сигналом возбуждения, приложенным к затвору, направлено перпендикулярно потоку. Δ = ωТпр < 1, Тпр - время переноса носителей заряда из области И к С. 16

КЛИСТРОННЫЙ ГЕНЕРАТОР ДЛЯ СВЧ Проходя сквозь зазор вх. резонатора, поток электронов модулируется по скорости. Затем в пространстве дрейфа прибора происходит преобразование одного вида модуляции потока по скорости в другой — по плотности. Усиленный по мощности поток электронов, проходя сквозь зазор выходного резонатора, возбуждает в нем электромагнитное поле. 17

ЛАМПА БЕГУЩЕЙ ВОЛНЫ (ЛБВ) ТИПА О В ЛБВ э/м волна со скоростью света движется вокруг спирали — замедляющей структуры, возбуждаемой СВЧ сигналом. Внутри спирали от катода к коллектору движется поток электронов. Скорость э/м волны, вектор которой направлен вдоль спирали, меньше скорости света. Происходит взаимодействие потока электронов с э/м волной, движущейся в прямом направлении, которая увеличивает свою энергию по мере распространения. 18

ПРИБОРЫ ТИПА М: МАГНЕТРОН И АМПЛИТРОН 19

Благодарю за внимание! 20