|
| |
|
Слаботочка Книги Мощьк) диодного Коммутатора К в течение части периода суперизации шунтируется резонатор. Усиленный сигнал детектируется детектором Д, усиливается видеоусилителем ВУ и просматривается на экране осциллографа ОСЦ. При измерениях усиления и снятии частотных характеристик вместо осциллографа включается вольтметр. Для определения усиления сигнал, наблюдаемый на выходе схемы, представленной на рис. 5.2, сравнивается с сигналом, получаемым при подключении выхода генератора Г непосредственно к детекторной секции Д. Усиление CP зависит от начального напряжения на управляющем электроде, определяющем степень регенерации, от амплитуды напряжения суперизации и глубины обратной связи. Характеристики усиления в зависимости от степени регенерации и амплитуды напряжения суперизации показаны а рис. 5.3. Как видно из рисунка, выигрыш за счет сверхрегенеративного эффекта возрастает с увеличением степени регенерации и амплитуды суперизации и составляет 20 ... 40 дБ. На основании экспериментальных АЧХ усилителя можно заключить, что линейный режим сохраняется до Pbi=10 ... 10- Вт. Максимальная чувствительность была получена порядка 10- Вт. Из расчета, выполненного по обычным формулам, видно, что такая чувствительность соответствует коэффициенту шума CP, равному 22 дБ. . Использование напряжений сигнала и суперизации оптимальных форм позволило повысить чувствительность CP на ЛБВ еще на один порядок, т. е. до 10 Вт. По-видимому, применение менее шумящих ЛБВ сделает возможным дальнейшее повышение чувствительности. В работе 105] сообщается о CP на ЛБВ в этом же диапазоне с усилением по мощности 100 дБ и коэффициентом шума 10 дБ. Автор утверждает, что если в период молчания выключить ток пучка, чтобы уменьшить дробовые шумы, можно снизить коэффициент шума примерно до 2 ... 3 дБ, Сверхрегенератор на ЛОВ. Цаиболее подходящим активным элементом для CP из всех электронных приборов, по-видимому, является ЛОВ, которая обычно используется в качестве маломощного генератора в диапазоне СВЧ. Лампа обратной волны выгодно отличается от клистрона значительно меньшим уровнем шумов и большим диапазоном электронной перестройки. В схеме CP лучше использовать ЛОВ, чем ЛБВ, поскольку для нее не требуется цепи положительной обратной связи и специального резонатора. В CP на ЛОВ в качестве высокочастотного контура используется линия задержки, связанная с электронным пучком. Гармоническое напряжение суперизации с частотой несколько мегагерц подводится к первому аноду ЛОВ, который управляет током пучка, поочередно делая его больщим или меньшим начального пускового тока, при котором возникает генерация. С выхода СР сигнал поступает на дополнительный узкополосный усилитель или детектор. Большое усиление СР обеспечивается большой отрицательной проводимостью, которая наблюдается в генераторе на ЛОВ в течение времени нарастания. Сверхрегенеративный режим в усилителе на ЛОВ отличается большой стабильностью, поскольку нет необходимости в том, чтобы ток пучка поддерживался длительное время близким к пусковому (как дБ 50 Ofy. 0,5 0,6 0,7 0,81/1 Коэффициент усиления СР на ЛОВ в десятисантиметровом диапазоне на 30 дБ превышал усиление, которое получалось на этой же лампе в регенеративном режиме [17,18]. Коэффициент шума при этом примерно того же порядка (12 ... 14 дБ). Амплитудная характеристика линейна до 10-* Вт на выходе усилителя. В работе [4], также для десятисантиметрового диапазона, были получены аналогичные результаты. На рис. 5.4 показана зависимость усиления СР от напряжения суперизации при различных напряжениях на первом аноде. Дополнительное усиление, обеспечиваемое сверхрегенеративным эффектом при использовании сигнала, снимаемого в полосе центрального пика резонансной кривой, составляет 35 ... 40 дБ. Как следует из рис. 5.5, на котором показаны зависимости коэффициента шума от напряжения и частоты суперизации, с повышением напряжения и частоты суперизации коэффициент шума возрастает. Увеличение коэффициента шума в сверхрегенеративном режиме по сравнению с регенеративным составляет несколько децибел, что совпадает с теоретическими результатами, полученными в гл. 4, Рис. 5.3. Записимость усиления в регенеративном (К) и сверх- регеиеративном (/Сер) режимах от степени регенерации при разных амплитудах суперизации / - ток пучка, /о -ток пучка, при котором возникает самовозбуждение На основании экспериментального исследования CP на ЛОВ можно сделать следующие выводы. Стабильный выигрыш в усилении составляет 30 ... 45 дБ по сравнению с регенеративным режимом. Ширина полосы пропускания CP определяется режимом ЛОВ и частотой су- несколько десятков мегагерц, перестройка рабочей частоты в широких пределах. Коэф- перизации и составляет Возможна электронная  Рис. 5,4. Зависимость усиления в CP на ЛОВ от напряжения суперизации (/с при разных напряжениях на первом этапе X - экспериментальные значения ll!,dS фициент шума CP, измеренный с помощью шумового генератора, также зависит от режима и меняется от 10 до 20 дБ.~ Выбирая режим ЛОВ оптимальным по напряжению и частоте суперизации, можно получить большое усиление в сверхрегенеративном режиме (50 ... 60 дБ), что эквива-леитно применению, двух-каскадного УРЧ, при незначительном ухудшении коэффициента шума. Таким об-. разом, можно построить сверхрегенеративный приемник на ЛОВ с высокой избирательностью, высокой чувствительностью и перестраиваемый в широкой полосе частот, что необходимо для многих приложений. Сверхрегенератор в миллиметровом диапазонена частоте 75 ГГц позволяет получить выигрыш по усилению в 2 раза (около 50 дБ) и по полосе в 4 раза по сравнению- с регенератив-. пым режимом. -Аналогичные результаты были получены на частоте 36,5 ГГц. Коэффициент шума в сверхрегенеративном режиме был даже меньше, чем в регенеративном (31 дБ по сравнению с 40 дБ). По-видимому, здесь сказались погрешности измерения [40]. Рнс. 5.5. Зависимость коэффициента шума CP иа ЛОВ от частоты и напряжения суперизации 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 [52] 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63 64 65 66 67 68 69 70 71 72 73 74 75 76 77 78 79 80 81 82 |