Главная  Совершенствование радиолокационных систем 

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

Рис. 1-22. Упрощенная эквивалентная схема трансформаторной цепи для анализа медленной составляющей напряжения на срезе импульса.

характер протекающих процессов и их энергетические характеристики, но не второстепенные детали.

- Из эквивалентной схемы рис. 1-21 видно, что энергия, запасаемая в индуктивностях Ls и Ll, емкостях Ci и Сг, может рассеиваться только в сопротивлениях Rc и R2, так как после прекращения действия импульса цепь источника оказывается разомкнутой.

Колебательный процесс в цепи, образованной Ls и емкостями Ci и Сг, если рассматривать ее изолированно, обусловливается только энергией, запасенной в индуктивности Lj, так как емкости Ci и Сг заряжены до одинакового напряжения и поэтому разряд их через индуктивность Ls невозможен. В связи с этим, разряд емкостей Ci и Сг возможен только через индуктивность Ll и сопротивления Rc и R2 при изолированном рассмотрении и этой пепи.

Сопротивление Rc относительно велико, а сопротивление R2 обычно обладает вентильными свойствами, делающими его также весьма большим при некотором снижении напряжения на нем. Поэтому разряд емкостей Ci и Сг происходит, в основном, через индуктивность намагничивания Ll, в которой также запасена реактивная энергия, обусловленная протекающим через нее

к концу импульса намагничивающим током трансформатора.

Так как L > Lj, то скорости протекания колебательных процессов в этих двух цепях оказываются несоизмеримыми: колебательный процесс, обусловленный энергией запасенной в индуктивности Ls, протекает в 10-100 раз быстрее, чем процесс в цепи индуктивности намагничивания. Это обстоятельство и позволяет при анализе процессов в трансформаторной цепи, после окончания действия импульса, рассматривать их раздельно для медленной и быстрой составляющих напряжения, которые далее будут обозначаться как U21 а Uz- Естественно, что такое рассмотрение сопровождается ошибками, однако, учитывая цели исследования, их можно считать допустимыми.

Упрощенные эквивалентные схемы для медленной и быстрой составляющих колебательных процессов изображены на рис. 1-22 и 1-23. В схеме рис. 1-22 емкость С = Сх + Сг, а сопротивление R = RcRJiRc + Rt)- .

г

1-о

Рис. 1-23. Упрощенная эквивалентная схема трансформаторной цепи для анализа быстрой составляющей на-пряжеиия на срезе импульса.



Схема рис. 1-23 и в приведенном упрощенном виде все еще достаточно сложна для анализа, так как колебательный процесс в ней описывается дифференциальным уравнением третьего порядка. Поэтому желательно дальнейшее ее упрощение. Ввиду того, что параллельные относительно соответствующих емкостей сопротивления Rc и R2 имеют большую величину, для приближенного анализа процесса допустимо вообще пренебречь ими. Тогда схема рис. 1-23 примет вид, показанный на рис. 1-24.

Такое пренебрежение возможно вследствие того, что затухание быстрой составляющей напряжения в реальных трансформаторных цепях является слабым настолько, что практически допустимо пренебречь затуханием колебаний за время одного периода этих колебаний.

Характер переходного процесса в схеме рис. 1-22 после окончания действия импульса напряжения длительностью определяется решением дифференциального уравнения:


1 du.

-f-f = 0, (1-29)

RC dt I LiC CO следующими начальными условиями: при / = О и'21 = и'2 (/ );

Рис. 1-24. Упрощенная схема рис. 1-23.

dt -

где в соответствии с (1-1), (1-2) и (1-3):

и'2 {Q = аЕ{\- А); h (/ ) = аВNR2 (1 - а).

После определения постоянных интегрирования, нормализации и приведения к безразмерному времени, решение уравнения (1-29) запишется в следующем виде: при 61 < 1

и = {\ - А) ё

.-6,1,

-61-

ЛТ31 (l-a)(l-A)J

Sin ]Al-б'

при 6i > 1 = (1-A)- (ch ]/ б?- iTi-

где

1+(1-аИ1-А)] h]A6?-lTi

и = U2ilaE; -Cit/yLiC; 61 = Е^С/2R. (1 -30)



Относительный спад напряжения на вершине импульса Д обычно очень мал. Поэтому, полагая А = О имеем: при 6i < 1

C0s]Al-6?Ti----Sin]Al -б?тЛ; (1-31)

у 1-б? j

при 6i > 1

u = e- ch ]АбГЛт1-;-ф^8Ь ]АбГЛт1. (1-32)

По формулам (1-31) и (1-32) построены представленные на рис. 1-25 нормализованные графики зависимости напряжения на срезе импульса в функции безразмерного времени и параметра 6i. Рассмотрение графиков показывает, что с увеличением параметра 6i скорость уменьшения напряжения на срезе импульса быстро возрастает, уменьшается амплитуда обратного выброса напряжения и длительность среза Те.

Таким образом, увеличение 6i улучшает форму импульса и поэтому желательно этот параметр иметь по возможности большим. Однако, увеличение параметра 6i варьированием параметров трансформаторной цепи практически недопустимо, так как все они уже определены требованиями, предъявляемыми к форме фронта и вершины импульса.

С другой стороны, в случае нагрузки импульсного трансформатора сопротивлением, обладающим вентильными свойствами, например магнетроном, вследствие резкого увеличения сопротивления магнетрона после окончания генерации, величина параметра 6i обычно оказывается относительно небольшой. Поэтому, если не приняты специальные меры, в трансформаторной цепи возникает интенсивный колебательный процесс и возможно появление колебаний той же полярности, что и полярность основного импульса.

-0.7 .0.5

Рис. 1-25. График изменения напряжения медленной составляющей на срезе импульса.




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