Передавальний тракт гідролокатора бокового огляду

Передавальний тракт гідролокатора бокового огляду, що містить послідовно з'єднані задавальний генератор, модулятор, передкінцевий підсилювач, підсилювач потужності, індуктивність контуру виділення першої гармоніки і випромінюючу антену, при цьому вхід модулятора з'єднаний з виходом формувача керуючого імпульсу, вивід електроживлення кінцевого підсилювача потужності підключений до виходу джерела живлення кінцевого підсилювача, вхід джерела живлення передкінцевого підсилювача та вхід джерела живлення підсилювача потужності підключені, відповідно, до зовнішньої мережі змінного струму, а паралельно випромінюючій антені підключений C2 2 88206 1 3 88206 4 60% , що істотно обмежує область їхнього застовивід електроживлення передкінцевого підсилюсування. вача через перший вентиль низької частоти підНайбільш близьким до пропонованого винахоключений до виходу джерела живлення передкінду є передавальний тракт [кн. А.А. Хребтов и др. цевого підсилювача негативної полярності, "Судовые эхолоты - Л.: Судостроение, 1982 с. перший вивід додаткової індуктивності через пер18...27], що включає у себе послідовно з'єднані ший вентиль високої частоти з'єднаний з позитивзадавальний генератор, модулятор, передкінцевий ним виводом електроживлення передкінцевого підсилювач, підсилювач потужності в режимі D, підсилювача, а через другий вентиль високої часіндуктивність контуру виділення першої гармоніки і тоти із негативним виводом електроживлення певипромінюючу антену, при цьому вхід модулятора, редкінцевого підсилювача, другий вивід додаткощо модулює, з'єднаний з виходом формувача кевої індуктивності з'єднаний із загальним проводом руючого імпульсу, позитивний вивід електроживпередавального тракту, перший фільтруючий конлення передкінцевого підсилювача підключений денсатор підключений між позитивним виводом до виходу джерела живлення передкінцевого піделектроживлення передкінцевого підсилювача і силювача позитивної полярності, негативний вивід загальним проводом передавального тракту, а електроживлення передкінцевого підсилювача другий фільтруючий конденсатор підключений між підключений до виходу джерела живлення перенегативним виводом електроживлення передкіндкінцевого підсилювача негативної полярності, цевого підсилювача і загальним проводом перевивід електроживлення кінцевого підсилювача давального тракту (див. Фіг.2). потужності підключений до виходу джерела живСукупність запропонованих ознак дає можлилення кінцевого підсилювача, входи джерел живвість перетворити енергію високочастотних спектлення передкінцевого підсилювача і підсилювача ральних складових, котрі раніше відфільтровувапотужності підключені до зовнішньої мережі перелися на корпус у контурі виділення першої мінного струму, а паралельно випромінюючій ангармоніки, в енергію електроживлення передкінцетені, підключений конденсатор контуру виділення вих каскадів. Як видно з Фіг.3 : першої гармоніки. В кінцевих підсилювачах потужСереднє значення чверті хвилі синусоїди для ності, що працюють у режимі класу D, коефіцієнт коливання з нормованою амплітудою Um на інтеркорисної дії потенційно може бути збільшений до валі від 0 до П/2 : 90-95%. Втрати на транзисторах, їх нагрівання і, відповідно, розміри радіаторів, що розсіюють тепUs=Um òSin(п/2)dt=2Um /ΠCos(0)=0,637Um. ло, через прямокутну форму посилюваних сигналів, мінімальні (див. Фіг.1). Те ж значення для меандру складе величину Однак, у силу необхідності виділення з прямоUмеандр=Um , а середнє значення рівня спектралькутних коливань першої гармоніки зондувального них складових ВЧ гармонік: сигналу, дані передавальні тракти містять у собі контур виділення першої гармоніки зондувальних UВЧ=Uмеандр-Us=Um(1-0,637)=0,36Um. коливань. При цьому коефіцієнт корисної дії передавального тракту зменшується на 20-25%. Відношення середнього значення потужності Метою винаходу є підвищення економічності спектральних складових ВЧ гармонік передавального тракту гідролокаційної системи. Поставлена мета досягається тим, що в переPВЧ=(UВЧ)2/2R, давальний тракт гідролокатора бокового огляду, що містить послідовно з'єднані генератор, що задо середнього значення потужності меандру дає, модулятор, передкінцевий підсилювач, підсилювач потужності в режимі D, індуктивність контуРмеандра=(Uмеандра)2/2R ру виділення першої гармоніки і випромінюючу антену, при цьому вхід модулятора, що модулює, дорівнює 0,1369. з'єднаний з виходом формувача керуючого імпуТаким чином, практично 14% електричної польсу, вивід електроживлення кінцевого підсилюватужності випромінювання з виходу електронних ча потужності підключений до виходу джерела каскадів посилення не перетвориться в акустичну живлення кінцевого підсилювача, вхід джерела потужність. Це неприпустимо багато і настійно живлення передкінцевого підсилювача підключевимагає розробки технічних рішень, які б дали моний до зовнішньої мережі перемінного струму, вхід жливість корисно використовувати енергію придуджерела живлення підсилювача потужності підшувача спектральних складових ВЧ гармонік. ключений до зовнішньої мережі перемінного струФіг.1 Структурна схема побудови типового пему, а паралельно випромінюючій антені підключередавального тракту гідролокатора бокового огляний конденсатор контуру виділення першої ду; гармоніки, введені додаткова індуктивність, яка Фіг.2 Структурна схема побудови економічного індуктивно зв'язана з індуктивністю контуру видіпередавального тракту гідролокатора бокового лення першої гармоніки, два вентилі високої часогляду; тоти, два вентилі низької частоти і два фільтруюФіг.3 Тимчасові епюри коливань зондувальночих конденсатори, при цьому позитивний вивід го імпульсу електроживлення передкінцевого підсилювача Бажаний ефект досягається за рахунок підключений через перший вентиль низької частотрансформації коливань високочастотних спектти до виходу джерела живлення передкінцевого ральних складових, котрі раніше відфільтровувапідсилювача позитивної полярності, негативний лися на корпус у контурі виділення першої гармо 5 88206 6 ніки, за допомогою індуктивно зв'язаних компенДжерело живлення передкінцевого підсилювасуючої і додаткової індуктивностей, і їх двополярча 6 і джерело живлення підсилювача потужності 7 ного випрямлення за допомогою вентилів високої і виконані як перетворювачі енергії перемінної нанизької частоти. пруги суднової мережі в напругу постійного струПропонований передавальний тракт містить у му, що живлить підсилювальні каскади передавасобі задавальний генератор 1, модулятор 3, перельного тракту; дкінцевий підсилювач 4, кінцевий підсилювач поІндуктивність контуру виділення першої гартужності 5, індуктивність контуру виділення першої моніки 8 (компенсуюча індуктивність) і ємність гармоніки 8, випромінюючу антену 9, формувач компенсації 9 утворюють разом з ємністю випромікеруючого імпульсу 2, джерело живлення передкінюючої антени 10 контур виділення першої гармонцевого підсилювача 6, додаткову індуктивність ніки зондувальних коливань. 11, два вентилі високої частоти 14 і 15, два вентилі Індуктивність контуру виділення першої гарнизької частоти 12 і 13 і два фільтруючих конденмоніки 8 і додаткова індуктивність 11 утворюють сатори 16 і 17. трансформатор, первинна обмотка якого включена При цьому вхід модулятора 3 з'єднаний з вив контур виділення першої гармоніки, а на вторинходом формувача керуючого імпульсу 2, позитивній виділяються високочастотні спектральні скланий вивід електроживлення 1 передкінцевого піддові вихідного сигналу підсилювача потужності; силювача 4 підключений до виходу джерела Вентилі 12 і 13 являють собою діоди, частотні живлення передкінцевого підсилювача 6 позитивхарактеристики яких обмежуються подвоєним знаної полярності 1 через другий вентиль низької часченням частоти первинної мережі, якщо джерело тоти 13, негативний вивід електроживлення 2 пеживлення 6 виконане за схемою двонапівпериіодредкінцевого підсилювачі 4 підключений до виходу ного випрямляча, чи частотою перетворення, якщо негативної полярності 2 джерела живлення переджерело живлення 6 виконане за схемою з передкіневого підсилювача 6 через другий вентиль творенням; низької частоти 12, вивід електроживлення кінцеВентилі 14 і 15 являють собою діоди, частотні вого підсилювача потужності 5 підключений до характеристики яких обмежуються спектральними виходу джерела живлення кінцевого підсилювача складовими коливань зондувального імпульсу. 7, входи джерел живлення передкінцвого підсилюПолярність включення вентилів 12, 13, 14 і 15 вача 4 і підсилювача потужності 5 підключені до відповідає схемі на Фіг.2. Вентилі 13 і 14 з'єднані зовнішньої мережі перемінного струму, а паралеміж собою катодами (виводами негативної полярльно випромінюючій антені 10 підключений конності). Вентилі 12 і 15 з'єднані між собою анодами денсатор 9 контуру виділення першої гармоніки, (виводами позитивної полярності). крім того, перший вивід додаткової індуктивності Передавальний тракт працює в такий спосіб. 11 через перший вентиль високої частоти 14 з'єдФормувач керуючого імпульсу 2 відповідно до обнаний з позитивним виводом електроживлення 1 раного оператором гідролокатора бокового огляду передкінцевого підсилювача 4, а через перший режиму роботи генерує керуючий сигнал із задавентиль високої частоти 15 - з негативним вивоною робочою тривалістю і частотою повторення дом електроживлення 2 передкінцевого підсилюзондувального сигналу гідролокатора бокового вача 4, другий вивід додаткової індуктивності 11 огляду і формує в модуляторі 3 з тонального сигз'єднаний із загальним проводом передавального налу з виходу задавального генератора 1 - радіотракту, перший фільтруючий конденсатор 16 підімпульсний сигнал. Радіоімпульсний сигнал підсиключений між позитивним виводом електроживлюється передкінцевим підсилювачем 4 і лення 1 передкінцевого підсилювача 4 і загальним підсилювачем потужності 5 до величини, необхідпроводом передавального тракту, а другий фільтної для забезпечення визначеної акустичної потуруючий конденсатор 15 підключений між негативжності випромінювання антеною 10. На виході підним виводом електроживлення 2 передкінцевого силювача потужності, що працює в режимі D, підсилювача 4 і загальним проводом передавальформується сигнал прямокутної форми (меандр). ного тракту (див. Фіг.2). Контур виділення першої гармоніки зондувальних Задавальний генератор 1 виконаний як проколивань, що включає в себе індуктивність 8 (комграмно-апаратний пристрій, що формує тональний пенсуюча індуктивність) і ємність_компенсації 9 сигнал з робочою несучою частотою гідролокатора разом з ємністю випромінюючої антени 10, видібокового огляду; ляють на антені першу гармоніку зондувальних Формувач керуючого імпульсу 2 виконаний як коливань. При цьому додаткова індуктивність 11, програмно-апаратний пристрій, що формує керующо утворює з компенсуючою індуктивністю, включий сигнал з робочою тривалістю і частотою поченою в контур виділення першої гармоніки, вторення зондувального сигналу гідролокатора трансформатор напруги, виділяє різницеві високобокового огляду; частотні спектральні складові вихідного сигналу Модулятор 3 виконаний як програмнопідсилювача потужності. Різнополярні коливання апаратний пристрій, що формує радіоімпульсний високочастотних спектральних складових детексигнал з робочою тривалістю і частотою повторентуються різнополярними вентилями 14 і 15 і виконя гідролокатора бокового огляду; ристовуються для електроживлення попередніх Передкінцевий підсилювач 4 і підсилювач покаскадів передавального тракту. Джерело живлентужності 5 забезпечують посилення радіоімпульсу ня 6 забезпечує електроживленням попередні касдо величини, необхідної для забезпечення визнакади на час перших зондувальних посилок, а потім ченої акустичної потужності випромінювання; з появою напруги з виходів вентилів 14 і 15 відключається через запирання вентилів 12 і 13. 7 88206 8 Пропонований передавальний тракт вигідно товується енергія високочастотних спектральних відрізняється від прототипу тим, що в ньому для складових зондувальних посилок. електроживлення передкінцевих каскадів викорис Комп’ютерна верстка О. Гапоненко Підписне Тираж 28 прим. Міністерство освіти і науки України Державний департамент інтелектуальної власності, вул. Урицького, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут промислової власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601