Генератор перешкод

Реферат: UA 75951 U UA 75951 U 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 Корисна модель належить до радіотехніки й може бути використана при створенні передавачів радіоперешкод у системах радіотехнічного маскування й захисту інформації, оброблюваної засобами обчислювальної техніки, від витоку по каналах побічних електромагнітних випромінювань і наведень, а також у радіосистемах різного призначення як опорний генератор шумової потужності з дистанційним керуванням. Відомий генератор шуму, що містить тактовий генератор, чотири ключі, два інвертори, двотактний підсилювач потужності, трансформатор із двома входами первинної обмотки, з'єднаними з виходами двотактного підсилювача потужності, і з'єднані послідовно з тактовим генератором дільник частоти на 2п і генератор псевдовипадкових послідовностей [1]. Недоліком цього пристрою є порівняно низька ефективність внаслідок того, що в послідовності імпульсів струму перемагнічування є імпульси, тривалість яких у два рази перевищує тривалість елементарного імпульсу. Крім того, пристрій має більші габарити й малу надійність роботи. Відомий імітатор радіолокаційних сигналів, що містить генератор радіосигналів, генератор перешкоди (широкосмуговий), суматор, керовані цифрові атенюатори, що дозволяє імітувати сигнал мети й широкосмугову шумову перешкоду [2]. Недоліком відомого імітатора є те, що він не дає можливості імітувати вузькосмугову шумову перешкоду й ведучу перешкоду по швидкості. Відомий також імітатор радіолокаційних сигналів, що містить послідовно з'єднані генератор доплеровських частот, атенюатор сигналу й суматор, а також генератор вузькосмугової перешкоди, що включає генератор псевдовипадкових сигналів і атенюатор перешкоди, генератор широкосмугової перешкоди, що включає атенюатор перешкоди й виконаний у вигляді окремого каналу генератор ведучої перешкоди. Це дає можливість імітувати як широкосмугову, так і вузькосмугову шумову перешкоду, а також, ведучу перешкоду по швидкості [3]. Недолік даного пристрою - ведуча по швидкості й широкосмугова перешкода не можуть накрити сигнал мети у всьому динамічному діапазоні. Крім того, генерацію вузькосмугової шумової, широкосмугової шумової і ведучої по швидкості перешкод виконують різні елементи пристрою, що збільшує його масогабарити. Відомі пристрої генерування шумів, що містять тактовий генератор, генератор псевдовипадкових послідовностей і два підсилювачі потужності [4]. Недоліком відомих пристроїв є застосування однотактних підсилювачів потужності, що мають низький КПД. Відомі пристрої радіомаскування [5], що містять генератор шуму й активний антенний контур. Генератор шуму виконаний у вигляді системи двох генераторів, зв'язаних між собою елементом зв'язку, причому перший генератор містить нелінійний підсилювач із інерційним автозсувом і ланцюгом запізнілого зворотного зв'язка, другий генератор містить нелінійний підсилювач і ланцюг регульованого запізнілого зворотного зв'язка, вихід першого генератора з'єднаний із входом другого генератора за допомогою ємнісного елемента зв'язку, а активний антенний контур виконаний у вигляді випромінюючої антени. Один його кінець з'єднаний з виходом другого генератора, а інший - із загальною шиною. Недоліком даних пристроїв є низький рівень спектральної щільності потужності шуму у високочастотній області робочого діапазону, що обумовлено обмеженими можливостями одиночної антени при роботі в смузі частот від 0,01 до 1800 МГц. Найбільш близьким по своїй технічній суті до корисної моделі, що заявляється, є генератор перешкод, опублікований у роботі [6]. Він містить електронний інжектор, камеру з діелектричного матеріалу, соленоїд навколо камери, спіральні погоджувачі для зняття високочастотної потужності, розміщені в торці камери на її бічній поверхні, колектор, установлений у камері напроти електронного інжектора, і джерело живлення. Відомий пристрій, узятий як прототип, працює в такий спосіб. При включенні джерела живлення електронний інжектор емітує електронний пучок, що направляється в камеру. У камері електронний пучок взаємодіє із залишковим газом і утворює усередині камери плазму. Для того, щоб електронний пучок не розходився, навколо камери встановлений соленоїд. Для зняття випромінювання, утвореного взаємодією електронного пучка із плазмою, використовуються спіральні погоджувачі. Відпрацьований електронний пучок попадає на колектор. Недоліками відомого генератора є малий коефіцієнт корисної дії (менш 10 %) перетворення енергії, неможливість регулювання частот спектра випромінювання, мала інтенсивність випромінювання. Це пояснюється тим, що параметри пучка й плазми в даному об'ємі незалежно змінювати не можна - для створення плазми використовується пучок, а частотний спектр і 1 UA 75951 U 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 інтенсивність випромінювання залежать від цих параметрів однозначно. Отже, випромінювання відбувається на характерних частотах ленгмюровських і циклотронних для пучка й плазми. В основу корисної моделі поставлена задача вдосконалити генератор перешкод шляхом попередньої модуляції електронного пучка, що дозволяє підвищити коефіцієнт корисної дії, збільшити інтенсивність випромінювання й забезпечити можливість регулювання частот спектра випромінювання. Поставлена задача вирішується тим, що генератор перешкод, що містить електронний інжектор, камеру взаємодії, на зовнішній поверхні якої розміщений соленоїд, і елемент, що погоджує, джерело живлення, генератор перешкод оснащений електродом, що модулює, з'єднаним зі НВЧ. генератором сигналу й розташованим між електронним інжектором і одним з торців камери взаємодії, інший торець якої з'єднаний з елементом, що погоджує, що виконаний у вигляді конічного рупора, закритого радіопрозорою стінкою, при цьому камера взаємодії виконана з металу, наприклад міді, між конічним рупором і соленоїдом на зовнішній поверхні камери взаємодії розміщене феромагнітне кільце, а НВЧ генератор сигналу з'єднаний з джерелом живлення. Таким чином, додаткова установка електрода, що модулює, з'єднаного із НВЧ генератором сигналу й розташованого між електронним інжектором і одним з торців камери взаємодії елемента, що погоджує, виконаного у вигляді конічного рупора, закритого радіопрозорою стінкою, виконання камера взаємодії з металу, наприклад міді, феромагнітного кільця, розміщеного між конічним рупором і соленоїдом на зовнішній поверхні камери взаємодії, дозволяє підвищити коефіцієнт корисної дії, збільшити інтенсивність випромінювання й забезпечити можливість регулювання частот спектра випромінювання. Суть корисної моделі пояснюється кресленням, на якому наведена структурна схема пропонованого генератора перешкод. Він містить джерело живлення 1, з'єднане з електронним інжектором 2, електрод 3, що модулює, з'єднаний із НВЧ генератором сигналу 4, камеру взаємодії 5, виконаної з металу, на зовнішній поверхні якої встановлений соленоїд 6. Випромінювання сигналу відбувається через елемент, що погоджує, 7, виконаний у вигляді конічного рупора, закритого радіопрозорою стінкою 8. Феромагнітне кільце 9 розміщене між елементом, що погоджує, 7 і соленоїдом 6 на зовнішній поверхні камери взаємодії 5. НВЧ генератор сигналу 4 з'єднаний з джерелом живлення 1. Робота генератора перешкод відбувається в такий спосіб. Напруга від джерела живлення 1 подається на електронний інжектор 2, що створює електронний пучок. Електронний пучок модулюється електродом 3, що модулює, сигналом, що надходить від НВЧ генератора сигналу 4. Модульований електронний пучок поширюється уздовж камери взаємодії 5 і іонізує залишковий газ, що перебуває усередині її (утворює усередині камери плазму). Для того, щоб модульований електронний пучок на осідав на стінки камери взаємодії 5, на її зовнішній поверхні встановлений соленоїд 6. Взаємодія модульованого електронного пучка із плазмою супроводжується порушенням шумового випромінювання переважно на частоті модуляції. Це випромінювання підсилюється по довжині камери взаємодії 5 [7] і через елемент 7, що погоджує, виконаний у вигляді конічного рупора, випромінюється у відкритий простір. Радіопрозора стінка 8 забезпечує усередині камери взаємодії необхідний тиск газу. Щоб модульований електронний пучок не створював на радіопрозорій стінці 8 більше теплове навантаження, за допомогою феромагнітного кільця 9 створюється поперечна складова магнітного поля. Це приводить до того, що модульований електронний пучок поширюється по силових лініях магнітного поля й бомбардує стінки камери взаємодії 5 у місці установки феромагнітного кільця 9. Попередня модуляція електронного пучка приводить до переважного порушення коливань у плазмі на частоті модуляції. Наявність початкового збурювання пучка модулятором з фіксованою фазою приводить до перерозподілу енергії посиленого пучком випромінювання. Дифузія хвиль у просторі хвильових векторів відбувається таким чином, що НВЧ енергія концентрується в околі хвилі із частотою модуляції. Металева камера взаємодії в цьому випадку використовується як хвилевід, погоджений з конічним рупором як випромінювач. Аналіз авторів показав, що відбувається стягування спектру поблизу частоти модуляції в діапазоні частот AD, пропорційному інтенсивності модулюючого поля: Δ ЕМ [8]. Джерела інформації: 1. Фокин В.М. и др. Генератор заградительной помехи. "Соната-СI", регистрационный N 4259 в Российском авторском обществе, занесено в реестр 06.07.2000 г. 2. Авторское свидетельство № 544288 G01S 7/40 от 1972 г. 3. Патент 2066459, GO IS 7/40, от 28.06.82 г. 2 UA 75951 U 5 4. Шелестов И. П. Радиолюбителям: Полезные схемы, Солон-Р, М., подписано в печать 30.06.2000 г… 5. Патент №2360365 "Устройство радиомаскировки", МПК Н04КЗ/00 от 27.06.2009. 6. Лавров В.А., Рогашев С.А. и др. / Специальная электроника, серия СВЧ, 1967. - №5. 7. Верещагин В.Л., Набока Е.Г. и др. / Военная электроника, 1970. - № 8. - С. 17-20. 8. Файнберг Я.Б. Ускорение заряженных частиц в плазме / УФН, 1967. - Т. 93. - № 4. - С. 617. ФОРМУЛА КОРИСНОЇ МОДЕЛІ 10 15 Генератор перешкод, що містить електронний інжектор, камеру взаємодії, на зовнішній поверхні якої розміщений соленоїд, і елемент, що погоджує, джерело живлення, який відрізняється тим, що генератор перешкод оснащений електродом, що модулює, з'єднаним із НВЧ генератором сигналу й розташованим між електронним інжектором і одним з торців камери взаємодії, інший торець якої з'єднаний з елементом, що погоджує, що виконаний у вигляді конічного рупора, закритого радіопрозорою стінкою, при цьому камера взаємодії виконана з металу, наприклад міді, між конічним рупором і соленоїдом на зовнішній поверхні камери взаємодії розміщене феромагнітне кільце, а НВЧ генератор сигналу з'єднаний з джерелом живлення. Комп’ютерна верстка Л. Ціхановська Державна служба інтелектуальної власності України, вул. Урицького, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут промислової власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601 3