Генератор сигналов высокочастотный Г4-80 для настройки трактов СВЧ
Генератор Г4-80 представляет собой высокочастотный измерительный прибор, формирующий калиброванный СВЧ сигнал в гигагерцовом диапазоне. Прибор используется при регулировке, проверке и исследовании радиоэлектронной и антенно-фидерной аппаратуры, когда требуется стабильный сигнал с заданной частотой, уровнем мощности и параметрами импульсной модуляции. Конструкция генератора рассчитана на длительную работу в лабораториях, на производственных стендах и в службах сервисного обслуживания.
Назначение и области применения
Генератор сигналов Г4-80 применяется как универсальный источник СВЧ для:
- регулировки и проверки радиоприемных устройств и трактов высокой частоты;
- исследования параметров антенно-фидерных систем и СВЧ-устройств;
- измерения чувствительности приемников и динамического диапазона селективности;
- контроля полосы пропускания фильтров, трактов и четырехполюсников;
- проверки и отработки аттенюаторов, детекторов и других элементов СВЧ тракта;
- испытаний аппаратуры в режимах непрерывного и импульсно-модулированного сигнала.
Благодаря калиброванному выходу по частоте и мощности Г4-80 может использоваться как опорный генератор в измерительных и метрологических комплексах, включая стенды с автоматизированным управлением.
Устройство и принцип работы
Высокочастотный генератор Г4-80 выполнен по классической схеме на отражательном клистроне типа К-351. Коаксиальный резонатор имеет электрическую длину 3/4 λ, а перестройка по частоте осуществляется бесконтактным Z-образным плунжером, что обеспечивает плавную регулировку и хорошую повторяемость установки частоты. Структурно прибор включает следующие основные узлы:
- блок ВЧ (генератор СВЧ на клистроне);
- блок модулятора, формирующий режимы непрерывной и импульсной работы, а также ЧМ;
- встроенный индикатор мощности с термоэлектрическим преобразователем и усилителем постоянного тока;
- блок питания, обеспечивающий необходимые рабочие напряжения.
В качестве измерителя мощности используется термоэлектрический ваттметр на основе преобразователя М5-78В и усилителя постоянного тока. Показания выводятся на стрелочный индикатор со шкалой, проградуированной в децибелах, что удобно при настройке уровней и работе с аттенюаторами.
Режимы работы генератора Г4-80
Прибор поддерживает несколько видов работы, что делает его гибким инструментом при настройке и испытаниях:
- режим немодулированных колебаний (непрерывная генерация) для измерений амплитудно-частотных характеристик трактов;
- внутренняя амплитудно-импульсная модуляция импульсами типа меандр для имитации импульсных сигналов;
- внешняя амплитудно-импульсная модуляция от внешнего генератора управляющих импульсов;
- режим частотной модуляции, позволяющий использовать Г4-80 как генератор с небольшим диапазоном свипирования частоты для просмотра полосы пропускания;
- работа с внешней синхронизацией частоты от высокостабильного опорного сигнала.
Наличие калиброванного и некалиброванного выходов позволяет одновременно питать измерительный тракт и дополнительное оборудование, сохраняя контроль по уровню мощности на основном выходе.
Технические характеристики генератора Г4-80
| Параметр | Значение |
|---|---|
| Диапазон рабочих частот | 2,56 – 4 ГГц |
| Предел основной погрешности установки частоты по шкале | ±0,5 % |
| Нестабильность частоты за 15 минут работы | не более 1·10-4 f после прогрева |
| Тип выходного тракта | коаксиальный тракт с волновым сопротивлением 50 Ом |
| Диапазон калиброванной выходной мощности | от 10-4 до 10-15 Вт |
| Диапазон некалиброванной выходной мощности | от 3·10-3 до 3·10-8 Вт |
| Погрешность установки опорного уровня 10-4 Вт | не более 0,8 дБ |
| Нестабильность выходной мощности за 15 минут работы | около 0,1 дБ |
| Диапазон частот внешней импульсной модуляции | 0,01 – 20 кГц |
| Амплитуда управляющих импульсов внешней ИМ | 20 – 30 В |
| Длительность импульсов внешней ИМ | 0,3 – 200 мкс |
| Длительность фронта и среза | порядка 0,25 и 0,5 мкс соответственно |
| Напряжение питания | сеть переменного тока 220 В, 50 Гц |
| Потребляемая мощность | примерно 150 В·А |
| Рабочий диапазон температур | от минус 10 до плюс 40 °C |
| Относительная влажность | до 95 % при 30 °C без конденсации влаги |
| Габаритные размеры | около 480 × 120 × 475 мм |
| Масса | примерно 20 кг |
Условия эксплуатации и особенности применения
Генератор Г4-80 предназначен для работы в закрытых отапливаемых помещениях, при соблюдении норм по температуре и влажности. После включения прибору требуется прогрев, по окончании которого достигаются паспортные значения стабильности частоты и мощности. Для получения корректных результатов важно использовать согласованные СВЧ кабели и нагрузку 50 Ом, а также обеспечивать надежное заземление корпуса.
При измерении малых уровней мощности рекомендуется использовать калиброванный выход и вести сравнение уровней по шкале индикатора в децибелах. В режимах внешней импульсной модуляции следует контролировать форму и параметры управляющих импульсов в пределах допуска. Правильное включение генератора Г4-80 в измерительный тракт позволяет точно оценивать характеристики СВЧ устройств и проводить настройку сложных радиотехнических систем.
