Генератор сигналов высокочастотный Г4-81 для настройки СВЧ трактов
Генератор Г4-81 это специализированный источник СВЧ сигнала, предназначенный для регулировки, проверки и исследования радиоприемной и антенно фидерной аппаратуры в диапазоне нескольких гигагерц. Прибор формирует колебания с калиброванной частотой и мощностью, поддерживает импульсную и частотную модуляцию и позволяет точно задавать уровень сигнала в широком динамическом диапазоне. Г4-81 удобен как эталонный генератор при измерении характеристик трактов, фильтров, аттенюаторов и четырехполюсников.
Назначение и области применения
Генератор сигналов Г4-81 используют в лабораториях, на производственных стендах и в службах сервисного обслуживания как универсальный СВЧ источник. Прибор подходит для выполнения следующих задач:
- настройка и проверка радиоприемников, трактов ПЧ и ВЧ, антенно фидерных систем;
- измерение чувствительности и динамического диапазона селективности приемных устройств;
- оценка полосы пропускания усилительных и измерительных трактов;
- проверка и отработка аттенюаторов, фильтров, детекторов и других СВЧ узлов;
- испытания импульсных СВЧ приемников в режимах внутренней и внешней импульсной модуляции.
Функциональные возможности
Генератор Г4-81 формирует непрерывный или модулированный СВЧ сигнал в узком диапазоне частот около 5 ГГц. Основные возможности прибора:
- непрерывный режим НГ с калиброванным уровнем мощности на выходе;
- режим внутренней импульсной модуляции типа меандр для повышения помехоустойчивости измерений;
- режим внешней импульсной модуляции для работы с импульсными СВЧ приемниками и радиолокационными трактами;
- режим ЧМ, позволяющий использовать генератор как источник качающейся частоты с небольшими пределами девиации;
- автоматическое поддержание опорного уровня мощности и индикация мощности по шкале, проградуированной в децибелах.
Конструктивные особенности
В основе Г4-81 лежит отражательный клистрон типа К 352, работающий с коаксиальным резонатором с электрической длиной 3/4 λ. Перестройка по частоте осуществляется бесконтактным Z образным плунжером, что обеспечивает плавный ход и хорошую повторяемость установки частоты. В состав прибора входят:
- высокочастотный блок генератора на клистроне;
- блок модулятора, формирующий режимы НГ, внутренней и внешней импульсной модуляции, а также ЧМ;
- встроенный индикатор мощности на базе термопреобразователя и усилителя постоянного тока;
- блок питания, обеспечивающий необходимые напряжения для клистрона, модулятора и измерительных цепей.
Выход генератора выполнен под СВЧ тракт с волновым сопротивлением 50 Ом, предусмотрен основной калиброванный выход и дополнительный выход повышенной мощности порядка милливатт для работы с внешними устройствами.
Технические характеристики генератора Г4-81
| Показатель | Значение |
|---|---|
| Диапазон рабочих частот | 4,0 - 5,6 ГГц |
| Запас по краям диапазона относительно номинальных граничных частот | не менее 1 % |
| Основная погрешность установки частоты по шкале | не более ±0,5 % |
| Нестабильность частоты за произвольный интервал 15 минут после прогрева 0,5 часа | не более ±2,5·10-4 f |
| Нестабильность частоты за 15 минут после прогрева 2 часа | не более ±1·10-4 f |
| Диапазон калиброванной выходной мощности на разъеме ВЫХОД | примерно от 10-3 до 10-15 Вт с использованием встроенного аттенюатора |
| Диапазон некалиброванной мощности на дополнительном выходе | от 3·10-3 до 3·10-8 Вт |
| Мощность на выходе m1W | не менее 3·10-3 Вт |
| Диапазон регулировки уровня мощности | не менее 50 дБ |
| Основная погрешность установки опорного уровня мощности 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 - 40 В |
| Длительность импульсов внешней ИМ | 0,3 - 200 мкс |
| Длительность фронта импульса | порядка 0,25 мкс |
| Длительность спада импульса | порядка 0,5 мкс |
| Питание генератора | сеть переменного тока 220 В, 50 Гц |
| Потребляемая мощность | около 150 В·А |
| Габаритные размеры | примерно 480 × 120 × 477 мм |
| Масса | около 20 кг |
Эксплуатационные особенности
Для выхода на паспортные характеристики генератору Г4-81 требуется прогрев. Обычно через 30 минут после включения можно проводить предварительные операции, а для работы с минимальной нестабильностью частоты рекомендуется выдержать прибор в рабочем режиме не менее 2 часов. Встроенный термопреобразователь и усилитель мощности формируют показания на стрелочном индикаторе мощности, шкала которого проградуирована в децибелах, что удобно при настройке аттенюаторов и измерении уровней сигнала в трактах.
Прибор рассчитан на эксплуатацию в закрытых лабораторных помещениях, требует надежного заземления корпуса и использования согласованных СВЧ кабелей и переходов. Соблюдение требований по согласованию нагрузки и уровню отражения на входе тракта позволяет получать стабильный и предсказуемый уровень мощности на объекте измерения.
Преимущества генератора Г4-81
- рабочий диапазон 4 - 5,6 ГГц, перекрывающий типичные частоты радиорелейных и радиолокационных трактов;
- калиброванный выход с широким диапазоном регулировки мощности, пригодный для измерений чувствительности и динамического диапазона;
- встроенные режимы импульсной и частотной модуляции без необходимости внешних модулей;
- использование отражательного клистрона и коаксиального резонатора с бесконтактной перестройкой по частоте;
- индикация мощности по шкале в децибелах, удобная для настройки аттенюаторов и фильтров;
- достаточный запас по стабильности частоты и уровня мощности для применения в метрологических и испытательных стендах.
Рекомендации по применению
При включении генератора Г4-81 рекомендуется подключать согласованную нагрузку или измерительный тракт с волновым сопротивлением 50 Ом и использовать качественные СВЧ кабели и переходы. Для измерения малых уровней мощности лучше работать в режиме внутренней импульсной модуляции и использовать синхронные измерительные методики. В режиме внешней ИМ необходимо контролировать амплитуду и форму управляющих импульсов согласно паспортным данным. Регулярная поверка и соблюдение условий эксплуатации позволяют долго использовать генератор Г4-81 как надежный опорный источник СВЧ сигнала в профессиональных лабораториях.
