Блок сеточного модулятора (модулятор управляющего электрода вакуумных СВЧ-усилительных приборов)

(работа выполнена по заказу ОАО «КБП» г. Тула в рамках модернизации многофункциональной РЛС комплекса «Панцирь-С1»)

Блок сеточного модулятора (БСМ) предназначен для обеспечения режима импульсной модуляции усилительных электровакуумных приборов (ЭВП) СВЧ с управляющим электродом (клистроны, лампы бегущей волны). БСМ формирует на управляющем («безтоковом») электроде (сетке) двуполярные, относительно катода, импульсы напряжения необходимой амплитуды с нормированными временами фронта и спада.

Блок построен по схеме двухтактного твердотельного ключа, попеременно коммутирующего запирающее (напряжение смещения) и открывающее (напряжение превышения) напряжения на управляющем электроде ЭВП относительно катода. Находится под потенциалом катода ЭВП СВЧ. Запирающее и открывающее напряжения, а также напряжение катода формируются внешними источниками питания.

БСМ состоит из:

• потенциального двухтактного ключа;
• схемы защиты от пробоев в ЭВП;
• потенциального накального трансформатора с выпрямителем;
• резисторной сборки;
• датчика тока замедляющей системы (резонаторов);
• емкостного делителя для контроля формы и амплитуды выходного импульса;
• схемы формирования внутренних импульсов управления (в соответствии с входным импульсом запуска), которая в том числе обеспечивает необходимый режим по частоте и скважности;
• вспомогательного источника питания;

Основные технические характеристики:

• рабочее напряжение ускоряющего электрода ЭВП (максимальный потенциал БСМ) не более -35 кВ;
• напряжение смещения (формируется внешним источником) не более -3 кВ;
• напряжение превышения (формируется внешним источником) не более +200 В;
• длительность формируемых импульсов (определяется длительностью входных импульсов запуска) не менее 0,1 мкс;
• длительность фронта/спада формируемых импульсов по уровню 0,1-0,9 не более 40 нс;
• средняя/максимальная частота формируемых импульсов не более 200/500 кГц;
• напряжение накала (постоянное, с плавной регулировкой) от 2 В до 7 В;
• ток накала не более 5 А;
• охлаждение БСМ кондуктивное;
• охлаждение резисторной сборки принудительное воздушное;
• габариты 320 × 160 × 100 мм³;
• масса не более 5 кг.

Достоинства:

• функционально законченный малогабаритный блок сеточного модулятора, содержащий, в том числе и потенциальные накальные цепи;
• широкий диапазон рабочих значений длительностей импульсов и частот повторения;
• развитая система защит для обеспечения безопасной работы ЭВП;
• высокое значение рабочего потенциала;
• малые длительности фронта/спада, высокое качество формируемого импульса;
• - контрольные высоковольтные разъемы для подсоединения измерительных приборов при установке режима ЭВП СВЧ.