лодном состоянии. Это отличие зависит от тока 1а, что позволяет говорить об электронном смещении фазы с коэффициентом а,сф:

при типовых режимах работы амплитрона значение а,сф таково, что изменение фазы усиливаемого колебания лежит в пределах всего 0,2-1 град/% изменения анодного тока. Это затрудняет получение глубокой ФМ. Если изменения анодного тока невелики, то Аф можно оценить, зная изменение анодного напряжения амплитрона Д£а и его дифференциальное сопротивление R: Аф = а,ефА£а ?д.

В радиопередатчиках СВЧ часто приходится усиливать колебания, промодулированные по частоте или фазе. Основным требованием, выполнение которого обеспечивает-усиление таких колебаний с минимальными искажениями, является равномерность амплитудно-частотной характеристики усилителя * и линейность его фазо-частотной характеристики в полосе частот большей, чем спектр усиливаемого модулированного сигнала. В усилителях на многорезонаторных клистронах эти требования удовлетворяются путем специальной подстройки резонаторов. Достижимые значения полосы частот, в пределах которой модулированный сигнал качественно усиливается, для клистронов составляют несколько процентов.

В ЛБВ О-типа полоса частот равномерного усиления определяется дисперсионной характеристикой замедляющей системы и допустимой разницей между скоростью электронов потока и фазовой скоростью волны, с которой она взаимодействует. Полоса частот обычно имеет ширину порядка 20-50 %. В усилителях на ЛБВ М-типа получают еще более широкие рабочие полосы за счет того, что для них условие синхронизации выполняется в принципиально более широкой полосе частот.

Следует отметить, что для уменьшения паразитной AM при усилении колебаний с УМ нужно работать на участке насыщения мощностной характеристики Рв х Свх) клистрона или ЛБВ.

Перспективными усилителями колебаний, промодулиро-ванных по частоте и фазе, являются амплитроны. Максимальная неравномерность АЧХ этих приборов в рабочей

* Ширина рабочей полосы обычно оценивается по спаду выходной мощности до половинного уровня.

полосе частот обычно не превышает 6-8 %, что значительно лучше, чем у ЛБВ и клистронов. ФЧХ в рабочей полосе линейна, причем при усилении сигналов с УМ они имеют очень малую фазовую чувствительность, что позволяет существенно снизить требования к стабильности напряжения источников питания.

§ 11.4. ИМПУЛЬСНАЯ МОДУЛЯЦИЯ

В передающих устройствах СВЧ широкое применение получила импульсная модуляция (ИМ), когда огибающая модулированного колебания имеет вид прямоугольных импульсов (рис. 11.8, а). Основными параметрами колебаний при ИМ являются амплитуда импульсов Ли, их длительность ти, период повторения Ги или частота следования Fh I/Th. Прямоугольная форма модулирующих импульсов обеспечивает максимальную энергию ИМ-сигнала при заданной амплитуде, что очень важно, поскольку в реальных условиях амплитудные значения напряжения или тока ограничены электрической или тепловой прочностью приборов и свойствами их катодов.

aft)

Рис. 11.8. Импульсно-модулированный сигнал (а) и его спектр (б)

Спектр импульсно-модулированного колебания состоит из несущей и двух боковых полос:

а(0 = Ли

-fl!sin(coo-nQ)/ , (11.41)

где Q = 2nf и.

Ширина спектра радиосигнала, как и при любом виде AM, оказывается вдвое больше ширины спектра модулируюш,его сигнала. Обычно в отсутствие каких-либо специальных требований к сигналу считают, что полоса пропускания канала, необходимая для прохождения последовательности прямоугольных радиоимпульсов, может быть определена как

2Д/=2/ти, (11.42)

т. е. пренебрегают в спектре всеми составляющими, имеющими порядок п > 2л/тиО = 5и, где 5и = Т'и/ти - скважность.

Важными энергетическими характеристиками передатчика, работающего в импульсном режиме, являются импульсная, пиковая и средняя мощность.

Импульсная мощность передатчика - это мощность, развиваемая передатчиком во время импульса

щ

где р (i) - мощность за один период высокочастотных колебаний.

При прямоугольной форме импульсов р (t) за время импульса не меняется, и импульсная мощность совпадает с пиковой Рп, т. е. с мощностью, развиваемой передатчиком в течение одного ВЧ-периода, соответствующего максимальной амплитуде модулирующей огибающей *>. Так как непосредственно измерить как пиковую, так и импульсную мощность трудно, широкое распространение получило понятие средней мощности

Рср = /и/5и. (11.43)

Средняя мощность передатчика, работающего в импульсном режиме, определяет тепловой режим как самого передатчика, так и отдельных его элементов. Будет показано (см. § 12.1), что и требуемая мощность источника питания импульсного передатчика определяется его средней мощностью.

Обычно ИМ осуществляют в одной или нескольких цепях питания генератора СВЧ с помощью специальных устройств импульсного питания - импульсных мо-

* Ввиду неидеа.чьно прямоугольной формы реальных радиоимпульсов обычно Рц < п*