SE457020B - Oeverspaenningsskyd- och pulsklippkrets foer pulsmodulatorer, foeretraedesvis foer radaranlaeggningar - Google Patents

Description

457_ 020 -hos kopplingen för lastefterbildningen med energimagasineringsanordning- i samverkan med matningsstyrdon och avledningsstyrdon kan även funk- tionen eom pulsslutklippdon utföras utan ytterligare insats.

Utföringsformer av uppfinningen framgår av de osjälvständiga kraven{ Dessa och andra detaljer hos uppfinningen kommer nu att beskri- vas närmare med ledning av ritningen, där fig 1 visar ett principsche- ma för en välkänd radarmodulatorkrets, innefattande pulsslutklippdon och skyddskrets för obelastad magnetron; och fig 2 visar ett för-1 enklat principschema för det kombinerade pulsslutklippdonet och skydds- kretsen för obelastad magnetron. ~ Fig 1 visar en allmänt känd magnetronradaroscillatorkrets, vil- ken använder en likspänningsenergikälla 11 (som ger sinusvág, fyrkant- våg eller någon annan växelspänningsvågform). Energikällan är an- sluten till primärlindningen på en konventionell modulationstrans- formator 12 via en konventionell laddspole 14, isolationsdiod 16 och en urladdningskrets, som innefattar en urladdningstyristorstyrelek- trod 18, vilken då den mottar en tidsmässigt korrekt triggpuls ger upphov till urladdning av en konventionell pulsformningskrets 20.

Därigenom tillförs en modulationspuls till modulationstransforma- torns 12 primärlindning, så att magnetronen 22 pulsas på välkänt sätt i magnetronsändarkretsen. _ Längden på magnetronens utpuls bestäms vanligtvis delvis av likströms- konstanterna i pulsformningskretsen och urladdningstiden för huvud- tyristorns urladdningsstyrelektrod 18 som svar på tidpulser från en konventionell styrkrets 24, som alstrar en serie triggpulser för att tända tyristorn. Dessa styrkretssignaler kommer i en typisk radar- anläggning vanligtvis från en konventionell radaravstàndsväljarkrets 25, som tänder tyristorn 18 med kortare tidsintervall vid val av kortare radaravstånd. En typisk radarmodulator och avståndsväljar- krets visas i US A 4 171 514.

Vidare är, som visas i fig 1, modulationstranformatorns 12 sekundärlindning bifilär med lindningar 15b och 150 anslutna till magnetronens katod-glödtrådskrets. För att endast klippa slutet på magnetronpulserna håller reaktorn 28 igen och förhindrar kortslut- ning under den önskade korta pulstiden. När den mätningsbara reaktorn 28 har hållit igen under denna önskade korta pulstid, mättas den och energi flyter genom.högspänningsreläet 26, som för kortpulsdrift har slutits av en signal från styrkretsen 24 till reläets 26 lindning. 457 020 3 _ Detta relä är slutet under den korta pulstiden, och förblir slutet för att aktivera den mättningsbara reaktorns 28 önskade högspännings- pulsslutklippfunktion i serie med ett belastningsmotstånd 31. Då det uppträder en överspänningstopp på grund av glödtrâdsfel i magnetronen eller på grund av att magnetronen inte tänder som den ska, tänds glim- röret 30 och shuntar spänningsuppbyggnaden till jord genom belastnings- motståndet 31. Denna konventionella krets ger alltså en negativ säker- hetsspänning när magnetronen inte tänder. Man inser, att högspännings- relëet 26 utsätts för mekanisk förslitning, är relativt dyrt att byta och har begränsad livslängd på kontakterna. Glimröret 30 är också en välkänd gnistgapsanordning, som använder argon eller tritium, har be- gränsad livslängd och är dyr att byta, emedan både reläet och glimröret utsätts för den högspänning som används för att pulsa magnetronen, vil- ket leder till att det tenderar att bildas ljusbågar.

Nu hänvisas till fig 2, som visar en utföringsform av uppfinning- en, i vilken en ny krets använder samma tyristor för att utföra båda funktionerna att klippa pulssluten och att skydda vid obelastad magnet- ron. Fig 2 visar att ett strömflöde genom en tillsatslindning 13 på en radarmodulationstransformator 12 används på ett nytt sätt för att genom lågspänningspulsslutklippning minska bredden hos korta radarsändnings- pulser och automatiskt lägga på en skyddsbelastning på modulatorn när magnetronen är obelastad eller släckt. Modulatorn fungerar väsentligen som den i fig 1, och detaljer som motsvarar varandra i fig 1 och 2 är försedda med samma hänvisningsbeteckningar. Den extra lindningen T3 på transformtorn 12A har företrädesvis större omsättningsförhållande än 2:1 relativt primären, och kan bestå av åtta varv av tråd nr 22. Där- vid är dess ena ände jordad och den andra är ansluten till en mättnings- bar reaktor 28, vilken förhindrar eller håller tillbaka kortslutning av den förutbestämda önskade pulsbredden. När den mättningsbara reaktorn 28 har hållit igen under den önskade pulsbredden, mättas den. Oönskad pulsenergi i slutet på pulsen flyter då genom seriekopplade isolations- dioder 34,35 till kondensatorn 36, eftersom tyristorn 38 är utförd att hållas sluten under de korta pulstiderna och öppen under typiska långa pulstider, så som bestämmas på fiflkänt sätt av en avståndsväljaromkopp- lare 254. vilken är ansluten till styrkretsen 24. Kondensatorn 36 maga- sinerar alltså den spänning som utvecklas av lindningen 13 och den laddade kondensatorn 36 tillåter den långa pulsen att förbli tillkopp- lad. Det bör observeras, att när den mättningsbara reaktorn 28 har hållit igen för pulsen till den önskade pulsbredden, kommer den att mättes. Oönskad pulsenergi kan då flyta genom dioden 34, dioden 35 och 457 020 " 4 till magasineringskondensatorn 36, som magasinerar den oönskade puls- energin. För att denna magasinerade pulsenergi ska avledas till jord, aktiveras tyristorn 38 när man byter avstånd med hjälp av en välkänd tidsstyrkrets 24, som matas från en konventionell avståndsväljare 25.

När tyristorn 38 i drift tänds läcker den i pulsluckorna den magasinerade oönskade energin i~t ex en 0,5 /uF kondensator 36 till jord genom ett seriekopplat 70 ohms motstånd 37 och det parallellkopp- lade motståndet 39, som tidsbestämmer kondensatorns 36 urladdning. När således den mättningsbara reaktorn 32, dioderna 34 och 35, motstånden 37, 39, kondensatorn 36 och tyristorn 38 aktiveras, bildas den puls- slutklippkrets, som ska ladda ur den oönskade, magasinerade energin i de korta pulsluckorna.

I ny kombination med denna pulsslutklippkrets finns det en skydds- krets för obelastad magnetron, i vilken krets de seriekopplade motstånd- en 42 och 44 bildar en delarkrets tillsammans med en zenerdiod 46, som fungerar som en spänningsurladdningskrets vid obelastad magnetron. Hot- 'stånden 42 och 44 delar alltså den toppspänning som bildas över trans- formatorns 12A lindning 13 vid obelastad magnetron. Belastningen över transformatorns 12A sekundär- eller utlindningar 13b, 130 är kopplad för att tillföra högspänning till magnetronen 22. l När magnetronen 22 blir obelastad, kommer den delade spänningen över motstànden 42, 44 att överstiga zenerspänningen över zenerdioden 46, och zenerdioden blir ledande och får tyristorn 38 att tändas. När tyristorn 38 leder, belastas primärlindningen 13a till jord på liknande sätt som vid normaldzarbetande magnetron 22. Detta skyddar huvudurladd- ningstyristorn 18 från att låsa och leda under en positiv impedansmiss- anpassning, som uppträder i obelastat tillstånd, t ex vid öppen magnet- ron. Denna skyddskrets för obelastad magnetron upprätthåller således en väsentligen konstant impedans på transformatorns primärlindning, vilket hindrar modulatorn 10 från att lägga på mer än dubbla den normala ar- betsspänningen på magnetronen 22 med tillhörande kretsar. Genom att man således kombinerar en pulsslutklippkrets och en skyddskrets i en enda lågspänningshalvledare i form av en tyristor, elimineras gnistgap och andra anordningar med begränsad livslängd, och genom att man arbetar vid lägre spänning relativt magnetronspänningen, kommer lågspännings- skyddskretsen att ge nästan obegränsad livslängd åt modulatorns övriga kretsar. ' De ovan beskrivna utförandena av uppfinningen ska endast ses som icke begränsade exempel. Alla fackmannamässiga variationer inom ramen för bifogade patentkrav ska anses ingå i patentskyddet.

Claims (4)

457 020 5 P a t e n t k r a v :

1. Överspänningsskydds- och pulsklippkrets för pulsmodulatorer, företrädesvis för radaranläggningar, innefattande en transformator (12A) med en primärlindning (13a) och en sekundärlindning (13b, 13c) för alstring av modulationspulser för en rnagnetron (22), kännetecknad av att transformatorn (12A) även har en oberoende, tredje lindning (13), som är magnetiskt kopplad med primär- och sekun- därlindningarna pa sadant sätt att den reflekterar en lägre läckreaktans till sekun- därlindningen (13b, 13c) än till primärlindningen (13a), varvid den oberoende lind- ningens (13) ena ände är ansluten till jord och dess andra ände är förbunden med en mättningsbar reaktor (28), att en tyristor (38) är anordnad för att klippa puls- erna till en förutbestämd bredd och lagra överskjutande pulsenergi i en kondensaton (36) när reaktorn (28) mättes, varvid tyristorn (38) och ytterligare kretselement (36, 37) är kopplade parallellt med kondensatorn (36) pa sadant sätt att de laddar ur den upplagrade överskottsenergin under modulatorns pulsluckor, och att den oberoende lindningens (13) andra ände även är ansluten till ytterligare kretselement (142, hä, 146), som innefattar en zenerdiod (46) och är förbundna med tyristorns (38) ingång, varvid zenerdioden (46) är sa vald och anordnad att tyristorn (38) blir ledande och till transformatorns primärlindning (13a) reflekterar en skyddslast som svar pa en överapënning som uppstår när magnetronen (22) inte tänder, aa att prirnärlindningen genom verkan av denna belastning inte kan tillföra magnet- ronen med tillhörande kretselement skadligt hög drivspänning vid feltändning eller avbrott.

2. Krets enligt kravet 1, kännetecknad av att reaktorn (28) och konden- satorn (36) är seriekopplade med mellanliggande isolationsdioder (34, 35).

3. Krets enligt kravet 1 eller 2, kännetecknad av att zenerdioden (46) är direktkopplad till tyristornš (38) styringang.

4. Krets enligt nagot av föregaende krav, kännetecknad av att de med kondensatorn (36) parallellkopplade ytterligare kretselementen innefattar ett ur- 'laddningsmotstand (37).