雷達原理-脈衝調製器

脈衝調製器的任務是雷達發射機的射頻各級提供一定技術要求的大功率視頻調至脈衝。

脈衝調製器主要分爲線性脈衝調製器，剛性開關脈衝調製器和浮動板調製器。

線性脈衝調製器的主要優點：（1）轉換功率大、電路效率高；（2）要求的觸發脈衝振幅小，功率低，對波形要求不嚴格，因此預調器也比較簡單；（3）高壓電源電壓較低，電路也比較簡單。
缺點：（1）輸出波形和脈衝寬度由人工線參數決定，因此隨意改變脈衝寬度很困難，不適用於要求多種脈衝寬度的應用場合。
（2）對負載阻抗的適應性較差，因爲正常工作時要求人工線的特性阻抗與負載阻抗相匹配。

線性調製器適用於精度要求不高、波形要求不嚴而功率輸出要求較大的雷達發射機中。

脈衝形成網絡的主要參數爲：
（1）特性阻抗表示爲
式中，爲脈衝性是網絡的總電感量（），爲脈衝形式的總電容量（）。
（2）脈衝寬度與和的關係爲
由（1）（2）兩式可得

式中，n爲脈衝形成網絡的節數，分別爲每節的電感量和電容量。
（3）脈衝形式網絡的節數爲

式中，爲脈衝形成網絡放電時形成的脈衝上升時間（），取滿足上式的整數，則脈衝形成網絡每節的電感量和電容量可以分別表示爲

剛性開關脈衝調製器，主要是由高壓電源、充電隔離元件、儲能電容、剛性放電開關和充電旁路電路等組成。
剛醒開關具有硬性通\斷電的能力，所以稱爲剛性開關。
剛性脈衝調製器實際上就是一個阻容耦合的大功率視頻脈衝放大器。
剛性開關調製器有如下特點：
（1）輸出調製脈衝波形主要取決於激勵脈衝波形。
（2）對負載阻抗的匹配要求不嚴格，允許在一定的失配狀態下工作。
（3）對激勵脈衝的頂部平坦度，上升和下降邊要求較高。
（4）爲了消除過大的脈衝頂部降落，要有足夠大的儲能電容。
（5）輸出調製脈衝波形易受分佈參數的影響。
（6）電壓較高、電路較複雜、體積大、重量較重。

浮動板調製器是調製開關管陰極不接地的剛性開關調製器的統稱。
通常把調至開關串聯在微波功率管陰極。陰極調製器也稱爲浮動板調製器。
浮動板調製器的特點：
（1）要求開啓管V1和截尾管V2能承受全部電子注電壓E。但要求流過的電流較小，主要是保證在脈衝前、後沿給分佈電容提供足夠的充放電電流。因而調製器的功率損耗主要取決於分佈電容Co（Co=Co1+Co2）中的儲能和脈衝重複頻率，功率損耗的表達式爲

式中，Co爲總分佈電容。
（2）浮動板調製器形成的調至脈衝，其前沿按的規律線性變化，此速率取決於開啓管和截尾管給出的脈衝電流與脈衝寬度無關，很適合用於寬脈衝和高工作比的雷達發射機。
（3）可工作在複雜脈衝編碼或較高重複頻率狀態，脈衝重複頻率太高時開啓管的損耗增大。在開關管允許的陽極功率給定時，脈衝重複頻率爲

（4）浮動板調製器輸出的脈衝波形可以做得很好，脈衝頂部降落很小。
（5）開啓管和截尾管都處於高電位，故增加了對他們激勵的困難。