стабилизируемого генератора и эталона. На рис. 5.12, а показана схема дискриминатора, состоящего из отрезка фидерной линии с двумя детекторными секциями, который нагружен на высокодобротный резонатор. Расстояние между плоскостями включения детекторов в тракт равно (2 + + 1) А,в/4 (Kg - длина волны в фидерной линии, а п = = О, 1, 2 и т. д.). На рис. 12, б, в, г представлено распределение напряженности электрического поля Е вдоль линии (по координате г). Расстояние между местом подключения к линии второй детекторной секции и резонатором подбирают так, чтобы при частоте генератора, равной собственной частоте резонатора /о. значения Е в месте подключения детекторных секций были одинаковыми {Ei = Е^)

Рис. 5.13. Схема дискриминатора с двумя расстроенными резонаторами (а) и зависимости напряжений от частоты (б)

(рис. 5.12, б). Входное сопротивление высокодобротного резонатора, а следовательно, амплитуда и фаза отраженной ют него волны зависят от частоты. Однако при небольших отклонениях частоты генератора от /о изменением активной составляющей входного сопротивления резонатора можно пренебречь и считать поэтому, что амплитуда отраженной волны не зависит от частоты. Изменение фазы отраженной волны приводит к изменению фазы стоячей волны. Причем в зависимости от того, уменьшается или увеличивается частота падающей волны, максимум напряжения стоячей волны смещается в разные стороны, вызывая соответствующие изменения в напряжениях, снимаемых с детекторных секций (рис. 5.12, s, г).

На рис. 5.13, а изображена схема дискриминатора с двумя резонаторами, собственные частоты /] и /г которых несколько отличаются между собой. Резонаторы связаны с детекторами, нагруженными на резисторы и R,. СВЧ-ко-

13,9

лебания от генератора поступают на вход резонаторов. Если частота генератора расположена точно посредине между частотами /i и /а [равна (рис. 5.13, б)], то при условии идентичности резонаторов и детекторов напряжение на выходе дискриминатора Ыд = Uj - между точками 1 и 2 равно нулю. При отклонении частоты генератора от /о равенство между токами детекторов нарушается, следовательно, на выходе дискриминатора появляется разностное напряжение д, полярность которого зависит от знака расстройки частоты генератора относительно /о-

Существенным недостатком рассмотренных дискриминаторов является необходимость использования двух детекторов, а в последнем случае и двух резонаторов. Неидентичность характеристик этих элементов может привести к существенным погрешностям системы АПЧ.

Отгене-ратора

Рис. 5.14. Схема дискриминатора с модулируемым резонатором (а); смещение резонансной кривой при модуляции (б); изменение напряжения иа выходе дискриминатора (в)

Этого недостатка нет у дискриминатора, в котором использован один детектор и модулируемый резонатор (рис. 5.14, а). Собственная частота резонатора /о периодически в небольших пределах меняется (например, путем изменения его объема), т. е. происходит модуляция резонатора. На рис. 5.14, б показаны пунктиром крайние положения его резонансной характеристики при такой модуляции. Если частота генератора равна /о. напряжение на выходе детектора имеет вид, показанный на рис. 5.14, а (сплошная линия). При отклонении частоты генератора от /о амплитуда переменного напряжения на выходе детектора растет, а фаза его зависит от знака ухода частоты относительно /о (рис. 5.14, б). Сравнивая фазу этого напряжения с фазой модулирующего напряжения, можно определить знак ухода частоты генератора,

Дискриминаторы могут создавать на основе устройств, обладающих на СВЧ свойствами мостовых схем (рис. 5.15, а). Часть мощности из основного тракта через высокодобротный проходной резонатор поступает в плечо Н двойного Болноводного тройника. Другая часть ответвляемой мощности через фазовращатель подается в плечо Е двойного тройника. Волна, попадающая в плечо Е, возбуждает плечи I и 2 синфазно (Ее и Ее на рис. 5.15, б), а волна, попадающая в плечо Я, возбуждает те же плечи противофазно (Е'н и Ен). При частоте генератора, равной собственной резонансной частоте резонатора, с помощью фазовращателя

ffm генератора

Рис. 5.15. Схема дискриминатора на двойном волиоводном тройнике (а) и напряженности электрического поля в плоскостях включения детекторов при /р = (б) и /рт/о (в)

добиваются фазового сдвига я/2 между колебаниями, поступающими в плечи £ и Я тройника. Поэтому напряженности поля в плоскостях включения детекторов £ и Е оказываются равными по амплитуде и Нд = 0. При отклонении частоты генератора от /о проводимость проходного резонатора становится комплексной, и колебания, поступающие через него в плечо Я, меняют фазу на угол ф (рис. 5.15, в). Этот угол тем больше, чем больше отклонение частоты и добротность резонатора. Фазовые соотношения между напряженностями в плечах / и 2 меняются, что приводит к неравенству напряженностей £ и £ и, следовательно, к появлению на выходе схемы напряжения Нд, полярность которого определяется знаком отклонения ча- Стоты, а значение - углом ф.