專利名稱：晶體管發(fā)射回答器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型提供一種高空測風(fēng)用晶體管發(fā)射回答器，屬氣象儀器。測風(fēng)時，用氣球?qū)⑵涫┓庞诳罩信c地面測風(fēng)二次雷達(dá)(如701型雷達(dá))相配合，工作于詢問－回答狀態(tài)。
目前我國使用的GEZ5－69型發(fā)射回答器，其原理方框圖如

圖1。由400MC超高頻振蕩器A°、1.2MC超音頻輔助振蕩器C°、C°與A°的超音頻耦合電路B°、低壓電源E°、直流變換升壓器D°、天線TX等組成。除電源E°外全部元器件裝配在一塊印制電路板上構(gòu)成機(jī)芯，機(jī)芯裝在一個外殼內(nèi)，只有天線和電源連接線露于殼外，施放時將電源與電源連接線相連。其原理電路圖如圖3。400MC超高頻振蕩器A°是由6CCB電子管G°、等效于一個電感的小于四分之一波長短路長線L°及電子管極間電容組成的電容三點(diǎn)式振蕩器。電容C01的取值使對400MC頻率相當(dāng)于短路，微調(diào)電容C°用以微調(diào)超高頻振蕩頻率。ZL02是柵偏壓電路的高頻扼流圈，電阻R01用以限至柵流，電阻R02、R07、電容C02、C04組成柵極自給偏壓電路。電源E°用6.5－7.5伏直流專用鎂電池。6C6B電子管燈絲由鎂電池直接供電，板極由鎂電池經(jīng)直流變換升壓器D°供給75－100伏電壓。直流變換升壓器D°由低頻振蕩器、升壓變壓器TP02、整流濾波器三部分組成。低頻振蕩器是由晶體三極管T02、低頻變壓器TP02、由電阻R09、R08、晶體二極管D01等所構(gòu)成的偏置電路等組成的變壓器耦合振蕩器。振蕩頻率為幾十千周，其輸出正弦波經(jīng)晶體二極管D02半波整流和電容C05濾波產(chǎn)生75－100伏直流電壓，經(jīng)高頻扼流圈ZL01供給6C6B電子管板壓。1.2MC超音頻輔助振蕩器是由晶體三極管T01、高頻變壓器TP01及其直流偏置電路組成的變壓器耦合振蕩器。其輸出通過串接在6C6B電子管自給偏壓電路中的TP01次級繞組耦合疊加在柵偏壓上，起到控制400MC振蕩器做間歇微弱振蕩的作用，即工作于超再生狀態(tài)。天線TX是約二分之一波長的黃銅線，其一端接于6C6B電子管的柵極。
當(dāng)TX接收到地面雷達(dá)的詢問脈沖信號電壓，疊加到6C6B的柵偏壓上并達(dá)到起振電壓時，便觸發(fā)產(chǎn)生400MC回答脈沖，再通過TX輻射出去。地面雷達(dá)利用接收到的回答脈沖與發(fā)射脈沖的時間差和雷達(dá)天線電軸所處的方位和仰角來確定發(fā)射回答器相對于雷達(dá)的位置，進(jìn)一步利用發(fā)射回答器相對于雷達(dá)的運(yùn)動軌跡計算出風(fēng)向風(fēng)速，以完成測風(fēng)任務(wù)。
上述發(fā)射回答器，由于采用電子管做超高頻振蕩管，除要供給燈絲低壓外還要供給板極高電壓，高電壓的供給要采用高電壓專用電池，或直流變換升壓器。使得發(fā)射回答器結(jié)構(gòu)復(fù)雜、重量大、耗電量大、成本高，從而需增大氣球的體積和充氫氣量，使每次探測的總成本增高。另外，由于采用變壓器耦合輔助振蕩器，使回答脈沖前沿在詢問脈沖較弱時陡度低，從而影響測距精度。
本實(shí)用新型的目的是提供一種結(jié)構(gòu)較簡單、小型輕便、耗電量小、成本低又能提高測距精度的探空發(fā)射回答器。
本實(shí)用新型是通過如下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的。圖2是其原理方框圖。由晶體管超高頻振蕩器A、超音頻輔助振蕩器C、C與A的超音頻耦合電路B、低壓直流電源E、串接在超高頻振蕩器A的偏置電路中的達(dá)林頓電流放大電路F、天線TX等組成。
由于超高頻振蕩器A采用晶體三極管做振蕩管，只需一個低壓電源，可省去高電壓電源或直流變換升壓器。又由于采用電容三點(diǎn)式超音頻輔助振蕩器，且其與超高頻振蕩器的耦合電路由電容電阻串聯(lián)組成。通過上述措施使本實(shí)用新型發(fā)射回答器結(jié)構(gòu)簡單、小型輕便、耗電量小、成本低又能提高測距精度。
下面結(jié)合實(shí)施例及其附圖對本實(shí)用新型技術(shù)方案予以詳細(xì)描述。
圖4是本實(shí)用新型晶體管發(fā)射回答器的一個實(shí)施例的原理電路圖，圖5是印刷電路板機(jī)芯正面結(jié)構(gòu)示意圖，圖6是印刷電路板機(jī)芯背面結(jié)構(gòu)示意圖，圖7是本實(shí)施例整體外型示意圖。
如圖4所示，晶體管超高頻振蕩器A是由晶體三極管T1、等效于一個電感的略短于四分之一波長終端短路長線L1、電容C1、C2、C3組成的一個電容三點(diǎn)式振蕩器。長線L1的一端與T1的集電極相連接，L1上有一曲折段l1，可焊連其一部分改變長線L1的等效長度，用以微調(diào)振蕩頻率。T1集電極由電源E的正極通過高頻扼流圈ZL3供電。ZL2為基極高頻扼流圈，R1為基極限流電阻，電阻R2、R3、電容C4、C5構(gòu)成基極自給偏置電路。ZL1為T1發(fā)射極高頻扼流圈。電阻R4與穩(wěn)壓二極管DZ組成穩(wěn)壓電路。電阻R8與晶體三極管T3、T4組成達(dá)林頓電流放大電路F。達(dá)林頓電流放大電路的輸入端a與DZ的陰極相接，T4的發(fā)射極與R3和C5的連接點(diǎn)b相連，這樣，電源E通過R4與達(dá)林頓電流放大電路給T1的偏置電路供電。
超音頻輔助振蕩器C由晶體三極管T2、電感L2、電容C6、C7、C8等組成改進(jìn)式的電容三點(diǎn)式振蕩器(克拉普振蕩器)。電阻R6、R7構(gòu)成T2的偏置電路，R5是負(fù)反饋電阻也構(gòu)成偏置電路的一部分。超音頻振蕩電壓從電容C8上p點(diǎn)，經(jīng)電容C9與電阻R9的串聯(lián)電路(即圖2中的B)串接耦合到T1偏置電路的b點(diǎn)上，使超高頻振蕩器A工作在超再生狀態(tài)。
天線TX是約半波長的黃銅線，其一端與長線L1的一端電連接，另一端開路。
電源E選用24伏直流專用鎂電池。
本實(shí)施例T1可選用BY701、3DG91或2G711晶體三極管，T2、T3、T4可選用3DG6或3DG202晶體三極管，T2與T4亦可選用達(dá)林頓對管。ZL1、ZL2、ZL3用漆包線繞制。具有曲折段l1的長線L1印制在印刷電路板上，線寬4mm，平行線距10mm，線長約90mm。TX是長330mm，直徑1.5mm，一端有螺紋的黃銅線。
圖5與圖6中，1是印刷電路板，2是天線彎角連接座，3是印制導(dǎo)線，4是元器件與印制導(dǎo)線的焊接點(diǎn)，5與6是與電源E的連接線，TX是天線，L1是印制在印制電路板上的長線，l1是其上的曲折段。諸多R、C、L、ZL、DZ等是元器件。
本實(shí)用新型全部元器件組裝在印制電路板1上，構(gòu)成一個機(jī)芯。所有元器件通過印制導(dǎo)線3和焊接點(diǎn)4連成圖4所示的電路。長線L1的一端固定裝有一個帶螺孔的黃銅質(zhì)天線彎角連接座2，天線TX具有外螺紋的一端與天線彎角連接座2螺紋連接，同時也達(dá)到電連接。
如圖7所示，機(jī)芯裝在外殼7內(nèi)，只天線TX與電源連接線5和6露于殼外，施放時將電源連接線與專用鎂電池相連接。
本實(shí)施例超高頻振蕩頻率選為400±3MC，中心頻率波長75cm。超音頻振蕩頻率選為1MC。
本實(shí)用新型長線L1仍然可以采用如圖3所示的長線L01，此時以C01短路，以C°為調(diào)頻電容。超音頻輔助振蕩器亦可采用一般電容三點(diǎn)式振蕩電路，如圖8所示，此時可從電感L2上輸出超音頻振蕩電壓。
但如上變化后的實(shí)施例，其性能均不如圖4所示的最佳實(shí)施例。
權(quán)利要求1.一種由超高頻振蕩器A、超音頻輔助振蕩器C、C與A的超音頻耦合電路B所構(gòu)成的超再生式超高頻振蕩器和天線TX及直流低壓電源E所組成的晶體管發(fā)射回答器，其特征在于a.超高頻振蕩器A采用超高頻晶體三極管為振蕩管，b.超音頻輔助振蕩器C采用電容三點(diǎn)式振蕩器，c.超音頻輔助振蕩器C與超高頻振蕩器A間的超音頻耦合電路B由電容電阻串聯(lián)電路構(gòu)成，d.超高頻振蕩器A晶體三極管T1的偏置電路中還包括一個達(dá)林頓電流放大電路F。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的晶體管發(fā)射回答器，其特征在于所說的超高頻晶體三極管T1可選用BY701、3DG91或2G711晶體三極管。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的晶體管發(fā)射回答器，其特征在于所說的超音頻輔助振蕩器C采用克拉普振蕩電路。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的晶體管發(fā)射回答器，其特征在于所說的達(dá)林頓電流放大電路F可采用達(dá)林頓對管。
專利摘要本實(shí)用新型提供一種探空測風(fēng)用晶體管發(fā)射回答器。它與現(xiàn)有的GEZ5-69型發(fā)射回答器相比較，由于以超高頻晶體管代替了超高頻電子管而省去了板極高電壓電源。又由于采用電容三點(diǎn)式超音頻輔助振蕩器，且其輸出通過電容電阻串聯(lián)電路耦合到超高頻振蕩器的偏置電路上，代替了現(xiàn)有的變壓器耦合。故有測距精度高、結(jié)構(gòu)簡單、小型輕便、耗電量小、成本低等優(yōu)點(diǎn)。
文檔編號H04B1/59GK2035943SQ88207178
公開日1989年4月12日 申請日期1988年6月20日 優(yōu)先權(quán)日1988年6月20日
發(fā)明者廖輔之 申請人:國家氣象局氣象科學(xué)研究院大氣探測研究所