5.3. Расчет разделительных элементов

Для правильного функционирования схемы необходимо использовать разделительные элементы.

Сопротивление разделительных конденсаторов должно быть намного меньше сопротивления нагрузки — сопротивления коаксиального кабеля в диапазоне частот работы данного устройства:

Стандартное значение из ряда Е24: нФ

Сопротивление разделительных индуктивностей должно быть намного больше сопротивления нагрузки — входного сопротивления одного плеча усилителя или сопротивления коаксиального кабеля в диапазоне частот работы данного устройства:

6. Расчёт блока коммутируемых фильтров.

В широкополосных передатчиках, каскады которых не содержат резонансные фильтрующие цепи, между выходом устройства сложения мощностей отдельных двухтактных схем и входом согласующего устройства включается блок коммутируемых фильтров.

Каждый из фильтров блока может быть выполнен либо в виде ФНЧ, граничная частота которого меньше частоты второй гармоники усиливаемого сигнала, либо в виде полосового фильтра, верхняя ω_вi и нижняя ω_нi граничные частоты которого удовлетворяют соотношению ω_вi/ω_нi=k_дi.

Рис. 6.1 Принципиальная схема фильтра.

Нижняя рабочая частота: с^-1

Верхняя рабочая частота: с^-1

Возьмём примерно коэффициент перекрытия

Количество фильтров = 4,676 ≈ 5, то есть округляем до большего целого числа, т.к. количество фильтров не может быть дробным.

_{Уточняем коэффициент перекрытия: .}

_{Получаем диапазоны частот, на которые будут настроены фильтры:}

_.

_{1-й фильтр: 3…4,384 МГц}

_{2-й фильтр: 4,384…6,407 МГц}

_{3-й фильтр: 6,407…9,364 МГц}

_{4-й фильтр: 9,364…13,69 МГц}

_{5-й фильтр: 13,69…20 МГц}

По условию дБ, что составит .

Задаемся неравномерностью АЧХ: δ = 0,5 дБ. Тогда, коэффициент неравномерности АЧХ:

.

Следовательно, уточненное значение количества элементов в фильтре

Рассчитаем номиналы элементной базы фильтра.

Для начала, примем входное сопротивление согласующего устройства

Из табл.П3 находим

Тогда, переходя от нормализированного прототипа к ФНЧ с частотой среза и сопротивлением нагрузки , получим номиналы элементов :

C₁= 820 пФ

C₃= 1200 пФ

C₅= 820 пФ

Конденсаторы являются стандартными элементами и выбираются по значению емкости, допуску, рабочему напряжению, группе ТКЕ и реактивной мощности.

7. Расчёт синтезатора сетки частот.

Для получения совокупности номинальных значений частот в заданном диапазоне, следующих друг за другом с заданным интервалом используется синтезатор сетки частот, схема которого приведена на рис. 7.1.

Рис. 7.1 Структурная схема синтезатора сетки частот.

Данная схема является многокольцевым ССЧ, т.к. каждый перемножитель f·N_i представляет систему с замкнутым кольцом фазовой автоподстройки частоты (ФАП). Такие устройства характеризуются сложностью настройки, но обеспечивают низкий уровень побочных составляющих.

Учитывая операции над частотами, осуществляемые в каждом из блоков ССЧ, для частоты сигнала на выходе синтезатора справедливо:

_,

где (i=1,2,..5) – коэффициенты деления делителей с переменным коэффициентом деления в каждом из колец ФАП. Коэффициенты удовлетворяют соотношениям:

где ; , - максимальное и минимальное значения коэффициента деления в i-м кольце ФАП. Тогда получаем:

_{Принимаем величину шага сетки fш = 5 кГц и значение эталонной частоты} кГц. Будем рассчитывать .

Чтобы обеспечить значение в соответствии с заданием, необходимо подбирать :

При этом должно быть целым числом.

Предположим :

Комбинационные составляющие порядка меньше 6 не должны попадать в полосу пропускание полосового фильтра.

Проверка:

Следовательно:

_{Проверка:}

должно удовлетворять неравенству:

_{Чтобы обеспечить интервал частот на выходе ССЧ от 3 МГц до 20 МГц с шагом 5 кГц, коэффициенты должны быть равны:}

_{N1 = 100 + k1 k1 = 0;5}

_{N2 = 90 + k2 k2 = 0;1…9}

_{N3 = 90 + k3 k3 = 0;1…9}

_{N4 = 700 + 10k4 k4 = 3;4…9}

_{N5 = 800 - 100k5 k5 = 0,1}