
- •Формирование колебаний и сигналов
- •Глава 1. Устройства генерирования и формирования сигналов 7
- •Глава 2. Классификация, каскады, структурная схема и параметры радиопередатчиков 14
- •Глава 3. Общие принципы генерирования и усиления вч и свч колебаний 28
- •Глава 4. Основы теории вч генератора с внешним возбуждением 36
- •25.2. Параметры радиопередатчика 219
- •Глава 1. Устройства генерирования и формирования сигналов
- •1.1. Место и функции радиопередающих устройств
- •1.2. Истоки развития радиопередатчиков
- •1.3. Основные этапы развития техники и теории рПдУ
- •Глава 2. Классификация, каскады, структурная схема и параметры радиопередатчиков
- •2.1. Классификация рпду
- •2.2. Каскады и блоки рпду
- •2.3. Структурная схема рпду
- •2.4. Параметры радиопередатчика
- •2.5. Излучения радиопередатчика и проблема электромагнитной совместимости
- •2.6. Международное сотрудничество в области радиосвязи
- •Глава 3. Общие принципы генерирования и усиления вч и свч колебаний
- •3.1. Классификация и физический механизм работы вч и свч генераторов
- •3.2. Генератор на электровакуумном приборе
- •3.3. Генератор на биполярном транзисторе
- •3.4. Генератор на полевом транзисторе
- •3.5. Генератор на диоде
- •3.6. Клистронный генератор
- •3.7. Генератор на лампе бегущей волны
- •3.8. Время взаимодействия носителей заряда с электромагнитным полем
- •3.9. Принцип синхронизма и фазировки носителей заряда с электромагнитным полем
- •3.10. Мощность взаимодействия носителей заряда с электромагнитным полем
- •Вопрос 1. В чем состоит назначение генератора высокочастотных колебаний?
- •Глава 4. Основы теории вч генератора с внешним возбуждением
- •4.1. Обобщенная схема генератора с внешним возбуждением и ее анализ
- •4.2. Баланс мощностей в вч генераторе
- •4.3. Динамические характеристики вч генератора и максимально отдаваемая им мощность
- •4.4. Нагрузочные, амплитудные и частотные характеристики вч генератора
- •4.5. Согласование электронного прибора с источником возбуждения и нагрузкой и номинальный коэффициент усиления по мощности вч генератора
- •Глава 5. Ламповые высокочастотные генераторы с внешним возбуждением
- •5.1. Типовая электрическая схема лампового гвв
- •5.2. Статические характеристики триода и тетрода и их аппроксимация
- •5.3. Определение токов и напряжений в ламповом гвв
- •5.4. Динамическая характеристика и три режима работы вч лампового генератора
- •Глава 6. Ламповые высокочастотные генераторы с внешним возбуждением
- •6.1. Методика расчета лампового гвв
- •Программа расчета электрического режима работы вч лампового генератора
- •6.2. Нагрузочные характеристики и оптимальные режимы работы лампового генератора
- •6.3. Ламповый гвв с общей сеткой
- •6.4. Электрические схемы ламповых гвв
- •Глава 7. Транзисторные гвв
- •7.1. Типы мощных транзисторов, используемых в генераторах
- •7.2. Биполярные транзисторы
- •7.3. Полевые транзисторы
- •Глава 8. Режимы работы транзисторно гВв
- •8.1. Анализ работы и режимы работы транзисторного генератора с внешним возбуждением
- •8.2. Методика расчета вч генератора с биполярным транзистором
- •Программа расчета электрического режима работы вч транзисторного генератора
- •Глава 9. Сравнительный анализ генераторов
- •9.1. Ключевой режим работы вч транзисторного генератора
- •9.2. Сравнительный анализ трех типов генераторов с внешним возбуждением: лампового, с биполярным и полевым транзисторами
- •Глава 10 . Электрические цепи вч гвв
- •10.1. Назначение и классификация цепей
- •10.2. Согласующие цепи в узкополосных вч транзисторных генераторах
- •10.3. Согласование вч генератора с антенной
- •Глава 11. Электрические цепи широкополосных генераторов
- •11.1. Согласующие электрические цепи в широкополосных вч генераторах
- •11.2. Широкополосный транзисторный усилитель с согласующими цепями лестничного типа.
- •11.3. Широкополосный транзисторный усилитель
- •Глава 12. Свч транзисторные гвв
- •12.1. Метод анализа линейных свч устройств
- •12.2. Гибридно-интегральные свч устройства
- •12.3. Свч транзисторный усилитель
- •Глава 13 . Свч транзисторные гвв
- •13.1. Свч транзисторный генератор балансного типа
- •13.2. Линейный режим работы транзисторного свч генератора
- •13.3. Режим «перелива» мощности в транзисторных свч генераторах
- •Глава 14. Автогенераторы и стабилизация частоты автоколебаний
- •14.1. Назначение, классификация и принцип действия
- •14.2. Установившийся режим автоколебаний
- •14.3. Стабильность частоты аг
- •14.4. Кварцевые аг
- •Глава 15. Стабилизация дискретного множества частот
- •15.1. Назначение и параметры синтезатора частот
- •15.2. Автоматическая подстройка частоты
- •15.3. Частотная автоподстройка частоты
- •15.4. Фазовая автоподстройка частоты
- •15.5. Цифровой синтезатор частот
- •Глава 16. Диодные свч автогенераторы и усилители
- •16.1. Физические основы работы генераторных свч диодов
- •16.2. Свч диодные автогенераторы
- •16.3. Свч диодные генераторы с внешним возбуждением
- •Глава 17. Полупроводниковые умножители частоты
- •17.1. Назначение, принцип действия и основные параметры
- •17.2. Транзисторный умножитель частоты
- •17.3. Диодные умножители частоты
- •Глава 18. Суммирование мощностей сигналов свч генераторов
- •18.1. Способы суммирования мощностей сигналов
- •18.2. Суммирование мощностей сигналов с помощью многополюсной схемы
- •18.3. Суммирование мощностей сигналов с помощью фар
- •Глава 19. Амплитудная модуляция
- •19.1. Виды модуляции
- •19.2. Амплитудная модуляция
- •19.3. Амплитудная анодная и коллекторная модуляция
- •19.4. Амплитудная сеточная и базовая модуляция
- •Глава 20. Однополосная амплитудная модуляция
- •20.1. Нелинейные искажения сигнала при амплитудной модуляции
- •20.2. Однополосная модуляция
- •20.3. Структура обп сигнала
- •20.4. Усиление обп сигнала в двухканальном усилителе (схема Кана)
- •20.5. Формирование обп сигнала
- •Глава 21. Частотная и фазовая модуляция
- •21.1. Основные определения
- •21.3. Спектр сигнала при частотной и фазовой модуляции
- •21.4. Методы осуществления угловой модуляции
- •21.5. Частотный и фазовый модуляторы
- •21.6. Стабилизация частоты несущей при частотной модуляции
- •Глава 22. Частотная и фазовая модуляция дискретных сообщений
- •22.1. Частотная и фазовая модуляция дискретных сообщений
- •22.2. Фазовая манипуляция (фм)
- •22.3. Частотная телеграфия
- •Глава 23. Импульсная модуляция
- •23.1. Параметры и спектр сигнала при импульсной модуляции
- •23.2. Структурная схема и классификация импульсных модуляторов
- •23.3. Импульсный модулятор жесткого типа с емкостным накопительным элементом
- •23.4. Импульсный модулятор мягкого типа с искусственной линией
- •23.5. Внутриимпульсная частотная модуляция
- •Глава 24. Радиопередатчики вч диапазона различного назначения
- •24.1. Радиовещательные радиопередатчики
- •24.2. Телевизионные радиопередатчики
- •Глава 25. Рпду наземных радиотехнических систем по информационному обслуживанию производств рассредоточенного типа
- •25.1. Назначение, основные функции и структура системы.
- •25.2. Параметры радиопередатчика
- •Глава 26. Радиопередатчики свч диапазона. Глобальные космические радиоэлектронные системы
- •26.1. Типы передатчиков в космических системах радиосвязи
- •26.2. Околоземные орбиты спутников
- •26.3. Основные параметры космических систем радиосвязи
- •26.4. Многостанционный доступ
- •26.5. Примеры космических систем радиосвязи
- •Глава 27. Радиопередатчики свч диапазона. Передатчики радиолокационных станций. Передатчики сотовой системы радиосвязи
- •27.1. Передатчики радиолокационных станций
- •27.2. Радиопередатчик сотовой системы радиосвязи
- •Глава 28. Радиопередатчики оптического диапазона
- •28.1. Принцип действия и классификация лазеров
- •28.2. Назначение и структурная схема передатчика оптического диапазона
- •28.3. Модуляторы света
- •Глава 29. Измерение параметров, регулировка и испытания радиопередатчиков
- •29.1. Техника безопасности при работе с радиопередатчиками
- •29.2. Измерение параметров радиопередатчиков
- •29.3. Регулировка и испытания радиопередатчиков
- •Заключение
- •Перечень вопросов для итогового контроля
- •Перечень тем контрольных работ
- •Основные определения
- •Список литературы
Глава 18. Суммирование мощностей сигналов свч генераторов
18.1. Способы суммирования мощностей сигналов
Сущность проблемы. Требуемая мощность радиопередатчиков современных радиотехнических систем в некоторых случаях на 3 -5 порядков превышает максимальную мощность, генерируемую электронными приборами. Этот разрыв между мощностью радиопередатчика и мощностью единичного генератора стал особенно ощутим при переходе от электровакуумных приборов к полупроводниковым.
Мощность электровакуумных приборов в непрерывном режиме работы достигает десятков киловатт, в импульсном - мегаватт. Максимальная мощность полупроводниковых приборов значительно ниже. Причем их мощность ограничена даже не причинами технологического, а физического характера: максимально допустимым значением напряженности электрического поля для исключения пробоя р-n-перехода и максимально возможной температурой полупроводниковой структуры. Более того, с увеличением частоты сигнала мощность транзистора снижается по закону, близкому к 1/f 2, и составляет всего несколько ватт при частоте сигнала 5…6 ГГц. Вместе с тем требуемая мощность СВЧ радиопередатчиков в непрерывном режиме работы достигает нескольких киловатт. Но даже и в СВЧ радиопередатчиках мощностью в несколько десятков ватт мощность полупроводникового прибора во многих случаях оказывается меньше в несколько раз.
Итак, в связи с практически повсеместным переходом от ламповых к полупроводниковым радиопередатчикам проблема суммирования мощностей сигналов генераторов приобрела важное значение.
Три основных способа суммирования мощностей сигналов однотипных генераторов:
– с помощью многополюсных схем-сумматоров;
– со сложением сигналов в пространстве с помощью фазированной антенной решетки;
– в общем резонаторе.
При первом способе к специальному многополюсному устройству подключается большое число однотипных генераторов, мощность сигналов которых поступает в общий выходной канал, связанный с нагрузкой (рис. 18.1, а).
При втором способе сложение мощностей сигналов происходит в пространстве с помощью фазированной антенной решетки (ФАР), состоящей из большого числа определенным образом ориентированных излучателей, каждый из которых возбуждается от самостоятельного генератора (рис. 14.1, б). Все сигналы, подводимые к излучателям, идентичны, за исключением значений начальных фаз, связанных между собой определенным законом. При этом возникает задача по стабилизации и управлению фронтом фаз сигналов одинаковой структуры.
При третьем способе сигналы генераторов подводятся к общей колебательной системе (в СВЧ диапазоне это объемный резонатор), в котором и происходит их сложение (рис. 18.1, в).
Рис. 18.1.
Практически первый способ позволяет увеличить мощность радиопередатчика по отношению к мощности одного полупроводникового прибора на 15…20 дБ; второй - на 30…40 дБ; третий - на 10…13 дБ. Все способы позволяют существенно повысить надежность радиопередатчика, поскольку отказ одного из генераторов приводит только к некоторому снижению суммарной выходной мощности, и устойчивость работы усилительного тракта, так как сумматоры улучшают развязку между отдельными каскадами. Кроме того, при суммировании мощностей сигналов улучшаются условия охлаждения мощных полупроводниковых приборов, рассредоточиваемых на большой поверхности. Поскольку проблема суммирования мощностей сигналов особенно актуальна в СВЧ диапазоне, то применительно к нему и рассмотрим данную проблему.