Цепи согласования гвв

Основной задачей цепи согласования любого ГВВ является трансформация оконечного сопротивления нагрузки к расчетной величине по цепи выходного электрода во всем диапазоне рабочих частот .

Кроме основной задачи ЦС ГВВ может решать дополнительные задачи: фильтрацию побочных продуктов, которые могут иметь место на выходе ГВВ, например, гармоник основной частоты в ВУМ, комбинационных частот в блоках переноса, гармоник и субгармоник в умножителях частоты.

Классификация цепей согласования

Цепи согласования можно классифицировать по ряду признаков. Мы остановимся на наиболее важных признаках и чаще всего используемых на практике.

По месту размещения Ц С.

1. Цепи согласования ВУМ. Они обеспечиваю трансформацию оконечной нагрузки передатчика к расчетной величине. Такой нагрузкой может выступать антенна, входное сопротивление фидерной линии связи. В промышленных и медицинских установках ОВЧ, УВЧ, СВЧ диапазонов нагрузкой являются физические объекты. ЦС ВУМ наиболее ответственные цепи, поскольку от их работы зависят многие количественные, качественные и эксплуатационные показатели передатчика и других генераторных устройств.

2. Цепи согласования промежуточных усилителей.

3. Цепи согласования умножителей частоты.

4. Цепи согласования блоков переноса.

5. Цепи согласования автогенераторов и буферных усилителей.

6. Цепи согласования различных типов модуляторов: амплитудных частотных фазовых, блоков формирования однополосного сигнала, модуляторов, использующих принцип накопления энергии и ряда других устройств.

Как видно из сделанного перечисления мест размещения ЦС, дополнительные требования определяются спецификой задач, которые решают конкретные устройства.

По диапазону рабочих частот.

1. Цепи согласования диапазонов ДВ, СВ, КВ.

2. Цепи согласования диапазона ОВЧ.

3. Цепи согласования УВЧ и СВЧ диапазонов.

Специфика построения ЦС указанных диапазонов очевидна, поскольку существенно меняется элементная база ГВВ и способы реализации пассивных элементов.

По коэффициенту перекрытия рабочего диапазона частот.

Под коэффициентом перекрытия по частоте ГВВ понимают

Величина коэффициента перекрытия по частоте и способ перехода с одной рабочей частоты на другую оказывают существенное влияние на выбор метода построения ЦС.

а) Различают цепи согласования для работы на фиксированной частоте ( ) или узком диапазоне частот, если . Такие цепи согласования чаще всего выполняются на основе резонансных контуров. При переходе с одной рабочей частоты на другую они не перестраиваются и работают в пределах полосы пропускания, которая обычно больше рабочей полосы. Одновременно резонансные ЦС выполняют подавление побочных продуктов, которые могут иметь место на выходе ГВВ.

б) При различают ЦС с полосой меньше октавы ( ) и ЦС с полосой больше октавы ( ).

Реализация таких ЦС весьма разнообразна. Они могут выполняться на основе перестраиваемых резонансных контуров. Для их перестройки ЦС должны иметь в схеме переменные реактивные элементы, величины которых при переходе с одной частоты на другую должны меняться либо в ручную, либо автоматически. Одновременно в схеме ГВВ должны быть предусмотрено включение контролирующих приборов при ручной перестройке, или датчиков состояния настройки. Необходимо также предусмотреть блок обработки информации датчиков и блок выработки команд, которые запускают электронно управляемые исполнительные механизмы, выполняющие перестройку. Состояние настройки является состоянием повышенной опасности для ГВВ, поэтому в передатчиках предусматриваются специальные режимы настройки, обеспечивающие требуемую надежность изделия.

К достоинствам перестраиваемых ЦС следует отнести возможность фильтрации побочных продуктов и обеспечение высокой точности согласования ГВВ с нагрузкой.

Недостатками следует считать большие временные затраты при переходе с одной рабочей частоты на другую, снижение надежности устройства из-за наличия подвижных элементов, необходимость специальной подготовки обслуживающего персонала и ряд других.

Цепи согласования с можно выполнить без перестройки на основе полосовых фильтров. Такие фильтры получили название октавных фильтров. Решение задачи согласования в этом случае решается либо включением в состав фильтра широкополосных трансформаторов либо использования в фильтрах преобразования Нортона, сущность которого будет пояснена позднее. ЦС такого вида могут решать задачу фильтрации высших гармоник при надлежащем выборе числа звеньев фильтра. Фильтрацию других побочных продуктов такие октавные фильтры не выполняют. Для перекрытия более широкого диапазона можно рекомендовать переключаемые октавные фильтры.

К достоинствам ЦС на основе трансформирующих октавных фильтров можно отнести практически мгновенную готовность к работе на любой частоте рабочего диапазона, повышенную надежность, хорошие эксплуатационные показатели. К недостаткам можно отнести большее число элементов, используемых в ЦС, наличие остаточной ошибки при решении вопроса согласования.

Цепи согласования с можно реализовать на основе широкополосных трансформаторов или ФНЧ с цепями коррекции. Задачу фильтрации побочных продуктов такие цепи не решают. Подавление высших гармоник обеспечивается в выходных усилителях с помощью переключаемых октавных фильтров без трансформации нагрузки. В промежуточных усилителях для ослабления влияния высших гармоник широко используются линейный класс работы. Широкое применение в промежуточных усилителях находят такие мало фильтрующие ЦС, как ФНЧ- трансформаторы. В маломощных каскадах передатчиков широко используются резистивные цепи с отрицательной обратной связью по току и напряжению. Минимизация гармоник достигается использованием линейного класса работы АЭ, т. е. класса «А».