книги из ГПНТБ / Шумлянский, И. И. Проектирование радиопередающих устройств. Расчет основных режимов при усилении мощности и колебательные системы учеб. пособие

■ (Uc -f ѵ?0 £"а) Рг(фѵJj,

условие отсечки тока cosÖ., = -—

è c+ D ( E , — E da)

^

—~r,----Ѵч\ r'

— и ѵсловие образования седловины cos tb,=

U c — D t0E ;i

ности или перестройке

с помощью

вариометра при

постоян­

№

АД

лД

ной

емкости

обесле-

чивают

отношение

<2--- —?

частот каждого под-

1

V

диапазона

q— h ~

.А"-г

1

1

Рк

J— —

1------- 1--

“ /

4

ü)fi Löf

(ö%

CJl О)

І ;- при:этом

9

неооходимое количе-

Рис. 22. Диапазонный контур с емкостной на-

ств0

поддиапазонов

стройкой:

і

/ со,

я —принципиальная схема, о —зависимость резонансного

/2= = ______ |сг ___ -

сопротивления от частоты.

| g

q ® ^ о>н

ной настройке в трех

поддиапазонах

дана на рис. 22. Опти-

мальное отношение частот—Ш „

= —О ) ,

= ^с о-,

= q. 1 раничные частоты

шг = 9 и)н, u),=qwx, u)B= q

ш 2

о ц

с о ,,

ш2возрастают по закону геометрической

подди апазонов Z.„==

Рѵ

1 "

q L K, L tl — q L n (мкГн) и на

о '

чальные емкости С„

10°

Сп: :<7 С,„ С„ = ^Сп(пФ).

— ,

и>В рѵ

настройки и емкость делителя напряжения

так,

чтобы их

сумма Сj

Сд— С„ — См. Определить емкости

конденсаторов

С, и Сс

с учетом .коэффициента включения

р с

и входной

тор С2 =

[q — 1) Св и приращение емкости А Сп=

g • ДСВ. Для

нижнего поддиапазона

необходимы конденсатор

С1 =

ДС„

и приращение емкости

АCtl— q ■ДСП. Максимальная емкость

конденсатора настройки Сіс,=

Сѵ+ ДСН. Перекрытие поддиа­

пазона

.обеспечива­

ют, несколько повы­

шая

расчетное

зна­

чение

q.

Схема диапазон­

ного контура, на­

страиваемого

с

по­

мощью

вариометра, Рис. 23.

Диапазонный контур

с

вариометром

дана

на рис.

23,а и

настройки:

зависимость

резо­

а —принципиальная схема, о— зависимость резонансного

сопротивления от .частоты

нансного

сопротив­

Q -10і:

явля­

ления

от частоты — на рис. 23,6. Кривые Ra

(В С

пазона

допустим выбор

С3 = 0, если емкость делителя

Сд= Св — См не выходит

за пределы, удобные для

реали­

зации.

Начальные значения индуктивностей LB= — ,

L„~-

ш к

Максимальная индуктивность вариометра

Lw = L„-\- AZ.,,.

При небольшой мощности (Рк <1 кВт) и частотах, не пре­

вышающих

(10-т- 15) МГц, .иногда применяют электрическую

настройку

с помощью ферроваряометра

(рис. 24). Регулируя

подмагничивающий ток / о добавочных

обмоток вариометра,

в широких

пределах изменяют магнитную проницаемость

чение подмагннчнвающих

обмоток. Если собственные потери

ЦЫ

ів сердечниках невелики, кон­

тур сохраняет достаточно вы­

сокую добротность. Аналогич­

ные результаты можно полу­

чить, применяя вариконды с

управляемой емкостью, однако

Рис. 24.' Электрическая наст­

верхняя частота для современ­

ных варикондов не превышает

ройка с помощью ферроварио­

метра.

неокольких МГц. Перестройка

тора переменной емкости,

контура с помощью, конденса­

сопряженного свариометром, обеспе­

тивления в диапазоне неокольких октав.

Заве.р ш а ю щ и м

-J .

этапом

расчета

ко­

лебательной

систе­

мы является опреде­

ление конструктив­

ных размеров дета­

лей

контура.

На

рис.

25,а показана

. цилиндрическая

ка­

тушка

без

каркаса.

Индуктивность

ци­

линдрической

ка­

тушки

L

- ^

( I - * )

X

X ІО-3 (мкГн).

(53)

Рис.

25. Простейшие детали колебательных

Для

изготовле­

а —цилиндрическая

контуров:

катуш ка без каркаса, б—расположе­

ния катушки исполь­

ние пластин плоского конденсатора, в—коаксиальное рас­

зуются

провода

положение двух катушек, г—вариометр с последователь­

но-параллельным

соединением двух катушек.

сплошного или труб­

G = nDKW,

чатого профиля.

Полная длина провода

где D K— диаметр катушки и W — число витков. Длина одно­

слойной катушки l=Wg,

где g — шаг

намотки, выбираемый

из

конструктивных

соображений.

Линейные размеры

в см.

Коэффициент рассеяния

магнитного поля определяется

эмли-

рическим равенством о =

к

0 0.

справедливым для

кату-

- t

К +

2,3

К =•■ ук = 0 ,2 -:- 5,0. Для

шек, у которых отношение .размеров

заданных

значений

L и g

возможны

различные

вариан­

ты конструкции. Если

отношение размеров К —2,3,

для

изго­

товления катушки

потребуется

минимальная

длина провода

з ___ _

з

,—2Т

Ое — 82 У g L 2. При этом число витков W е — 3,36 і /

—

и

объем катушки Ѵе= 159 g2L . Диаметр катушки

D e= 2,3 g W e

значительно больше

ее длины.

Катушки

такой

формы неу­

добны

в эксплуатации

и применяются

сравнительно

ред­

ко. Для других значений параметра К: длина провода

О

=

9,2 к

число

витков

W = W

. ' f

2’3± Ä

У

Ѵ

Ч

87 К2

и объем катушки

V —■

ѵ е ^ g

В интервале

l-s-5

дли-

на провода

изменяется

не­

Т а б л и ц а 3

значительно. Таблица

3

со­

держит

расчетные

данные

К

5,0

2,3

1,0

0,435

0,2

пяти

вариантов

катушек,

обеспечивающих

заданную

GlGe

1,05

1,00

1,06

1,23

1,51

индуктивность и шаг намот­

лое-сечение. Диаметр круглого провода

d—~ и шаг намотки

g =

(2 + 3)d.

Индуктивность части витков секционированной катушки

0,023 Dl Wl (мкГн),

если

W x >

D K- f 2,3 g- U7_;

Для

получения заданной индуктивности

Lx < L

необходимое

,________

or jT,

число витков W x = X -f- У A'2 + у,

где л'=50“~~ и у —43,4-—-.

D к

L)«

C = * 0 ,l? j{N — l) (пФ).

(54)

Здесь N — число пластин, F —площадь

рабочей

поверхности

пластины,

е —диэлектрическая

проницаемость

заполнителя.

Минимально

допустимое

расстояние.Х А Н Л—

lмежду4L\*XAX.,AAtJ

пластинами

,

и к

е;, =

9 Ä

а

= — где градиент потенциала

1

\см/

Широкое применение находят также вакуумные и газона­

полненные

конденсаторы

стандартных

параметров.

Выбор

конденсаторов

производится с

учетом

электрической

проч­

М ^ 0,1 \Ѵ,\Ѵ2Р% 1

D] (3D5 -

All)

(мкГн),

V d \ + ц

8(0? + /?)

Расположение катушек показано на рис.

25,в.

Линейные раз­

«2» —к внутренней катушке

(ротору). Существует

также

приближенное равенство

М

YL^L.,

( м к Г н ),

где L — индуктивности и

.

“

<'i

V — объемы

внешней и внутренней

катушек.

Полная индуктивность вариометра при последовательном

соединении двух катушек

Z.H=

Z1-|-Z.2 -{—2Af cos ср и при па-

раллельном соединении

,

Z.1Z. о — УИ2 cos со

' —

----

Y

■ 2УИ cos tp

где угол поворота ротора

u

L 1+

ср: ■0^180°.

вариометр из двух по-

На рис. 25,г показан

безроторный

лукатушек с роликовыми

контактами.

Перемещение

контак­

максимального значения La до минимального

LB.

При равенстве полукатушек L\ = L2 и коэффициенте связи

kc =

. М

== 0,1 можно получить М = 0,1/.,,

/., = 1,82/.„,

/-н =

V /.,/.0

4 Ів.

Фидерная

Антенна

Колебательная система - іXq> линия

антенны z,\ = гл-{-ул:л • Настройка

антенны в диапазоне час­

тот осуществляется регулируемой

реактивностью ( — j x \ ),

' Ptb

рф f а+У (РФ — г\) Sin а cos О.

“І" J-Kф•

г\ sin2 а + Рф cos2 а

Г

г — ______ ГА Рф_______ .

(55)

Ф

Г д s i n 2 а

Р ф c o s 2 а

В

частном

случае,

когда рф =

гл входное

сопротивление

Гф==ГА и л:ф = 0.

/?,, -f- R n

Сопротивление гЛ =

зависит от излучения антен­

ны

Rr и собственных потерь Rn.

В большинстве случаев по­

коаксиальной p(|l = 138 lg

(Ом),

коаксиальиой

/‘„ — 0,084 У j

одно- и четырехпроводной гп

двухпроводной

/-„ = 0,168 У /

(Ом).

д л и н а

ф іи дсрп и н jm -

НИИ

В М

И частота Р||С- 28. Профили фидерных линий различных

,

, г

л

‘

типов,

в МГц. В реальных

рфЛинии коаксиальной

условиях сопротивление потерь гп

нию добротности отдельных звеньев и,

следовательно, к не­

достаточной частотной избирательности.

если

колебательная

Основные требования выполнимы,

система

содержит не менее двух связанных

контуров: На

рис. 29

показан вариант трехконтурной

системы с промежу-

колебательной

системы рпс.

29. Для выходного звена с уче­

том нагрузки

z H— /•„ — jx H,

где частотнозависнмые компоненты последовательной цепи

Г "

Т Н - ( с о Г ф С н - і о - 6 ) 2 11 Х* ( ш г Ф С « * 1 0 " 6 ) г н-

В дальнейшем

реактивная,

составляющая

рассматривается

как отрицательная индуктивность Ln—

На рис. 30

показа­

ны зависимости

^ Ф

,

ги==— — ;«

Л'н — а г

mod zH=

■ -= = =

(57)

1 +

а1

У 1+а2

от нормированной

частоты

а = a>r^C„- ІО-6.

Реактивность зве-

на имеет наибольшее значение хн= г н=

если частота а= 1.

В интервале (1< а<2)

изменения

реактивности незначитель-

ны, существенное

повышение

параметра

а

сопровождается

снижением к. п. д.

системы.

'hi йа

Зкі

Зкі

Зф

Рис. 29. Колебательная система с

Рис.

30. Частотные

характеристи-

промежуточным звеном типа т.

ки выходного звена Гф—С„.

Входное

сопротивление третьего

(фидерного)

звена

^3

ІХп

Г3 Т

JX8

__.

R, - JX, .

Г?. + Л*3 — х тз) ‘

Здесь сопротивление связи х т = ^

----ш Lm3,

Эквивалентные составляющие последовательной

цепи

R, =-- Ң + {х3 - х т,у и А".

• х 3(х3 — X,m3}

'1 +

~ х т?У-

Для

низкодобротных

контуров

режим

резонанса

токов

(А3 = 0)

существенно отличается

от режима

резонанса напря­

жений

(л:3 = x mS)

и обеспечивает полную компенсацию внут­

ренних

реактивностей

(фз =

0).

Условие

резонанса

токов

г 1_Sa - 10е

-—

-----,

где

расчетная индуктивность Z.p3 = Z,m3

/

Р3 -брз

Lu и затухание

о3 =

J

L

L

ПРеобРазУя Уровне

резонанса

г%+

"I" (*:. -

*,„з)а

г; X m3 найдем

резонансное

сопротивле­

ние звена

R bp —

Л О,

(58)

m3 Г»

Аналогично для второго

(промежуточного) звена:

сопротивление связи

хт2 =

ІО6

^

---- ю іи2,

реактивность нагруженной ветви х 2— ^т Z,,

и активное сопротивление с учетом потерь

г2

Я3р

’ п2 •

Резонансная частота шп

/

(1— 82) 106

где расчетная

CiL Р 2

индуктивность Z.JJ2 — Lm-, -(- Z-2

С,

и затухание

8,

—

1 /

Резонансное сопротивление звена

10зу

R2P= Xm2~

(59)

г2

Входное сопротивление первого (анодного) звена

JX с-

ГУ+

} Х у

П +

R y - jX y .

/(.* ,— * с)

Я.

о , /

ѵГ И Х , — Х. г\ Ч-ліДл:, — хс)

Г? + (Х1— ХсУ

10е

Г1 -г (*і — х еу

< »-

Принятые

обозначения: л:с =

Хі = шL v г, = R.iv т

Л и *

Резонансная частота

ш =

(1 — 5 f) 10Ü и затухание

о, =

Са Ly

R, = -А

Хл

(60)

ГхСя