Добавил:
Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:

книги из ГПНТБ / Лапицкий Е.Г. Расчет диапазонных радиопередатчиков

.pdf
Скачиваний:
36
Добавлен:
24.10.2023
Размер:
10.75 Mб
Скачать

Б о л ее детально они рассматриваются в последующих п а р а г р а ф а х . В итоге выполнения этого этапа проектирования определяются

основные

черты электрической схемы

и конструкции передатчика.

Структурная схема

и ее описание с необходимыми

обоснованиями

и расчетами составляют обычно второй

раздел проекта.

Третий

раздел

проекта содержит,

как правило,

электрические

расчеты основных каскадов передатчика. Выполняемые электри­ ческие расчеты имеют целью определение режимов ламп или тран­

зисторов

для оценки и

определения требований по н а п р я ж е н и я м

и токам

к источникам

питания,

 

определение

величин

емкостей,

пндуктивностей

и

сопротивлений,

входящих

в

схему

к а ж д о г о

каскада,

и выбор

по

каталогу

радиодеталей

конкретных

типов

конденсаторов,

резисторов

и других компонентов.

 

 

 

Расчет схемы

передатчика,

как правило, последовательно

включает

в себя:

1.

Электрический расчет

выходного каскада. Выходной каскад должен обес­

печить

требуемое

значение

мощности

в

нагрузке

(в антенне или

подводимой

к фидеру) в заданном диапазоне частот. Расчет

выходного каскада

проводится

как для телеграфного,

так

и для телефонного режима

(если передатчик теле­

графно-телефонный). В результате расчета должны быть определены токи и на­ пряжения для цепей постоянного тока (цепей питания), к. п. д . каскада, необ­ ходимое для работы каскада напряжение возбуждения, а также параметры основных элементов схемы, включая элементы антенного контура и симметри­

рующего

устройства.

 

 

 

 

 

 

 

 

2. Электрический расчет промежуточных каскадов. Промежуточные

каскады

должны

обеспечить подведение к

выходному

каскаду

необходимого

напряже­

ния

возбуждения .

Их расчет ведется покаскадио, начиная

от более

мощного

к возбудителю. В

итоге расчета должны быть определены необходимые питаю­

щие

напряжения,

токи

в цепях

питания

и

параметры

основных

элементов

схемы.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

3. Выбор или

расчет

возбудителя. В

большинстве

современных передатчи­

ков в качестве возбудителя используются синтезаторы частот с добавлением

устройств ввода

информации

(формирования

видов излучении).

Как

правило,

в

этих случаях

возбудитель

проектируется

на

основании самостоятельных ТТ

и

в проекте передатчика производится лишь

его обоснованный

выбор.

Однако

в некоторых случаях применяются возбудители по принципу кварц—волна или

возбудители плавного диапазона. В

основу расчета возбудителя в таких слу­

чаях кладется

заданная

стабильность

частоты и необходимое для

возбуждения

последующих каскадов

напряжение.

 

 

 

4. Расчет модуляционного тракта.

Исходные данные для расчета модуляци­

онного тракта

берутся

из

электрического расчета

высокочастотного каскада,

в котором осуществляется

модуляция,

и требовании

к частотной

характеристике

и нелинейным искажениям. В результате расчета должны быть определены ре­ жимы низкочастотных каскадов и параметры элементов.

После электрического расчета схемы передатчика составля­ ется его принципиальная схема и спецификация основных деталей.

Содержанием следующего раздела проекта обычно является расчет системы питания и обоснованный выбор ее элементов. Ко­ нечной задачей расчета цепей питания является определение мощ­

ности, потребляемой всеми цепями передатчика, с учетом

потерь

мощности во всех вспомогательных элементах схемы. В

резуль­

тате этих расчетов

определяется мощность, которую д о л ж н ы

обес­

печить отдельные

элементы

схемы питания — выпрямители,

пре­

образователи, генераторы и

др., мощность, требуемая от

первич-

10

ного

источника — сети

переменного тока,

бортовой

сети и др.,

и определяется общий

(промышленный) к.

п. д. передатчика.

Выбор, обоснование и расчет системы

охлаждения выполня­

ется,

как правило, лишь для сравнительно

мощных

передатчиков.

В эту часть проекта включаются некоторые технологические рас­

четы, основной целью которых является обеспечение

нормального

теплового р е ж и м а всех элементов передатчика

в реальных

усло­

виях

его эксплуатации

и обоснование выбора

элементов системы

о х л а ж д е н и я — вентиляторов, конденсаторов пара при

испаритель­

ном охлаждении и др.

 

 

 

 

На

заключительном

этапе проектирования

производится

кон­

структивный расчет тех компонентов, которые не удается выбрать по имеющимся каталогам и справочникам, разрабатывается кон­ струкция отдельных блоков и передатчика в целом. Конструктив­

ный расчет

деталей

состоит

в определении

геометрических

разме­

ров,

числа

витков

катушек

индуктивности,

вариометров,

опреде­

лении

сечений

и

данных

обмоток трансформаторов,

дросселей

и т.

д. Такие

детали, как

резисторы, конденсаторы

постоянной

емкости, вакуумные конденсаторы переменной емкости, реле, изме­ рительные приборы и др., не рассчитываются, а выбираются по справочникам и каталогам .

Отметим, что вопросы конструирования как отдельных деталей, так и передатчиков в целом составляют большой самостоятельный раздел и в настоящей работе рассматриваются лишь очень кратко (глава 7).

Все расчетные материалы, принципиальная схема со специфи­ кацией, чертежи конструкций отдельных деталей, а т а к ж е эконо­ мические обоснования и перечень мероприятий по обеспечению надежности (включая вопросы резервирования) и техники безо­

пасности в

целом

составляют проект

передатчика.

 

 

1-3. Составление структурной схемы передатчика

 

 

 

Выходной каскад.

Главными

требованиями,

которым

 

должен

удовлетворять

выходной

каскад,

являются:

 

 

 

 

обеспечение

в

нагрузке

(антенне

или

подводимой к

фидеру)

заданного значения мощности во всем диапазоне или на

заданных

рабочих частотах

при

возможно

большем

значении к. п. д. и

выпол­

нении требований по линейности усиления,

 

 

 

 

обеспечение

заданной,

обычно

достаточно

высокой

 

степени

фильтрации высших гармонических,

 

 

 

 

 

 

 

м а к с и м а л ь н а я

простота

и минимальное

время настройки кас­

када,

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

высокая надежность работы в заданных условиях

эксплуа­

тации.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

П р е ж д е

чем

решать

основные

вопросы,

определяющие

схему

выходного каскада, надо решить вопрос, какие электронные при­ боры целесообразнее применить — генераторные л а м п ы или тран­ зисторы. Решение этого вопроса в значительной степени опреде-

11

ля е тся заданной

мощностью. При современном

уровне

 

развития

транзисторной техники

транзисторы

целесообразно

использовать

при мощностях выходного каскада, не превышающих

 

одного —

пяти киловатт.

 

 

 

 

 

 

 

 

Основными преимуществами, достигаемыми при применении

транзисторов,

следует считать большую надежность и меньшее число номиналов

питающих

напряжений; практически в ряде случаев можно обойтись одним

источником

низкого

напряжения

25—30 в. Вместе с тем, следует

иметь

в виду,

что при при­

менении

в выходном

каскаде

транзисторов

труднее

выполнить

жесткие требова­

ния по допустимому уровню нелинейных искажении. Ввиду отсутствия доста­

точно

мощных

 

транзисторов

(более

50—100

ет)

в

оконечных

каскадах

транзи­

сторных передатчиков мощностью порядка сотен, а иногда и десятков

ватт ши­

роко используется принцип сложения мощностей ряда высокочастотных

 

блоков

(модулей), которые часто выполняются с самостоятельными

источниками

пита­

ния

(выпрямителями).

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Заметим,

что

метод

сложения

мощностей

обеспечивает

п

более

 

высокую

надежность, если предусмотрено сохранение работоспособности каскада

при вы­

ходе из строя

одного, двух

или нескольких

модулей.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Генераторные

лампы

могут

применяться

в

оконечных каскадах

передатчи­

ков

практически

любой

мощности — от единиц и д а ж е

долей

ватта

д о

сотен ки­

ловатт и более. При построении

выходных

каскадов

мощных

передатчиков на

лампах

также

может

быть

использован

принцип

сложения

мощностей;

чаще

всего складывается мощность двух одинаковых по мощности,

схеме

и

конструк­

ции

блоков.

Такие решения

обеспечивают

большую

надежность

передатчика

и широко используются при проектировании мощных радиовещательных и теле­ визионных передатчиков.

В тех случаях когда мощность каскада требуется больше, чем мощность намеченных к применению генераторных ламп, в выходном каскаде может быть использовано также параллельное или двухтактное включение ламп. Параллель­ ное включение двух или трех ламп, как правило, может быть оправдано только при проектировании средневолновых и длинноволновых передатчиков, а двух ­ тактное включение — при использовании симметричных антенных устройств, что довольно часто встречается в коротковолновом диапазоне. Целесообразность применения двухтактных схем в этих случаях заключается в том, что отпадает необходимость в специальных симметрирующих устройствах, требуемых при од - нотактной схеме. Вместе с тем следует иметь в виду, что двухтактные каскады, особенно в мощных передатчиках, экономически менее выгодны.

К а к правило, нагрузкой выходного каскада является резонанс­ ная система, состоящая из промежуточных и антенного контуров, однако в некоторых случаях при проектировании выходного кас­ када возможно использование широкополосного усиления — усили­ теля с распределенным усилением (УРУ) или ненастроенной на­ грузки в виде комплекта коммутируемых фильтров. Главным пре­ имуществом таких решений следует считать отсутствие или мень­ шее число (при сохранении настройки в антенной цепи) органов плавной настройки, что весьма в а ж н о дл я передатчиков с автома­ тической настройкой. Недостатком таких решений является мень­

ший

к. п. д. каскада и соответственно больший номинал

мощностей

ламп

или транзисторов, а т а к ж е х у д ш а я фильтрация

составляю­

щих

побочных частот, поступающих от предыдущих каскадов . При­

менение систем широкополосного усиления в выходных

каскадах,

по-видимому, целесообразно

лишь дл я передатчиков мощностью не

выше 15 кет.

 

 

 

Одним из

центральных

вопросов при проектировании

выход­

ного

каскада

является вопрос о схеме нагрузки. Трудность

реше-

12

ния его, особенно д л я коротковолновых связных передатчиков, обусловлена жесткими требованиями к фильтрации высших гар­ моник и тем, что очень часто, особенно д л я коротковолновых связ­ ных передатчиков, д о л ж н а быть обеспечена работа в весьма широ­

ком диапазоне частот на большое

число

 

различных типов антенн. В современных пе­

 

редатчиках с настраиваемой нагрузкой поч­

 

ти исключительно

применяются выходные

 

каскады с промежуточными контурами . П о

 

виду связи м е ж д у промежуточным и антен­

 

ными контурами различают схемы:

 

 

 

с трансформаторной

(индуктивной)

ре­

 

гулируемой

или

нерегулируемой

связью

Рис. 1-1

(рис. 1-1),

 

 

 

 

 

 

 

с автотрансформаторной

плавно

регулируемой,

регулируемой

ступенями

или нерегулируемой связью

(рис. 1-2),

 

с емкостной плавно регулируемой, регулируемой ступенями или

нерегулируемой связью

(рис.

1-3).

 

 

 

Рис. 1-2

Выбор того или иного вида связи определяется величиной актив­ ной составляющей входного сопротивления антенны или фидера, применяемым органом настройки и требуемой степенью фильт­ рации.

Рис. 1-3

В передатчиках малой мощности, когда настройка промежуточ­ ного контура осуществляется конденсатором переменной емкости, целесообразно применять трансформаторную связь, особенно если из соображений уменьшения числа органов настройки связь выби­ рается нерегулируемой. В передатчиках средней и большой мощ­ ности предпочтение чаще отдают емкостной связи, особенно емкост-

13

ной связи с индуктивной ьетвыо промежуточного

контура

(рис. 1-3

с п р а в а ) , так как для такой

схемы коэффициент

фильтрации

выс­

ших гармоник

больше в п2 раз (п — номер

гармоники) .

 

 

При работе выходного каскада на антенны или фидер с боль­

шим входным сопротивлением или на ненастраиваемую

антенну

требуется большая связь м е ж д у антенным

и промежуточным

кон­

турами, поэтому удобнее применять либо

автотрансформаторную,

либо емкостную связь по типу приведенной

на рис. 1-3

слева. В не­

которых случаях при больших сопротивлениях антенны

приходится

прибегать

к

трансформации

входного сопротивления

антенны

включением в антенный контур реактивных

сопротивлений

(чаще

емкостных)

параллельно входным з а ж и м а м

антенны (рис. 1-4).

Рис. 1-4

Рис. 1-5

 

Рис. 1-6

В широкодпапазопиы.ч передатчиках

в целях

большего

постоянства мощно­

сти в рабочем диапазоне

частот связь

м е ж д у

антенным

н промежуточным

контурами осуществляется регулируемой. Однако когда диапазон передатчика не­ велик (kj= 1,2-г-1,3), а простота настройки особенно важна, применяют нерегу­

лируемую связь; это имеет место, например, для переносных станций

У К В - д н а -

пазона.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Выбор схемы антенного контура зависит от типа применяемых антенн и

характера изменения реактивной

составляющей

входного

сопротивления

антенны

или фидера в

диапазоне

рабочих

частот. При работе

на

фидер

следует

иметь

в виду, что как активная,

так и реактивная составляющая

входного

сопротивле­

ния фидера зависит от коэффициента бегущей

волны (к. б. в.) и

электрической

длины фидера

и при малых значениях к. б.

в. могут

изменяться

в

широких

пределах. Если для передатчиков, постоянно работающих на одной пли несколь­

ких фиксированных частотах, например радиовещательных,

для основной частоты

к. б. в. имеет значение 0,85—0,95, то для часто

перестраиваемых

диапазонных

передатчиков они

снижаются

д о

0,5—0,6, а в

некоторых

случаях

(например,

в случае

использования

штыревых

антенн) — д о 0,2—0,05.

 

 

 

При

использовании

антенн

с

симметричным

входом

и несимметричной схеме

выходного каскада в антенном контуре

д о л ж н о

быть

предусмотрено

симметри­

рующее

устройство

(рис. 1-5). В

случае двухтактной схемы выходного каскада

симметрирующего

устройства

ие

нужно,

но антенный

контур делается

симмет­

ричным

относительно заземляемой

точки

(рис. 1-6).

 

 

 

 

В качестве органа настройки антенного контура чаще всего при­ меняются вариометры «роликового» типа, имеющие большой коэф­ фициент перекрытия по индуктивности, реже — конденсаторы пере­ менной емкости, например вакуумные. Если в рабочем диапазоне частот реактивная составляющая входного сопротивления антенны

14

имеет емкостный характер (это часто бывает, например, при работе

на

штыревую антенну) и ее изменения

относительно

невелики, то

в

антенном контуре достаточно иметь

один орган

настройки —

вариометр . П р и больших пределах изменения емкостного сопротив­ ления антенны могут потребоваться дополнительно подключаемые

«удлиняющие» катушки, включаемые на тех участках диапазона,

где индуктивность вариометра оказывается недостаточной для

ком­

пенсации емкостного сопротивления антенны. В тех случаях,

когда

входное сопротивление антенны имеет индуктивный

характер, д л я

настройки антенного контура приходится включать

т а к называе­

мые укорачивающие конденсаторы.

 

Диполь

 

Рис. 1-7

В общем виде для коротковолнового передатчика средней мощ­ ности широкого диапазона схема антенного контура вместе с про­ межуточным принимает вид, показанный на рис. 1-7; здесь предус­

мотрены орган настройки L„, удлинительная катушка

L y ,

укорачи­

вающие конденсаторы

С у , симметрирующее

устройство

С с и L c

и конденсаторы для трансформации больших

значений

входного

сопротивления антенны

С т . В промежуточном

контуре

предусмот­

рена разбивка всего диапазона на три поддиапазона, что осуще­ ствляется переключением конденсаторов постоянной емкости Ск и переключением обмоток статора и ротора вариометра с после­

довательного включения на

параллельное . Связь между

антенным

и промежуточным контуром

емкостная, регулируемая

ступенчато.

Приведем теперь некоторые количественные соотношения, ко­ торыми надлежит руководствоваться при решении вопросов, рас­ смотренных выше.

Выбор типа ламп (или транзисторов) выходного каскада про­

изводится прежде всего

из условий обеспечения заданной - мощно ­

сти в антенне для всех

точек диапазона передатчика. Колебатель ­

ная мощность, которую

д о л ж н ы обеспечить генераторные приборы

выходного каскада, д о л ж н а быть больше заданного значения мощ-

15

ности в антенне, особенно в случае малых значений к. б. в. антеннофидерного устройства, когда для компенсации реактивного вход­ ного сопротивления в цепь антенного контура приходится вводить элементы согласования (настройки) .

Колебательная мощность, которую д о л ж н а обеспечить л а м п а или транзисторы выходного каскада, связана с мощностью в ан­ тенне соотношением:

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Р\

 

,

 

 

 

 

 

 

 

 

 

(1-1)

 

 

 

 

 

 

 

 

Р =

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

где

Tin. к и

Г|А . к — коэффициенты

полезного действия

соответствен­

но промежуточного и антенного

контуров.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

К. п. д. промежуточного

 

контура

 

Tin. к

определяется

 

потерями

в промежуточном контуре (или контурах) . Он тем

меньше,

чем

меньше

отношение

эквивалентного

сопротивления

ненагруженного

промежуточного

контура

к

сопротивлению

нагрузки,

требуемому

д л я

обеспечения граничного

р е ж и м а . В области

длинных и

средних

волн это отношение а /?э. o/Ra. гр

имеет

достаточно

высокие

значе­

ния, 6—10 и выше, что соответствует значениям

т)п .к ^ 0 , 8 5 . В

 

диа­

пазоне ж е коротких, и особенно

метровых,

волн значения а снижа ­

ются

и

соответственно

значения

 

Tin. к

снижаются

 

до

 

0,6—0,7,

а иногда и до меньших величин. Заметим

попутно, что при боль­

ших

значениях

к. п. д. промежуточного

контура

всегда

ухудшается

фильтрация

высших

гармоник,

а

при

применении

в

выходном

к а с к а д е транзисторов

значения

а

всегда

получаются

 

большими

и получение

высоких

значений

Tin. к труда

не представляет.

 

 

К - п . д. антенного контура

Т)А. К

зависит

в первую очередь от по­

терь в органах настройки этого контура, величина которых

может

изменяться

в

конкретных

условиях

 

в

весьма

широких

пределах.

В большой степени

TJA. К

определяется

типом антенны;

очень

 

малые

значения к. п . д . антенного

контура,

 

как

правило,

 

получаются

при

работе на штыревые, особенно короткие, антенны. В этих

случаях

к. б, в. может

снижаться

до 0,1—0,05,

а

Г|А. К

Д О 0,1

и

сильнее.

К. п. д. антенного

контура

может

быть

определен

по

формуле:

 

 

 

 

 

 

 

 

П л . , , - 7 ^ .

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

где

г А — активная

с о с т а в л я ю щ а я

входного

сопротивления

 

антенны,

га — сопротивление

потерь в органах

настройки

антенного

контура.

Так

как

наименьшее значение к. п. д. антенного

контура

 

ч а щ е

всего имеет место на наименьшей частоте диапазона, где реактив­ ная составляющая входного сопротивления антенны имеет емкост­

ный характер

и в качестве органа настройки включается

значи­

тельная

по величине индуктивность — вариометр,

то сопротивле­

ние потерь rH =

XA/QB, г д е я д — в х о д н о е реактивное сопротивление

антенны,

a Qa

— добротность органа

настройки, и

соответственно

 

 

"А.к = -

V

 

( Ь З )

 

 

Т д

 

 

 

16

Теперь по ориентировочным значениям т]п . к й г)л. к по формуле

(1-1) определяется необходимая для

получения заданного

значе­

ния мощности в антенне генерируемая

выходным каскадом

мощ­

ность, на которую и выбираются л а м п ы

(транзисторы)

выходного

каскада .

 

 

 

 

Д л я телеграфных передатчиков

и

передатчиков

с частотной

модуляцией в эту формулу подставляется заданное значение мощ­

ности

в

антенне

в телеграфном режиме . Д л я

телефонных

 

передат­

чиков

с

амплитудной

модуляцией в Т З обычно задается

мощность

в антенне в режиме

несущей частоты. В таких случаях в

 

формулу

(1-1) следует подставлять значение

РА,

В

( 1 + т ) 2

раз

 

большее

для случаев сеточной модуляции и

в

1 + т

раз — для

 

анодной

модуляции. При сеточной модуляции

для работы с коэффициен­

том модуляции т = 1

номинальная мощность ламп д о л ж н а

превос­

ходить

 

заданное

значение мощности

в

р е ж и м е несущей

 

частоты

в 4 раза, а при анодной — в 2 раза; это объясняется тем,

что при

анодной

модуляции

в

пиковом режиме в

1 + т

раз

возрастет

анодное

напряжение

на

лампе . Часто,

однако, при

анодной моду­

ляции выбор л а м п ы приходится проводить не по колебательной мощности, а по мощности, допускаемой к рассеиванию на аноде. Мощность, рассеиваемая на аноде выбираемой лампы, д о л ж н а

удовлетворять неравенству

 

 

 

 

 

 

Р*>

Р

н е с ( ^ ~ 1 1 )

(1+0,5/га а ),

 

(1-4)

где Л ,ес — колебательная

мощность

в режиме

несущей

частоты,

определяемая по

формуле

(1-1), ц

— к. п. д. анодной цепи выход­

ного каскада .

 

 

 

 

 

 

Во

всех

расчетах

при

проектировании передатчика

значение

коэффициента модуляции принимается равным единице.

 

Практические

значения

к. п. д. анодной цепи

выходного

каскада,

имея

в виду,

что

он работает в перенапряженном или граничном

режиме, принимают р а в н ь ш и 0,6—0,7. В передатчиках с однопо­

лосной модуляцией л а м п ы выходного

каскада выбираются

исходя

из требуемого максимального

значения мощности за период высо­

кочастотного колебания. Эта

мощность

обычно и задается

в ТУ

на однополосные

передатчики.

 

 

 

 

В тех случаях

когда одна

лампа

не

обеспечивает требуемой

мощности, а применение более мощной нецелесообразно или не­ возможно, принимается решение об использовании параллельного или двухтактного включения ламп . П а р а л л е л ь н о е включение двухтрех ламп относительно легко реализуется в длинноволновых и средневолновых передатчиках и обычно связано с серьезными затруднениями в КВ - диапазоне из-за сложения междуэлектродных емкостей. Двухтактное включение л а м п может быть оправдано при

работе выходного

каскада на симметричную антенну.

При проектировании сравнительно мощных выходных каскадов

на транзисторах,

как правило, применяется система сложения мощ­

ностей отдельных

модулей.

2 Заказ № 1G72

17

О п р е д е л яя тип и количество ламп или транзисторов выход­ ного каскада, кроме обеспечения заданной мощности, приходится учитывать еще ря д дополнительных факторов, таких как предпо­ лагаемые источники питания, условия охлаждения, возможность выполнения норм по нелинейным искажениям, стоимость и др. При выборе схемы выходного каскада, как уж е было сказано выше, необходимо руководствоваться т а к ж е соображениями обеспечения необходимой фильтрации высших гармонических. Довольно часто именно требование выполнения норм по фильтрации является при­ чиной выполнения нагрузки выходного каскада в виде системы промежуточных контуров, оканчивающейся нагрузочным — антен­ ным контуром, и разбивки диапазона выходного каскада на под­

диапазоны . Если ориентироваться на

наиболее

распространенные

значения отношения

a n / a i = 0,42

(для ^ = 90°), добротность проме­

жуточного

контура

100—200,

к. п. д.

промежуточного

контура

0,8—0,9 и к. б. в. антенны дл я первой гармоники

0,3—0,9, а для вто­

рой

гармоники 0,1, то оказывается, что при мощности передатчика

до

1—2 кет

можно

обойтись

одним

промежуточным

контуром,

а при больших мощностях необходимы уж е два промежуточных контура или применение дополнительных мер подавления гар­ моник.

Рассмотрим несколько подробнее вопрос о расчете числа под­ диапазонов выходного каскада, необходимом для обеспечения

заданной

фильтрации

высших

гармоник,

т. е. отношения

 

РА/РЛП

для

наиболее

часто встречающегося в практике

коротковолновых

диапазонных

передатчиков

мощностью до

нескольких

киловатт

случая,

когда

в выходном

каскаде

имеется

один

промежуточный

контур.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

(/'А, Х а , г&п,

Хлп),

К а к

известно,

при заданных

параметрах

антенны

 

добротности

промежуточного

контура

(Q)

и выбранном

виде

связи м е ж д у

антенным

и

промежуточным

 

контурами

фильтрация

высших

гармоник

оказывается

тем хуже,

чем выше

к. п. д. проме­

жуточного

контура

(т)п . к ) , т. е. чем

больше

связь

между

 

этими

контурами. Следовательно,

для получения

заданного

отношения

Рл/Рлп

параметр

a = R0.0/Ra,Tp

 

 

не

должен

 

превышать

 

определен­

ного значения. При настройке

антенного

 

контура

 

вариометром

ка

той

части

диапазона, где

х А < 0 , должно,

как

показано

в [26],

выполняться

условие

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

а,макс ">

 

V Р Л

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

(1-5)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

<*л

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

где

q —• коэффициент,

зависящий

от

номера

гармоники

и

вида

связи м е ж д у

антенным

и промежуточным

 

контурами.

 

 

 

 

 

Д л я

емкостной

связи

из

индуктивной

 

ветви

промежуточного

контура

с/=п

( и 2 — 1 ) ,

а для

всех

остальных

используемых

видов

связи q=

( я 2 1 ) / п .

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

При

Л : А > 0 ,

когда

для

настройки

антенного

контура,

кроме

18

в а р и о м е т р а, включаются последовательные, (укорачивающие)

кон­

денсаторы,

 

 

 

 

 

 

 

 

 

V

+ v A rT

пхА

+

(п -

1/л) хА и а к с а н а к с / а

(1-6)

' 4 «л

Р А

 

 

A'Art

 

 

 

При ненастраиваемом антенном

контуре

 

 

 

 

 

^ „ а 1 П

Л /

^Ал г А л + *Ал

 

(1-7)

 

 

а „

 

"A

' A + * A

 

 

По этим формулам может быть

построен график

а м а к с = ф(со)

(рис. 1-8)

для наиболее мощной — второй

гармоники

(п = 2).

Д л я

этого надо

задаться добротностью

промежуточного контура,

опре-

А*

=ср(ш)

аМаке=Ч>(и>)

ш

 

 

 

 

 

— * -

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Рис.

1-8

 

 

 

Рис.

1-9

 

 

делить

ai/an

и

использовать параметры

антенны в заданном диа­

пазоне частот (г А ,

хА, / - А п , Хлп).

Д л я дальнейшего

расчета на том

ж е

графике

строят

зависимость

параметра

a = R30/Ra.

гр = Ф(со)

для

данной

схемы выходного

каскада . Характер изменения а от частоты

будет повторять

закон изменения R30

и определяется способом

на­

стройки

промежуточного

контура.

Н а

рис. 1-8 это построение

выполнено

для

случая, когда

настройка

контура

осуществляется

конденсатором переменной емкости и весь диапазон разбит на два

поддиапазона, а на

рис. 1-9 — для случая настройки

контура

вариометром.

 

 

 

 

Если в итоге выполненных построений

окажется, что

график

зависимости а = Ф(со)

окажется полностью

расположенным

ниже

графика а М а н с = ф(и)>

это означает, что принятая разбивка

на

под­

диапазоны обеспечит выполнение требования по фильтрации, т. е.

получение заданного отношения

Р д , г / Р А .

Если

ж е

два

графика

будут иметь пересечение

(рис. 1-9), это

означает,

что

тот

диапазон,

где расположена частота

со*,

требует

дополнительной

разбивки.

Д о б а в и м

к сказанному, что при

построении зависимости

а = Ф(со)

следует

ориентироваться

на

наименьшее

значение

а т т ,

которое

определяется заранее намеченным значением г)п .к- В некоторых

случаях может оказаться,

что график а = Ф(со) во всем

диапазоне

частот л я ж е т существенно

ниже графика а М а к с = ф(со).

В этом слу-

2*

19

Соседние файлы в папке книги из ГПНТБ