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

: ALKt

ш ш

И L K

. МИН —"

3. Емкости контура на остальных диапазонах могут быть опре­

делены из условия

п

25 300

'

25 300

f2

L

Iмин*-к. макс

Iмакс

к. мин

4. Определив емкость и индуктивность контура

на всех поддиа­

пазонах, производят расчет

других параметров контура в несколь­

ких точках

к а ж д о г о поддиапазона анало­

гично рассмотренному дл я предыдущих

с.1

схем:

1

159-103

р

±-

р =

соС

,

ом,

гк = — ,

=

Яэ о =

Р<2,

а-

Rap

а + V ( а - 1 ) 2 + 3

Рис.

2-18

5. Расчет

сопротивления

связи производится по формуле:

••-%-У*'

г

г

(2-44)

опт А. к к

г

_ 159-108

пф.

(2-45)

В результате расчета C C D определяются пределы изменения ем­

кости связи

С с в . м п п ^ С д и

С с п . „акс, являющиеся

исходными дан ­

ными для расчета делителя

связи.

7. Расчет

делителя

при дискретной

регулировке

связи аналоги­

чен расчету

элемента

связи

в

схеме

с

автотрансформаторной

связью. З а д а в а я с ь допустимым

изменением

емкости связи при пере­

ключении конденсаторов делителя

(рис. 2-18)

' C D Л — 1

•d<

1,2,

у

'-'св. макс'*-'св. мин

н а х о д я т с я

емкости

к о н д е н с а т о р о в

д е л и т е л я

Си и

емкости

связи

С с п , „ гд е k=l, 2, 3, . . .

Емкость

первого

к о н д е н с а т о р а

связи (рис. 2-18)

р а в н а

макси­

м а л ь н о й еМКОСТИ С В Я З И : CI =

CCB1 = Сев. макс- Емкость

остальных кон­

д е н с а т о р о в

связи

р а с с ч и т ы в а е т с я

по

ф о р м у л е

/

j

а емкости связи — по формуле

^св k — Ссв. М акс^*

>

(2-46)

Рис. 2-19

где А = 2, 3, 4, . . .

159-1О3

Здесь

xcs —

определяется

величиной

С с в п , найденной из

/Сев л

С с в . опт,

(2-46) и ближайшей

по величине

к

определенной

по фор­

муле (2-45).

Расчет делителя с плавной регулировкой связи сводится к рас­

чету дифференциального

конденсатора.

^

Исходными данными

для расчета

дифференциального

конденсатора

являются

значения Сс п -макс и Сд .

Задавшись

из конструктивных

соображений

толщиной

пластин конденсатора б

(рис. 2-19) и минимальным расстоянием м е ж д у подвиж ­

ной

(средней) и неподвижной (нижней)

пластинами

d = I

мм на каждые 500—

750 е напряжения, рассчитывают площадь

пластшГ

S = 3,6JtdCCBi

макс=

11 i3dCCBi

макс-

З д е сь Сса-макс — в пф\ d — в см; S — в см2.

Затем

определяется

расстояние

м е ж д у

неподвижными

пластинами

D

=

S (ССв. макс

Сд)

+ r f +

6 .

3,6яСс в . максСд

Если окажется, что D слишком велико, а

С с в . м п н > С д ,

то можно

в послед­

нюю

формулу вместо Сд

подставить

значение

С с в . мни,

но при этом последова-

ь 0 —

.

емкость делителя связи

путем

подключения к. нему

дополнительных

конденсаторов ( С д о п ) , а

т а к ж е

путем переключения

обмоток варио­

дующей последовательности:

1. Определяется минимальная емкость контура,

подключаемая

параллельно лампе (транзистору), С = С м н н = С в ы х +

С м - | - С П 0 Д .

где

обмотки

вариометра включены последовательно, т. е. С =

= С м „ н = Сп _1

(п — количество поддиапазонов) .

В

случае

настройки контура вариометром с непереключаемыми

мом высокочастотном поддиапазоне,

т. е. С = С ш ш =

Сп.

2. Определяется ориентировочное значение емкости, включаемой

параллельно лампе

на последнем

поддиапазоне,

C=Cn =

Cn~i/A,

где А — отношение

индуктивностей

контура, определяемое

равен­

ством (2-43).

теля связи. М о ж н о

показать

[26], что емкость связи связана с емко­

стью С, включенной

параллельно лампе, следующим

соотношением:

С,

С

^гр \

Q I

где С=Сп

на последнем

поддиапазоне

и С = С п

_ ! на

предпо­

следнем.

Расчет

производится в

нескольких точках каждог о

поддиапа­

емкостью делителя,

т. е. Сс в -мш1 = Сд-

4. Рассчитываются полные емкости контура на последних двух

поддиапазонах

ох

С

к 1 "

С д +

С

5.

Определяются

пределы

изменения индуктивности вариометра

на этих ж е

поддиапазонах:

а)

при параллельном

соединении

обмоток

_

25

300

т'

г •

, 2 .

^к.'мин

~

~i

Ь к . макс — Ь к

. M „H K/d>

If макс С

к

б)

при последовательном соединении обмоток

,

_

25

300

т

г

,2

^ к . мин —

„

и ^ к . макс— -^к. MHH^frfi

i l

С

• макс

к

где /макс и

С к — максимальная

частота и

емкость контура

соответ­

ствующего

поддиапазона .

6. Рассчитываются емкости контура на остальных, более низко­

частотных

поддиапазонах:

п

=

-

25

300

=

25 300

,

С к

I

г

. пф,

f2

f2

'макс

к.мин

'мин^к. макс

где /мин, /макс, ^к.мпн,

-^к. макс

— минимальные и м а к с и м а л ь н ы е зна­

чения частоты и индуктивности контура

рассчитываемого

поддиа­

пазона.

W B ~ ° к У/

' А. к 1

:

~

где С1; — емкость контура

на данном

поддиапазоне.

Расчет производится

в нескольких

точках каждого поддиапа­

нимальное значение на к а ж д о м поддиапазоне и определяется

вели­

чина добавочной

емкости,

которую необходимо включить

парал ­

лельно емкостному делителю на

данном поддиапазоне,

С Д О б =

•Ссв.мин—Сд,

а

т а к ж е емкости,

включаемой

параллельно

лампе,

СкСсь.

мин

, где Ск

и С с в . м п п — емкость

контура и минималь-

контура в

анодную цепь

л а м п ы (коллекторную цепь транзистора)

на к а ж д о м

поддиапазоне

р = Ск/С.

Дальнейший расчет параметров контура в диапазоне частот про­

каждого поддиапазона

вычисляются:

Р

—

.

А Э 0 — Р

РЧ.,

'к — — .

# э о

„а

_ а + 1 / ' ( а - 1 ) 2 + 3

Яг

опт

*-гр

Сопротивление связи

вычисляется

по той

ж е

формуле,

что и для

предыдущей схемы:

л с в

_

С д +

Сдоб л/~

2

т

~7

„

У

''опт' А. к

к '

где Сдоб — добавочная

емкость,

подключаемая

параллельно

емко­

сти делителя на низкочастотных

поддиапазонах . Н а последних

двух

поддиапазонах

С Д О б =

0.

После

определения

емкости

связи

С с в =

=

159103 /(/л:с в ), весь

последующий

расчет

полностью

совпадает

с

расчетом предыдущей

схемы.

Расчет

энергетических

соотноше­

ний в диапазоне

частот

производится

по

формулам (2-35) — (2-41).

Коэффициент фильтрации высших гармоник для данной схемы

определяется в ы р а ж е н и е м :

Ф. = « < * - 1 ) - ^ - - ^ .

П2 +

1

ГА. к •

а мощность в антенне на гармониках

рассчитывается

по

формуле

(2-41).

активной составляющей

входного сопротивления антенны

[ z A - l l =

= ]/*гА -f (^д + ^ с в ) 2 ] .

вызывает

необходимость

увеличения

со­

противления связи д л я

обеспечения

оптимального

режима,

так

как

вается оптимальный р е ж и м :

г в а

— п1„тгк-

З н а я величину г в н и

решая уравнение (2-47)

относительно хсв,

получим

ХА±У

4

+

(^А + Л ) ( У % - 1 " ) > 0 -

VJ1H

I

л

' А / ' В Н - 1

к ат у ш ки связи и рассчитываются

реальные

значения

индуктив­

ности связи (см. §

2-5).

Затем уточняется реальное значение сопротивления

связи на

тех частотах, на

которых

L C D не совпадает

со

значением L C D . 0 пт-'

J C c b = l/(coLC B ), где

L C B — реальное

значение

индуктивности связи,

ближайшее по величине к L 0 B . опт-

После этого уточняется

значение пг:

п 2 -

*™

Г а

r l +

(XA+XJ

r

_

1

Л с в

ХА

+ * C B

допущения

в основном

сводятся

к следующему: сопротивление де­

лителя

должно удовлетворять

условию

х (х.

—х

)

св \

А

св/

ГА + ( * А - * с в ) 2

Это условие достаточно легко выполняется, если

задаться

вели­

чиной

емкости делителя

С д

= Юч-20

пф. В этом

случае

расчет

производится в той ж е последовательности и по тем ж е

формулам

что и

при

настраиваемом антенном

контуре (см. §

2-5).

После

расчета

п 2

0 П т определяются

величины вносимого

сопротивления

в диапазоне частот, при которых обеспечивается

оптимальный

режим

выходного

каскада,

вн

опт к

к

д)

П о

известным

величинам

гпп

рассчитываются значения

сопро­

тивления связи в заданном диапазоне

частот

ХА

±

VA

+

('А +

* 8 А ) ( ' А А В Н - 1 )

>

0

св. U.II

,

Г А / Г в н

После этого

производится расчет емкостного

делителя

связи

(см. стр. 60), в

результате которого определяется

количество

кон-

денсаторов в емкостном делителе и значение

отдельных

емкостей

связи С о в п .

На отдельных

частотах,

на которых

СсвпфСсв.опт,

уточняется

реальное

значение

сопротивления

связи по

формуле:

х

_

1 5 9 - 1 0 3

где СС вп — реальное

значение

емкости

связи,

б л и ж а й ш е е

по вели­

чине К Сев. опт-

Затем рассчитываются реальные значения

П 2 = ;

4 / А / Г , <

/СЯ^

'2 А + ( * А - * с в ) 2

^

св А

С ± \ ( С к - С д ) .

ш 2 С к

К - г ^ А - ' с в ) 2

J \ С " '

•"'св. опт •— У

2 г

г

^\опт

А

к

д ля

автотрансформаторной связи

и

хсв. опт — ~

V

,1от'

кГк

° Д

д л я схемы с емкостной

связью.

З а т е м определяется

величина

и характер

дополнительного реак­

тивного сопротивления

из условия

х„С

Х

А\1=,

+

Л

' С В )

д о п -

[

'ср

( * А

и х с в берется со

своим

знаком)

и

рассчитывается

величина

емкости или индуктивности дополнительного

реактивного

элемента

/

— А*допД°п

г>р

1

^доп

m "С Р

"

"-'доп

СОсрЛГдоп

настройки

промежуточного

контура

в худшем случае

необходимо

лишь переключить

фильтр;

сокращает

время, необходимое

на

перестройку

передатчика

с одной частоты на другую.

Вместе

с

тем

следует

помнить,

что

использование

полосовых

рестраиваемые реактивные четырехполюсники

(см. § 2-4).

К фильтрам как к нагрузке выходных каскадов

предъявляются

специфические требования, главные из которых

следующие:

1)

полоса

пропускания

фильтра

не

д о л ж н а

превышать

октавы,

т. е. сог/сй1^2

(©i и юз — соответственно

нижняя

и верхняя

частоты

полосы пропускания);

2) поскольку фильтр является нагрузкой

усилительного

эле­

мента, имеющего выходную емкость, его схема

д о л ж н а всегда

на­

чинаться с емкостного элемента в поперечной

ветви;

3) так как усилительный элемент выходного каскада

должен

работать в граничном

или недоиапряжеином

режиме, то

его

мо­

ж н о

рассматривать как

источник

тока,

поэтому

схема

фильтра

д о л ж н а соответствовать источнику тока

на

входе;

4)

фильтр

должен

обеспечивать

требуемое

затухание на любой

номерность частотной характеристики

в полосе

пропускания.

Н е вдаваясь в подробности теории фильтров,

ограничимся здесь лишь рас­

смотрением порядка расчета полосовых фильтров,

передаточная

функция кото­

рых аппроксимируется полиномами Чебышева. Более подробно

предлагаемый

метод расчета изложен в работе М. Е. Альбаца

[2].

Сущность данного метода состоит в том,

что

путем'

частотного преобразо­

тип.

П о известным

частотам НЧ-прототипа

соответственно

требуемому

затуха ­

нию

в полосе задерживания а и неравномерности АЧХ Да в полосе пропуска­

ния

рассчитывается

количество элементов в

фильтре

(количество поперечных

и продольных ветвей) п, на основе которого

по таблицам определяются норми­

рованные параметры ! и с низкочастотного прототипа.

Затем

обратным

частот­

ным

преобразованием и устранением нормализации

низкочастотный

прототип

противлению

усилительного

элемента выходного каскада в граничном

режиме

(/?„ = / ? г р ) , а

для лучшего

согласования с антенной это сопротивление

целесооб-

Ис хо дными данными дл я расчета являются:

1. Граничные частоты полосы пропускания

фильтра coi = 2jr,fi и

иг = 2я/2,

а

т а к ж е

наименьшая

частота полосы

з а д е р ж и в а н и я

соз = 2а/з,

на

которой

д о л ж н о обеспечиваться

требуемое ослабле­

ние гармоники. Граничные частоты

в низкочастотной

части задан ­

кания, реализуемой

в данном

фильтре.

Ориентировочно

макси­

м а л ь н а я в о з м о ж н а я

полоса

пропус­

кания

фильтра

может

быть оцене- о

» ч^Сб—t

J?5u—f—i

на, если

воспользоваться

предель-

J_

J -

- L П

ным

соотношением

Боде,

по фор-

Т ^ " *

°' Т

т

муле:

^

^

л

А

Дсо = со2 — а>1

2RrpC

Рис. 2-22

где ДГр — сопротивление

усилительного

элемента

в

граничном

режиме;

С=СВЫх

+ См+С0

— минимальная

емкость

на

входе

фильтра.

Частота соз в

рамках

решаемой задачи

д о л ж н а

быть

юз = 2шь

т. е. на частоте второй гармоники усиливаемой частоты

должны

обеспечиваться требуемые нормы подавления.

й—РА1РАв,

2.

Требуемое

затухание

в

полосе

з а д е р ж и в а н и я

где' PAS — допустимая

мощность

излучения

на гармонике.

3.

Неравномерность

амплитудно-частотной

характеристики

чение

Rrp.

Расчет фильтров целесообразно

вести

в следующем порядке:

1.

Выбирается схема фильтра,

которая

д о л ж н а удовлетворять