книги из ГПНТБ / Муравьев О.Л. Радиопередающие устройства учеб. программир. пособие для техникумов связи

м

§б.З. Схемы генераторов метрового диапазона'

Вметровом диапазоне волн выходные каскады строятся по однотактным или двухтактным схемам на специальных генераторных триодах или тетродах с колебательной системой, состоящей из па­ разитной емкости лампы и короткозамкнутого отрезка двухпровод­

ной литии. На раде. 71 (2 'мин) показана принц'ипи'альная схема симметричного 'выгодного каскада метровых волн на сдвоенном тетроде. У ламп такого типа значительно ослаблено влияние i»a ус­ тойчивость работы каскада индуктивностей выводов экранирующих сеток и катодов. Двухтактная схема позволяет включить источни­ ки питания анода Еа и сеток Eg2 и Eg в точки нулевого радиочас­ тотного потенциала, что предотвращает шунтирование резонансных систем блокировочными элементами. В данном случае показан при­ мер индуктивной связи с нагрузкой и кондуктивной — с возбуди­ телем. Характерной особенностью укв генераторов является при­ менение специального колебательного контура в сеточной цепи, ко­ торый позволяет согласовать входное сопротивление каскада с вол-

160

новым сопротивлением соединительной линии. Последняя также со­ гласуется с анодным контуром возбудителя, что предотвращает по­ явление в ней стоячих волн. Настройка обоих контуров осущест-

Кнагрузив

Анодный

контур

352

Входной

контур

Рис. 71

вляется изменением величин их инДуктивностей путем перемещения короткозамыкающих перемычек.

Сложение мощностей в пространстве, предложенное в 1935 г. И. X. Невяжским, достаточно широко .используется в диапазоне кв (рис. 72).

Недостатки данного метода сложения мощностей: а) сложность оборудования и обслуживания;

б) необходимость применения дополнительной (дорогостоящей) антенны;

в) влияние одного радиочастотного тракта на другой через рас­ положенные рядом антенны.

зонаторы. Поэтому она обладает широкой полосой усиления, кото­ рая может достигать 20—100% от средней частоты. Этот прибор может быть использован в каналах со сколь угодно большими по объему информационными сигналами.

Все конструктивные элементы ЛБВ, за исключением трубки Т, помещены в стеклянный баллон, в котором создан вакуум. На лам­ пу одевается специальная катушка индуктивности (соленоид), ко­ торая своим продольным магнитным полем препятствует расфоку­ сировке электронного луча.

При перемещении электромагнитной волны вдоль спирали воз­ можно появление отражений, ухудшающих работу ЛБВ. Для ос­ лабления • этого явления используются специальные поглотители радиочастотной энергии. Они либо наносятся в виде покрытия на стойки крепления спирали, либо представляют собой керамические вставки внутри этой спирали.

357На тыльной стороне листа Вашего конспекта воспроиз­ ведите амплитудную характеристику ЛБВ и зависимость

Лампы бегущей волны широко используются в настоящее время в передат­ чиках радиорелейных линий и спутников связи в качестве усилителей, умножи­ телей частоты, автогенераторов, смесителей и амплитудных ограничителей.

162

Рис. 73

163

зультирующее напряжение в точках 2—0 при работе первого из них равно нулю (для простоты пренебрегаем внутренним сопро­ тивлением -блока Б2, что позволяет считать 1\ = 1'\ и Un—U2). Ана­ логично доказательство отсутствия влияния Б2 на £>ь

164

Одним из недостатков такого моста является его узкополосность.

Несколько лучшие результаты в этом отношении дает подобная схема на трансформаторе с ферритовым сердечником (рис. 74в), которая предназначена для работы на кв.

ния нескольких генераторных ламп радиочастотный тракт либо состоит из двух самостоятельных полукомплектов, либо имеет два выходных каскада. В этом диапазоне волн мосты строятся из отрезков коаксиальных линий, например, как это показано на рис. 74г.

Общий недостаток всех Т-образных мостов — наличие незаземленного балластного сопротивления Re, что не позволяет пол­ ностью устранить влияние одного блока на другой.

Рассмотрим его особенности с этой точки зрения.

При включении нагрузки в индуктивную ветвь контура (рис. 75 а) (0,5 мин) коэффициент фильтрации определяется по следую­ щей формуле:-

Рис. 75 ,

165

Ф,гЬ=(2(Л2— 1)

(формулы приводятся без еывода).

Здесь Q — реальная добротность контура, а п — номер филь­ труемой гармоники.

Если нагрузка включена в емкостную ветвь (рис. 756) (0,5 мин), сопротивление которой высшей гармонике в п2 раз меньше, чем индуктивной, то коэффициент фильтрации можно определить, поль­ зуясь следующим выражением:

368Правильно: съемные резонаторы имеет только металлокерамнчесюий клистрон.

Большой уровень собственных шумов многорезонаторных кли­ стронов не позволяет использовать их для усиления слабых сигна­ лов. Важнейшей характеристикой этого электронного .прибора явля­ ется а.милитудная характеристика, отражающая зависимость Р„Ых от Рах. На рис. 76 (0,5 мин) показан график этой зависимости. Ра-

Рис. 76

бочим является начальный линейный участок. При дальнейшем увеличении 'входной мощности макс (волнистый участок)

нарушается оптимальность процесса формирования электронных сгустков.

Далее кадр 378.

369Конечно, больший уровень собственных шумов имеет место в мно­ горезонаторных клистронах.

За к л ю ч е н и е . Работа пролетного клистрона основана на принципе ис­ пользования явления инерционности электронного потока. Электронный луч, мо-

.166

дулмруемый полем входного объемного резонатора, увеличивает свою энергию за счет 'постоянного ускоряющего поля и отдает ее выходной колебательной си­ стеме. Если ввести промежуточные резонаторы, то возрастают усиление и кпд генератора на клистроне, но одновременно увеличивается и уровень шумов.. Клистрон представляет собой 'узкоиолосную систему. .Он может быть использо­ ван .не только в режиме усиления колебаний, но и как умножитель частоты, а также в качестве автогенератора.

§ 6.4. Клистронные генераторы

Если в генераторных лампах принимаются все меры по борьбе с образова­ нием электронных сгустков, то в некоторых специальных устройствах, одним из

Д . А. Рожанским в 1930 г., но сам клистрон появился несколько позже, после

т е л ь н ы й . Первый из них более мощный и применяется для уси­ ления, умножения и генерации колебаний. Второй обладает гораз­ до меньшей мощностью, но проще пролетного и более удобен в эксплуатации. Однако отражательный клистрон может работать только в режиме автоколебаний.

На рис. 77 показан упрощенный чертеж двухрезонаторного про­ летного клистрона (2 мин). Баллон -изготовляется в виде трубки

.из стекла или керамики. Внутри него создан вакуум. Эта стеклян-

Рис. 77

ная трубка проходит через центральные части входного и выход­ ного объемных резонаторов.

Электронный луч, направленный от катода (К) к улавливателю

(У) (коллектору), создается так называемой электронной пушкой (прожектором). В состав этого устройства, кроме катода с подо­ гревателем (Н), входят фокусирующий электрод (Ф), на который

167

подан некоторый отрицательный потенциал относительно катода £ф, и анод, имеющий положительный потенциал Е относительно катода. Силовые линии внутри прожектора образуют своеобразную электронную линзу, фокусирующую электронный поток в узкий луч. Для предотвращения дальнейшего рассеяния его за счет взаим­ ного расталкивания электронов в мощных клистронах применяют

Возбуждающее напряжение поступает во входной резонатор (мо­ дулятор М) — см. рис. 77. Его переменное электрическое поле на­ рушает однородность электронного потока, ускоряя одни и тормо­ зя другие электроны. В пространстве группирования ПГ происхо­ дит формирование электронных сгустков, которые приобретают наибольшую плотность на некотором расстоянии от модулятора, где и помещаются сетки выходного объемного резонатора BP. Электронный сгусток, проходящий между его сетками, наводит в •них токи, которые \в соответствии с законом индукции создают электрическое поле, ... этот сгусток.

тактиого генератора дециметрового диапазона (4 мин). Здесь коле­

Рис. 78

.168

,(0т 363) 24-й урок. Проработало 56% (25-я минута)

Так называемый «прямоугольный мост» (рис. 796) (1,5 мин), применяемый в укв передатчиках, составлен :из четырех отрезков коаксиального кабеля. Три из них имеют длину А./4, а четвертый—

Рис. 79

3 А/4. Нетрудно видеть, что при одинаковой начальной фазе токов обоих генераторов имеют место сложение их в нагрузке Яп и вза­

Несколько меньшие габариты имеет «квадратный> мост .(-рис. 796). Но здесь ток блока Bi должен опережать «а 90° ток блока Б2. В этом случае разность их хода в точке подключения Rn будет равна нулю, а в <Яб они окажутся в пропшофазе. При выполнении указанного условия отсутствует также взаимное влияние Si «а Бг и наоборот.

Общим недостатком рассмотренных мостов являются их узкополосность и громоздкость. С этой точки зрения несколько лучши­ ми свойствами обладает конструкция, предложенная советским ра­ диоспециалистом Л. Г. Дорфманом (рис. 79 в). Она представляет

169