книги из ГПНТБ / Левичев В.Г. Радиопередающие и радиоприемные устройства [учеб. пособие]

тывать. В диапазоне метровых и дециметровых волн (т. е. на сверхвысоких частотах) угол пролета может доходить до десятков градусов и поэтому его необходимо учитывать. Этот учет сводится к выбору правильной фазы напряжения обратной связи. Если на

Поскольку междуэлектродные емкости входят в состав коле­ бательной системы автогенератора, то через выводы электродов лампы проходят значительные переменные токи. Их частота очень высокая и они протекают только по поверхности электродов и вы­ водов. Так как электроды лампы выполнены из материала с боль­ шим удельным сопротивлением, то активные потери в колебатель­ ной системе получаются большими и ее добротность оказывается низкой. Поэтому стабильность частоты автогенераторов УКВ не­ высокая.

Для повышения добротности колебательной системы автоге­ нератора приходится применять внешние реактивности с распре­ деленными параметрами и разрабатывать специальные лампы для диапазона УКВ.

Конструктивное выполнение ламп УК.В бывает разнообразно. Но главная задача при их создании заключается в получении ма­

или дисков. Расстояние между выводами делают как можно больше.

На волнах дециметрового диапазона обычно отдают предпочте­ ние лампам цилиндрической конструкции. Они бывают стеклянные и металлокерамические. У цилиндрических ламп индуктивность вы­ водов практически отсутствует. В большинстве случаев цилиндри­ ческие лампы нуждаются в принудительном охлаждении. Наибо­ лее часто охлаждение бывает воздушным и значительно реже во­ дяным.

Лампы УКВ цилиндрической конструкции предназначены для соединения с колебательной системой коаксиального типа или с объемными резонаторами. Лампы УКВ обычной конструкции под­ ключаются к двухпроводным резонансным линиям открытого типа. Резонансные линии имеют длину, близкую к четверти волны ге­ нерируемых колебаний. Их входное сопротивление обычно бывает индуктивным.

Схемы автогенераторов, выполненные на лампах УКВ с ис­ пользованием резонансных линий, получаются двухконтурные или трехконтурные. Многоконтурная колебательная система в автоге­ нераторе УКВ не только неизбежна, но и необходима, ибо только в этом случае можно правильно подобрать фазу напряжения об­ ратной связи с учетом времени пролета электронов.

70

Сложность определения вида обратной связи в автогенерато­ рах УКВ приводит к тому, что при объяснении их схем часто ука­ зывают не элемент, на котором создается напряжение возбужде­ ния, а элемент, через который осуществляется взаимная связь ме­ жду выходной и входной цепью лампы. Это обстоятельство мо­ жет вызвать ложные представления о характере обратной связи. Критерием ее верного определения является общее правило со­ ставления трехточечных схем ав­ тогенераторов (см. § 4).

Двухпроводная короткозамкнутая линия является анодно-се- точной индуктивностью. Длина линии до подвижного короткозамыкателя определяет частоту (волну) автогенератора. Наиболее часто линия оказывается короче четверти волны генерируемых ко­ лебаний. Поэтому ее входное сопротивление имеет индуктивный характер. Для уменьшения эквивалентной индуктивности линии надо укорачивать ее длину. При этом частота генерируемых коле­ баний будет повышаться, а длина волны соответственно умень­ шаться.

71

Высокочастотные дроссели в цепи накала лампы L x и L 2 вы­ полняют роль катодно-сеточной индуктивности. Благодаря конден­ саторам небольшой емкости С\ и С2 дроссели включены парал­ лельно для переменного тока высокой частоты. Один из них обыч­ но имеет индуктивность значительно большую, чаи другой. В на­ шем примере L \ ~^>L2. Поэтому результирующая индуктивность между катодом и сеткой лампы практически равна L 2 . Она сде­ лана переменной для осуществления регулировки величины об­

тор Cs служат ячейкой автоматического смещения. Благодаря кон­ денсатору Cg сетка лампы имеет неизменный потенциал относи­ тельно земли. Выбором величины сопротивления Rg устанавли­ вается необходимый угол отсечки импульсов анодного тока лампы. Обычно он бывает 60—80°.

Отбор электромагнитной энергии от автогенератора может про­ изводиться различными способами. На рис. 1.47 двухпроводным фидер подключен к генератору автотраисформаторно. Конденса­ торы С4 и С5 являются разделительными. Ввиду их наличия фидер не имеет постоянного потенциала относительно земли. Выход однотактного автогенератора не является строго симметричным, так как потенциалы анода и сетки не одинаковы по величине.

3. Двухтактные автогенераторы метровых волн

На практике встречаются различные варианты схем двухтакт­ ных автогенераторов метровых волн, но общие принципы их ра­ боты аналогичны.

72

На рис. 1.49 изображена схема автогенератора с анодной и се­ точной двухпроводными линиями открытого типа. В схему входят

Линии выполнены из мед­ ных или латунных трубок. Для уменьшения активного сопро­ тивления линий трубки обыч­ но серебрят. Длина линий /а и lg короче четверти волны ге­ нерируемых колебаний.

ство позволяет разделить эквивалентную схему колебательной системы двухтактного автогенератора на две самостоятельные половины. Они показаны на рис. 1.51. На изображенных схемах ем.кости соединены в треугольник, а индуктивности в звззду. Если звезду индуктивностей пересчитать в треугольник, то станет ясно,

73

Рис. 1.50. Эквивалентная схема колебательной системы двухтактного автогенератора метровых волн с анодной и сеточной линиями

Рис 1.51. Эквивалентная схема колебательной системы двухтактного автогенератора метровых волн, разделен­ ная на две самостоятельные половины

Рис. 1.52. Преобразованная эквивалент­ ная схема колебательной системы од­ ного плеча двухтактного автогенера­ тора метровых волн

74

половины автогенератора. В этой схеме эквивалентные индуктив­ ности определяются по уравнениям:

Трехконтуриый автогенератор может работать по принципу ем­ костной или индуктивной трехточки. Это зависит от взаимной на­ стройки его эквивалентных кон­ туров. На практике чаще исполь­ зуют двухтактные автогенерато­ ры с емкостной обратной связью, так как она обеспечивает более высокую стабильность частоты генерируемых колебаний.

генерируемых колебаний в основном зависит от длины анодной линии, а обратная связь в основном зависит от длины сеточной

75

имеется провод для прохождения тока накала. Сеточная линия также выполнена из двух трубок. Диаметр сеточных и катодных трубок может быть одинаковый или различный. Это обстоятель­ ство не имеет существенного значения. Ввиду наличия катодной линии отпадает необходимость в дросселях.

Отбор энергии наиболее часто осуществляется от катодной ли­ нии. Двухпроводный фидер подключается к ней автотрансформаторно без разделительных конденсаторов. В них нет необходимо­ сти, так как катодные трубки заземлены и не имеют постоянного потенциала.

Рис. 1.54. Эквивалентная схема колебательной системы двухтактного автогенератора метровых воли с катодной и сеточной линиями

видно, что каждая половина схемы является двухконтурной. Об­ ратная связь в такой схеме емкостная. Настройка анодно-сеточ- ного контура в основном определяет частоту генерируемых коле­ баний. Настройка катодно-сеточного контура в основном опреде­ ляет величину обратной связи, а следовательно, и величину мощ­ ности автогенератора. Взаимная зависимость этих регулировок существенна, но меньше, чем в предыдущем автогенераторе. На практике настройка автогенераторов УКВ (двухтактных и однотактных) обычно осуществляется при помощи волномеров.

4. Однотактные автогенераторы дециметровых волн

Автогенераторы дециметровых волн наиболее часто выполня­ ются на лампах цилиндрической конструкции. Цилиндрические лампы имеют безиндуктивные выводы электродов и поэтому их внутренними реактивностями являются только междуэлектродные емкости.

Внешними элементами колебательной системы дециметровых автогенераторов обычно бывают отрезки коаксиальных длинных линий. На частоте генерируемых колебаний эти линии имеют ин­ дуктивное сопротивление.

Типичная конструкция автогенератора дециметровых волн изо­ бражена на рис. 1.55. Данный автогенератор выполнен на металлокерамическом триоде. Он двухконтурный, с общей сеткой. Анод-

76

Пластмасса

Подвижный

мостик

К антенне

Рис. 1.55. Типичная конструкция автогенератора дециметровых волн

труб. Следовательно, сеточная труба является общей для обеих линий. Но это справедливо только с конструктивной точки зрения. По сути физических процессов дело обстоит не совсем так. В анод-

грубы и, следовательно, является общим электродом для обоих контуров.

В сеточной трубе имеется несколько отверстий дополнительной

автогенератора.

Дополнительную внешнюю обратную связь можно сделать ре­ гулируемой. Для этой цели необходимо изменять диаметр отвер­

число отверстий или щелей. Взаимным перемещением сеточных цилиндров (продольным или вращательным) легко устанавливать необходимый размер отверстий, т. е. требуемую величину обрат­ ной связи.

Короткозамыкателн выполнены в виде пружинящих шайб, соеди­ няющих соответствующие трубы. Длина анодно-сеточной линии сильно влияет на частоту генерируемых колебаний и слабо влияет на их мощность. Длина катодно-сеточной линии сильно влияет на мощность автогенератора и слабо влияет на его частоту.

Отбор электромагнитной энергии от автогенератора может осуществляться различными способами. На рис. 1.55 показан ва­ риант автотрансформаторного выхода. Подвижный мостик позво­ ляет устанавливать штырь связи в том месте катодно-сеточной линии, где выходное сопротивление автогенератора р;,вно волно­ вому сопротивлению нагрузочного фидера.

Ячейка катодного автоматического смещения состоит из ре­ зистора R\ и конденсатора С\ небольшой емкости. Изменением со­ противления R\ можно устанавливать необходимый режим работы генератора. Напряжение смещения создается за счет постоянной

тодной трубой. Емкость дополнительной обратной связи обозна­ чена Д С а к . Она показана переменной, т. е. регулируемой. Из экви-

78