<Управление радиочастотными колебаниями генераторов> уч.пособие - под редакцией проф. Грановской Р.А. («Управление радиочастотными колебаниями генераторов» уч.пособие - под редакцией проф. Грановской Р.А.), страница 2

ии =-ен о снован на регулирозакин Фазового сдвига в цепи обратной связи путем изменения параметров цели обратной связи под дейотнкем молулирующего колебания. Прк втором способе реализации прямой Чй в качестве управляемых реактивностей применяются: 1) оегието- и параэлектрики, используемые как упразляемак емкость; 2) феррнты и ОФерические образцы мз монокристаллического железо-иттриевого гранате РИГ сферы), используемые как упразияеиая индуктивность; :. 3).полупроводниковые приборы, например диоды в запертом состоянии «варккапы, ЛЖ), используемые как управляемая емкость; 4) специальные схемы, входное сопротивление которых имеет реактивный характер и изменяется по величине под действием приложенного улравияюх1ега напряжения (реактивные лампы или транзисторы).

Так как резонансная частота.ьС - колебательного контура Определяется номинальными значениями иядуктквности и еикости ( ю ), та изменение частоты колебаний автагвнератора, обусловленное' изменением емкости С или индуктивности Ь на лС «ГР лС и ль соответствекна, определяется саоткаиением ,«уМ / ~ дС у~) (1.18) я1с '~/ йз (1.18) следует, что кзмекение частоты автагенератора и, следовательно, девиация частоты теи балые, чеи бальие изменение величнкы реактивного элемента ззтоколебательного кожура ( а.Ь или ФС'). Поскольку изменениебС' или ~А связано с измейенкем энергии электрического или магнитного ноля, запасаемай в момент резонанса в колебательном контуре автагенератора, та наибальюее изменеййа иасиаты абеспечивзетсй,цпн максимальной добротности управляемого элемента и палнаи ега вклаченни в кслебателькый контур генератора.

При атом пал~чить большее кзысненис ;зстаты тем ЛЕ1 ЧЕ, Чэи иэкьие Эпхолиап Ксцисств И ДОбротность колебательного :..Он.".:рс псрестраиээемого генератора. Белинейные искакения при ЧЯ'данным способом ооуслсвлены нелп11е.':;вастью заэискностп реактпэиых параиетроэ управляемого зле::-, пта От иодулирующего нэпрякеиня (или тока), а максимальная девиа:-;;.. ЧоотОТЫ ОГРан1. 1пваатСЯ ДОПУСТ1111вИ УРОВИЕЫ НЕы1ИНЕ"..НЫХ ИСКаКЕНИВ. дсч1одпци зед11с:атдри этогс способа Чй является неэозмокность яслученяя больиоЕ дев11аци11 частот ,*, а также значительное увеличение потерь в колебательном «онтуре автогенератора за счет потерь, вп спмых управляемык элементом» которые прнводят к уыеньиению кснтурнОго КЛЛ и» кэк слсдст311е» к сникеикю э1хсдной мощности и стзбильнсстк частоты свтогенератора. Паибольиее практическое пря.::снснве з гснераторах с Чй находят частотные модуляторы на варикап х.".;астотйаг' 1 Олуляцкя изменением '.:эзового сдвига в цепи обгзтяс.; сэязи ~третями способ) регулируется параметраып пепи обрат- ЗО'.; СЭЯЗИ таины Образом, Что рава еа КОЭ 1:;-ИЦИЕята ПЕРЕдачи иэмевяется пря изменении управляющего иапрякеняя (риса 1.7»а).

3 ка:тстэе цепи обратной связи с упраэляемыми параметрами могут попользоваться упраэляемые .Разовращатели любого типа. 7 б едстзэлена схема генератора с Чи ВЧ-диапазона, ца,ис. 1., пре обратной связи автогекератора на транзисторект„ в котором в цепи ра ВКПЮЧЕ1И1 тРИ пос ледоэательно соединенкых ЮС -Фазовращателя, в которых в качеств е управляемых сопротивлений Я использованы вы- ~7 ходные сопротивле и ения змнттерных повторителей на транзисторах Под действием модулирующего нанрякения и~ ~~) измеия1~У~, ~У', о ются управляемые со Опротивлэния /Г я, следовательно» изменяется сдвиг Фазы в цепи обратной связи ~р, который на несущей час- И и составлять бОО на каждый ГС -~1аэоэращатель.

В соот- тоте должен состав и еняет- ветствии с урав ур пением баланса фаз частота аэтскслебаний изие ся ~аким Разок, об чтобы сумма Аазозых сдвигов в кольце обратной в связи автогекератора сохранялась краткой 2Х. достоинством этого ством этого способ~ ".4 является повышенная линейнооть статиче этической модуляционной характеристики генератора.

Общими кеч достатками прямого ог метода Чй являются уддиение стабильности ас- воыв ы малы» авачавча Ыавваавв частоты. В ве к о с в е н н о г о и е т о д а ЧМ лекит эозмож- В попове к о с в ность прео разовани б и фаэоэой модуляции 3 частотную В соответствии с Д.б). При этом частоткая модуляция осуществляется в генератор- ном каокаде с Фм с предварительным интегрированием модулирующего колебания.

Структурная схема реализапки ЧМ косвенным методом по- казана на рис. 1.1,б. Основным преимуществом косвенного метода Чм является возможность получения эысОкой стабильности частоты несущих колебаний, т.е. средней частоты м~ , которая в этом слу- чае опредаляетоя стабильностью частоты кварцевого генератора. Высокая стабильность частоты Й~р Обусловлена ОтсутОтэием зоз- действия иодуляторз на задающий генератор. Лля увеличения девиации частоты, а значит, и индекса модуля- пии, при % могу~ быть применены различные споообы. Наиболее прос- тым к з4фектизным способом является умнокение частоты частотно- модулироваиного колебания, как показако на рис. 1.8, где /~ = := ~~у/г.Т .

Однако этот способ имеет принципиальный недостаток, связанный с тем, что на выходе умнокителя частоты с увеличением девиации частоты и индекса модуляции одновременно увеличивается и частота несущих колебаний Д Па ркс. 1.9 представлена схема генератора с ЧН, в котором увеличение девиации частоты сопроэолдается псн11кеняем частоты не- сущих колебаний.

В данком генераторном каскаде на выходе сыесите- Рнс, 1.7 пи обладеют стабмльныии параметрами и высокой добротностью ~~ И~ до 100) на 'частотах 100-200 ИРц.ф~ помет быть определена на рабочей частоте,»' из выраненмяф ф=йя'~Е~ ~у,7, где «у- 1.„ Сз(И) сопротивление по~ерь наримана, включенное последовательно с емкостью С'~ .

Варккапы харантериауются такие мелим половмтельным теипературнмм коз$фициениж емкос- К тв ЛКЕ) ((1...2) 10 1/град) и малыми иумами. Эквивалентная схема варикепа с учетом паразитннх йараметров корпуса (индуктивности выводов ~ и емностм корпуса С ) показана на рис, 1.12. Все варазитные параметры ослабляют воздействие наримана на частоту генерации, поэтому основные требования к нонструнцим варикапа сводятоя к тому, чтобы м,Б,„~ 'МС~) , С„ ' С~ . На частотах выме 5„ .10 ХТц выполнение этих требований затрудннтельно, поэтому в схемах испольауютсн бескорпусные нариманы, оообенно в микрополооковнх конотрунциях. ~ с() Зависимость (1,20) и дмегрш- ма дейотвующих на варикапе на- С(к) применяй помазаны на Рис~ 1э15~ где ~»~ - постоянное напряжение смещения; 4Еу - амплитуда моделирующего напряжения; У~ - амплитуда высокочастотного напряжевмя~Ы~~,~н ыаисимально до пустиыое напряяение на варикапе (на~Ранение пробоя). Пределы изыенения емкооти парижана, характеризующие его управляющее действие, определяются соотноменнем 0~~ -У Н При и «84» ~л наступает пробой Р - и -перехода,при я, 0 р - га -переход открывается, что приводит к резкому снижению добротности варккапа.

для максиРисв 1.15 ыального изменения емкости ла- ана ~У„ необходимо. выбирать из соотноиения т.е. начальная Раб~~~~ то'~® на вольт-парадной дара долина быть в середине доцустимого диапазона изменений н 'прямеиия смещения. — С' учком ~(1.21) и ряс. 1.13 условие отсутствия пробоя и отпирания р -к -аерехода приме~ следующий вид: ~~~" 1»~о ~ ~имей ° (1.22) Коз~Фицнент включения варикапа в контур автогенератора онределяетсн соотномениеы (1.25) ~лн схемы на рвс.

Х.11 напрямение на контуре ~/ =У„ /Ж„ где 1~„ - аыплитуда нанряиения на коллекторе транзистора. К„- коз4$ициент включения коллектора транзистора в контур. Подставив данное соотношение в (1.23), получим Ф у„к (1.24) При изменении емкости варикапа на 4С~ от значения Сд„, определяемого напряиением У' (см. Рис. 1.1«), относительное изменение емкости контура составляет ~~к ~ л~Ф ~ ~1а — ~К~ — =К~ — ~— (1.25) а С ~ С~~ где С ° С,-ч.К~ С~,, СА, Я~9'~+ ~4 ) При атом относительное изменение частоты генератора определяется оогласно (1.18) как .у,у' » дс„» 2 е'ф~ лС'ф — — йв — — К~ (1.26) Л 'л ~ ~ ~ко 0бычно для уыеньасния влияния ТКИ наримана на стабильность частоты генератора и выполнения условия (1Л2) выбирают К~ ~ 1, поэтому относительное изменение частоты всегда меньше относительного изменения емкости зарнкапа.

Представив модулирующее нанряжение на варнкапе в виде иМ = =«4 ~у~ачУ~ я подставив и й~ в (1.~0), получим с = У~у 0' У~созУ~)~=~~ ('», сои Р~) ~, где-;и'.- ~4Р Ы вЂ” - относительная величина амплитуды модулиФк "~4 Уа рующейгнапряления. 5. Приведите спеитр частотно-модулированного колебания пря И ~ ~ и М > ~.

Кзж определить полосу частот, заняиаемую частотно-модулированным сигналом? 4. Какие модуляционные характеристики используются для оцснкн начеотва работы РПУ с ЧИ 5. Какие методы формирования радиосигналов РПУ с ЧИ применяются на практике7 Лайте сравнительную характериотику этих методов, 6. Нарисуйте структурную схему РПУ с ЧМ. 7 какими СНОссбами Осуществля6тся прямая Чм и ч6м Они Отличаются друг от друга7 Е.

Каким образом достигаетон увеличение девиации частоты чзсготно-мс ;*лированного колебания? '-'. Нарисуйте и поясните назначение элементов схеыы транзистор- КОРО звтсгенерзтора с Управлением 6го частотой при псмощч Взрикзцз, -:. Пс=.ските, как влияют параметры варякапа на девиацию часто:.:-.тогеяерзтора с ЧЫ. л .

ь з ~. СЛО:ХН.2 '.;!ОДЫОСТЕ2 ПСЖУПРОВОЛННКОВ5|л Г.:,НЕРАТОРЮ 2, 1. ЫЕТОЛЫ СЛОНОВНИК М~НОСИВ Ьз цослбднйе годы достигнут значительный прогресс в области разработки И применения мощных полупроводниковых при=оров СВЧ, таких, кзк бяполкряые я полевые транзисторы, лавинно-пролетные ДИОДЫ, ДИОДЫ Гаяяа И дР. ~тя пРиборы пяроко ЛрИМеянютсн В аВтОгсзерзторах н в генераторах с внешним всзбухдепиеи (выходных и прсмежутсчнь~~ усыЯтсльпых нзскзДах» пресбразоват6лях частоты) рзДисцередзтчиков систем связи» тел6м6трии» радиолокаций я т~д» Широко применяемые в СВЧ-усилителях ссвремекяне ысщяве блполярные транзисторы аффективно работают ляж до 5...5 ГГц, Обеспечиивая пря атом выходную мощность 4...5 Вт. На частотах 400 Л'ц...