Управление РЧ колебаниями генераторов (Управление радиочастотными колебаниями генераторов), страница 3

Основными средствами уменыения дестабилизирующего влияния частотного модулятора на автогенератор являются: уменьаение коэффициента включения к~ , стабилизация источника напряжения смещения Ь' , применение перенапряженного режима работы автогенератора и специальных схем для компенсации нелинейных искажений. Дестабилизирующее влияние частотного модулятора на автогенератор, а также нелинейность модуляционной характеристики ограничивают значение максимальной девиации частоты, которое в случае простых однодиодных схем, как, например, на рис. 1.П, составляет (1О ...10 ) ~4~ , а в случае применения указанных мер стабили- -2 зации может быть Увеличена до 1О В простях схемах удается получать коэффициент нелинейных ис- кажениИ ~1,5...2)Я при относительной девиации частоты порядка 10 зЯ . для получения меньшего уровня нелинейных искажениИ применяют специальные схемы компенсации.

ЛИТЕРАТУРА Проектирование радиопередающих устройств/Под ред. В.В. Кахгильдяна. — М.: Связь, 1976, с. 554-549. Конт ольные ва асы 1. Какие преимущества имеют частотно- и фазамодулированные колебания па сравнению с амплитудна-модулированными колебаниями? 2. Бапипите формулу, описывающую колебание, модулированное по частоте или па фазе. Какие параметры входят в эту формулу? 5.

Приведите спектр частотно-модулированного колебания при И ~ 1 и Ж > ~. Как определить полосу частот, занимаемую частотно-модулированним сигналом? Ф. Еакие модуляционнме характеристики используются для Оконки качества работм РПУ с ЧИ? Какие методы форм~".рования раДиосигналОв РПу с 'Ы прмыняю«тся Ба практика? Лайте сравнительную характеристику этих методов. 6. Нарисуйте структурную схему РПУ с ЧМ. 7. 2ы-ими способами осуществляется прямая ЧМ и чем они отличаются друг от друга? ': .

~~аким образом достигается увеличение Девиации частотл часлтно-модулированного колебания? 5. Нарисуйте и поясните назначение элементов схемы Транзисторно-:о автогенсратора с управлением его частотой при помощи варикапа. !.',.:. Гоясните как влияют параметры варикапа на девиацию часто«у „3"3~. ~'6 ~'., «Тора С ~Д~ ':.:, а ~-'. "Х~:"::;::;.".!1;Г .'.~0~НЙ.,ТК2 ГОЛУПРОВОдй~ЕОЬьл Ы': !;.'РАТОРОВ 2,1. ЫЕ ..ОЛЫ СЛО~ЖЮЯ МИ';Я%ТЕМ «а БОследние Годы достигну7 значительный прогресс в Области разрааотки и примен6БИЯ мощннх полупрсводниковмх Гриборов СЗЧФ таких как биполЯрные $ полевые транзисторн лавинно-пролетные Диоды Диодм Ранна и Др~ ~«ти прибори Бироко примеБЯютсЯ в автоГ6- Бераторах и в Генераторах с внеБним всзоул~~ениее ~в1'ходнь".х и промежуточных усилительных каскадах, преобразователях частоты) радиопередатчиков систем связи, телеметрии, радиолокации и т.д.

Еироко применяемые в СВЧ-усилителях современнне модные бнпол:..раме транзисторы эффективно работают ли:ь до 5... « ГГц, Обеспечивая при этом выходную мощность Ф...5 Вт. Яа часто ах 4~~ .'~ 4. ° ° 1~":,.;, ~:':;О~ность Этих приборов составляст 50 ~~' Рт Полевне транз':-::готорн с«'ще'".:твенно уст~"пают биполнрн'~и пс уро.-.'ы..' в,.:",«' одной мощности ~ Однако« ~'.*або ают до част07 12 «., " 1 ГЦ 'м"*' ~ ««ь" ОДА О~~6 с Й6ЧИЗНЮ7 МОЩПОСТ;:" "',",;; РСВБС СДИНИЦ Ватт, ~'."'. ':.'; ':.НЛЬЯО т«Я„'-"П'=:.;::::::-';.Б~Р„'";:;"-3 длЯ Ямп.""льсноГО рс::има работн '«ипоыЯрныс ~рана~'с Оры имеют внход Кую "о":,'вость в импульс6 Несколько сотен ГПТТ при с ..Ьа;ености нм ' пульсов менее сотни На п~.'а;:Тике часто тр'- '„.:; '«Тсз ': ОО 3 ~:~~:,~о"ности ~ значительпо превосхОдящие вь!ходн'. 6 моБ',Ности обо спечйжаейые ОтдслъБ;".!ми полупр«Сводников«п!и приборылы, Например ДЛЯ свЯзн'1х радиопередающих устройств дальней радиосвязи.

3 тех случаях, когда мощность радиопередающего устройства (РПУ) пс;.~агат быть достигнута применением одного полупроводникового прибора, используют схемы сложения мощностей. широкое. использование в РПУ полупроводниковых приборов сделало весьма актуальной задачу сложения мощностей транзисторов и других полупроводниковых приборов, а"также генераторов на затих приборах. Сложение мощностей активных приборов (АП) и генераторов может быть реализовано сложением в общей нагрузке или в свободном пространстве.

Наиболее распространенными видами схем сложения мощностей АП в общей нагрузке являются: параллельная, последовательная, двухтактная и многополюспые схемы. Сложение мощностей генераторов в свободном пространстве предполагает использование активной тазированнай антенной решетки (АФАР), В такой антенне в непосредственной близости от излучателей включены генераторнйе устройства (умножители частоты, усилители или автогенератары), которые вазбу;; аются или синхронизируются через распределительную систему АЙАГ одним задающим генератором. Когерентные колебания от всех излучателей сингазно складываются в определенной тачке пространства. Лостоинствами АФАР является вазможность получения высокого уровня суммарной мощности при сложении;;олебаний нескольких сотен или тысяч генераторных устройств, а также возможность злектрического управления положением луча антенны в пространстве.

Е схемам сложения мощностей предъявляются следующие требования: мощность колебаний на выходе схемы должна быть близка-к сумме номинальных мощностей отдельных суммируемых генераторов или АП; все генераторы (или АП), мощности которых суммируются, должны быть взаимно независимы, т.е. изменения в режиме работы любого из генераторов (или АП) не должны влиять на работу остальных, которые по-прежнему должны отдавать номинальную мощность; при выходе из строя~ы генераторов (или АП) из общего количества и суммарная мощность на выходе схемы сложения должна уменьшиться не более чем в ( „.

) раз. '.'рамс того, схема сложения мощностей должна обеспечивать заданную л',рину полосы рабочих частот, допустимые массу и габариты, надежность, низкую стоимость и т.д. Сюлз Рис. 2.3 Рис. 2.2 Таким образом, эквивалентная нагрузка отдельного АП изменяется при изменении напряжений на других АП, т.'е. зависит от их.ре- ' жимов работы.

Взаимное влияние режимов работы АП в обеих рассматриваемых схемах обусловливает низкую надежность их работы, особенно при большом числе суммируемых АП. При параллельном соединении транзисторов для ослабления их взаимного влияния используют индивидуальные схемы эмиттерного автосмещения (см. рис. 2.1). Если положить, что все п АП (например, транзисторы) одинаковы и для обеспечения заданного режима работы каждого из них требуется эквивалентное сопротивление Ю„„ , то из формул (2.1) и (2.2) следует, что сопротивление колебательного контура Ю„, при этом должно быть Я»„ /ы для параллельного соединения МП, «~кс (2.5) я„„ -л для последовательного соединения АП.

Следовательно, при параллельном соединении АП с увеличениемгъ уменьшается требуемое значение сопротивления колебательного контура Ю„, , что в. случае, например, генератора на мощных транзисторах затрудняет согласование в его выходной цепи.

Кроме того, при параллельном соедюении АП могут возникать параэитные автоколебания на частотах существенно выше рабочей, эа счет колебательных контуров, образуемых индуктивностью соединительных проводников и межлуэлектродных и монтажных емкостей. Эти обстоятельства ограничивают число и АП. При последовательном соединении И ограничение числа ~-~ обусловлено трудностями реализации Я,„, поскольку при этом требуются высокие значения добротностей контура. Йедостатком этоИ схемы являетсп трудность теплоотвода от АП, не соединегных с общим каРПУСОМ~ Ври двухтактнай схеме сложения мощностей ~рис.

2.5) достигается толькО удвОение мощности~,цастаинствам эта~х схемы яВляется хорошая фильтрация четных гармоник, так как из-за противойазного Возбуждения АП в спектре напряжения на контуре отсутствуют все четные гармоники Входного колебания. А при угле отсечки коллектор- наго тока В = %~, поскольку в этом случае в спектре тока отсутствует третья гармоника, в спектре напряжения на контуре в двухтактной схеме сложения ближайшая паразитная гармоника будет только пятая.

Это позволяет существенно снизить требования к 1ильтрующим свойствам контура, уменьшить требуемое значение нагруженной добротности контура и повысить тем самым контурный КБЛ. Однако в двухтактной схеме также проявляется вэаимнае влияние АП друг на друга, что обусловлено изменением эквивалентного сопротивления, на которое работает один АП, при изменении режима работы другого АП.

Кроме того, в этой схеме предъявляются повышенные требования к идентичности АП и элементов схемы, Обусловливающих симметрию схемы, так как при нарушении симметрии снимется выходная мощность и повышается уровень паразитных гармоник. 2.5. СЛОлЕНИЕ МОЙ~НОС'.Б2 В МНИ'ОПОЛЮСНОИ СХЕМЫ Бостаинством сложения мощностей генераторов с внешним Вазбут; дением (усилителей мощности) с помощью многополюсных схем является Возможность Обеспечения их Взаимной независимости, или, иначе, Развязки режимов их работы~ которая возможна толькО при использовании В зтих схемах балластных сопротивлении~ Ври этом изменения режима работы любого из усилителей.