Шахгильдян В.В. Проектирование радиопередатчиков (4-е издание, 2000), страница 10

Радиолампы для ли- нейного усиления (с так называемым бипотенциальным катодом) т о ) ил в ГУ-82Б, ГУ-84Б, ГУ-85К, ГУ-86К обеспечивают уровень комбинацион- ных составляющих не болыце — (32...42) дБ при меныцих габаритах и массе, меньшей мощности накала, повышенной надежности, более простом обслуживании. Генераторные лампы для диапазона ОВЧ и телевизионнык передатчиков Для использования в ОВЧ передатчиках выпускают специальные лампы, учитывающие специфику диапазона 50...250 МГц (табл. 1.7).

Это лучевые тетроды коаксиальной конструкции средней и болыцой мощности с принудительным охлаждением, предназначенные прежде всего для работы с контурами в виде отрезков коаксиальных линий, Коаксиальные тетроды имеют наружный анод и кольцевые выв ды экранирующей сетки и катода, а некоторые — и управляющей се ки. Благодаря мощному активированному катоду (в большинстве ла прямого накала) получены большая крутизна проходной характеристи (Я = 25...50 мА/В и болыце), большой анодный ток и, следовательн пониженное необходимое эквивалентное сопротивление анодной нагру ки й„что облегчает проектирование цепей согласования и фильтрац на ОВЧ и при усилении телевизионного сигнала иэображения. Анодн характеристики некоторых типов коаксиальных тетродов начинаются из начала координат, т.е, имеют так называемое анодное напряжен сдвига Е', которое следует учитывать при расчете режима (3 2.9).

60 Таблица 1.7 Таблица 1.8 1к к, А гг В Бкэ кВ Е, кВ мА/В /кккк ГГц Рт, кВт Р,„, кВт пк кВ Гтк „, В Е г. кВ Тк А у к. МГЦ мА/В 0,9 1 0,7 0,5 1 1000 1000 1000 1000 1000 1000 2000 2400 1000 1000 2000 0.5 0,325 1000 1000 2500 0,4 0,45 15 25 200 250 1,2 1,2 1,2 1 9 9,5 15 13 140 145 665 665 80 80 160 160 О,З 0,2 0,2 0,15 Тип лампы ГУ-ЗЗА ГУ-ЗЗБ ГУ-ЗЗП ГУ-34Б ГУ-34Б-1 ГУ-4 0Б ГУ-40Б-1 ГУ-27А ГУ-27Б-1 ГУ-35Б ГУ-35Б-1 ГУ-93Б ГУ-36Б ГУ-36Б-1 ГУ-92А ГУ-92 Б ГУ-101А ГУ-105А 0,13 0,12 0,13 0,4 0,4 0,75 1 1 0,9 2 г 3,9 10 10 10 60 250 60 250 250 250 250 110 110 250 250 250 100 250 100 250 250 230 200 200 1,5 1 1,5 1,8 2,5 5 5 4 3,5 5 5 3,8 8 7 8 7 8 8 14 10 0,4 0,25 0,4 0,5 0,5 0,83 0,83 1 1 0,8 0,8 0,45 0,75 0,75 1,1 6,3 6,3 6,3 12,6 12,6 6,3 6,3 7,5 7,5 6,3 6,3 12,6 8.3 8,3 8,3 5,15 5,15 5,15 3,65 4,0 33 33 24,5 24,5 38 34 10,5 120 120 120 Допговеч ность, ч 26 26 26 28 70 17 17 7 7 24 27 85 85 83 Тип лампы ГС-18Б ГС-17Б ГС-ЗА ГС-ЗБ ГС-45Б ГС-35 А ГС-35Б ГС-23Б ГС-7Б-1 ГС-36Б ГС-1Б-1 ГС-1Б ГС-43Б ГС-39Б ГС-31Б ГС-15Б ГС-41Б ГС-41Б-1 ГС-34Б ГС-ЗЗБ 10 4,6 2,2 1,5 2,2 0,8 0,35 0,5 0,8 0,35 0,15 0,36 0,18 0,22 0,3 0,36 0,18 0,16 0,16 0,16 0,06 0,04 1 1 0,8 1 0,8 0,5 1 1 0,5 1 0,5 0,5 1 0,5 0,75 0,5 1,07 1 0,8 0,8 3 4 6,5 5,5 2,7 2,1 4 2 1,5 2,5 3 2 2,1 3 2 2.5 3 2 1,37 1 1 1,5 1,1 4 3,4 26 26 5 12,6 12,6 6,3 12,6 12,6 6,3 12,6 12,6 6,3 6,3 12,6 12,6 6,3 12,6 12,6 12,6 6,3 210 160 3,45 3,45 85 2,95 2,95 5,7 3,1 3.1 3,15 3,2 3,2 4,3 7,5 3,4 3,4 2 1,6 1,8 1,08 0,97 Долгоееч ность, ч 1000 1000 1000 1000 500 500 1000 250 250 1000 250 250 1500 1000 1000 2000 1000 1000 1500 1000 90 49 40 40 20 ЗО 30 55 30 30 26 ЗО 30 30 20 22 22 9 6 б 14 15 таких ламп не рекомендуется снижать напряжение Ек при неполном использовании по мощности из-за заметного снижения КПД анодной цепи.

Кроме ламп, указанных в табл. 1.3, для диапазона частот до 250 МГц могут быть использованы некоторые лампы "общего" применения ГУ-82Б, ГУ-84Б, ГУ-85К, ГУ-77Б, ГУ-73Б (см. табл. 1.5) при некотором снижении анодного напряжения и полезнои мощности. Применение "коаксиальных" ламп на низких частотах обычно нецелесообразно из-эа их высокой стоимости, повышенного потребления энергии цепью накала. ГенеРа ГоРные ламлы для диапазона УВЧ Несмотря на широкое распространение специальных электронных приборов УВЧ (пролетных многорезонаторных клистронов, ламп бегущей волны, амплитронов и др., см.

3 1.5), в радиопередающих устройствах на частотах примерно до 1 ГГц (иногда выше) достаточно широко применяют металлокерамические радиолампы. В пределах указанного диапазона частот эти лампы обладают лучшими по сравнению с клистронами и ЛБВ весовыми и объемными показателями, достаточно высоким КПД (до 60.. 70 %), невысокой стоимостью, но существенно меньшим коэффициентом усиления по мощности. Лампам присущи высокая линейность амплитудной и амплитудно-частотной характеристик, высокая фазовая стабильность.

Они нуждаются в более низком питающем напряжении, чем клистроны, менее требовательны к согласованию в волноводных трактах, чем ЛБВ и амплитроны. Клистроны, ЛБВ и другие приборы СВЧ выпускают на определенные, достаточно 62 узкие полосы частот, а радиолампы могут использоваться на любой частоте ниже предельной. Современные металлокерамические тетроды и триоды СВЧ (тэбл. 1.8) предназначены для использования в усилителях и автогенераторах по схеме с общей сеткой в сочетании с коаксиальными резонаторами (см. гл. 3).

При большой мощности используют принудительное воздушное охлаждение (у некоторых — водяное). Маломощные малогабаритные лампы не нуждаются в принудительном охлаждении. Они могут работать до частот 3...4 ГГц. Применение металлокерамических ламп на ОВЧ и тем более на более длинных волнах абсолютно нецелесообразно, так как они дороже ламп, предназначенных для частот ниже 250 МГц, неудобны для использования с другими резонаторами, кроме коаксиальных, потребляют больше энергии в цепях канала, а некоторые менее долговечны. Радиолампы для усилителей мощности с распределенным усилением В настоящее время в промежуточных каскадах широкодиапазонных часто перестраиваемых передатчиков (например, декаметрового диапазона) используются неперестраиваемые широкополосные (широкодиапазонные) каскады «1.1], которые позволяют упростить и ускорить перестройку передатчика с одной несущей частоты на другую и при определенных условиях повысить его надежность.

При малых мощностях (Рт < 500...1000 Вт), как правило, используются транзисторные широкодиапазонные усилители. При больших мощностях, а также в случае серьезных требований к линейности усиления колебаний с меняющейся амплитудой (Кзу, Кву меньше — 25 дБ), при наличии высокой температуры окружающей среды и в условиях действия проникающей радиации приходится строить ламповые широкодиапазонные усилители. Усилитель с распределенным усилением (УРУ) является одной из перспективных разновидностей широкодиапазонных (широкополосных) ламповых усилителей (1.1). Он позволяет реализовать 6ольшую мощность при высокой линейности усиления (если это требуется).

Однако УРУ сложен, обладает меньшими значениями КПД и коэффициента усиления по сравнению с резонансным ГВВ на таких же лампах. В мощных УРУ используются 'левые" тетроды (и пентоды) в режимах без тока управляющей сетки (см. табл. 1,4). Для получения по воэможности больших значений КПД и Лг лампы УРУ должны иметь малые входную и выходную емкости, большую крутизну проходной характеристики, малое остаточное напряжение на аноде в граничном режиме, 6ольшую допустимую мощность потерь на аноде.

Мощные каскады передатчика (оконечный, а часто и предоконечный) для достижения предельно больших значений для данной лампы полезной мощности Р,, КПД и Кр строят резонансными. В исключительных случаях, когда определяющим требованием к передатчику является оперативность перестройки, весь тракт усиления мощности радиочастоты передатчика строится широкодиапаэонным ценой снижения полного (промышленного) КПД и других энергетических показателен.

Модуляторные лампы В мощных усилителях звуковой частоты передатчиков с амплитуд-, ной модуляцией используют лампы серии ГМ, которые имеют "левые" характеристики и предназначены в основном для работы в схемах усилителей с катодным выходом, т.е. в предоконечных каскадах (подмодуляторах) модуляционных устройств передатчиков с анодной модуляцией. ' В выходных каскадах таких модуляционных устройств обычно используют такие же генераторные лампы, как и в модулируемом на анод кас-, каде (1.1]. Каскады, предшествующие подмодулятору, строят на генераторных лампах общего применения среднеи и малой мощности.

Применение транзисторов в этих предЪарительных каскадах модуляционных устройств затруднено, так как на входе подмодулятора требуется высокое напряжение, достигающее 1000...1500 В. Кроме того, фазовый сдвиг;.' коэффициента передачи по току транзистора Изгь (или р) не позволяет реализовать в модуляционном устройстве глубину отрицательной связи, необходимую для достижения небольших нелинейных искажений. Определение расчетных параметроа генераторных радиоламп Режим работы генераторных радиоламп рассчитывают на основе линейной идеализации их реальных статических характеристик [1.1).