Н.М. Изюмов, Д.П. Линде - Основы радиотехники (1083412), страница 108

Просмтор этого файла доступен только зарегистрированным пользователям. Но у нас супер быстрая регистрация: достаточно только электронной почты!

Текст из файла (страница 108)

ВЫХОДНЫЕ КАСКАДЫ ПЕРЕДА хчзИКОВ Для получения ~маасимальной выходной мощности необходимо,,во первых, получить резонанс в антенном,коктуре (ири этом одновременно обеспечивается активный характер,нагрузочного сопротивления для лама ютя транзисторов) и, вомторых,добиться того, чтобы нагрузочное сопротивление имело оптимальное для генератора значение.

Чтобы удовлетворить этны двум требовани- ботал ~в дагапвзоне ОВ с мошжостью, ие превышающей нескольких ватт. Поэтому промежуточные каскады должны, во-первых, усиливать ~мощность задающего генератора до уровня, яеобходниого для ~зозбунгденяя,выходного каскада, и, во-втс1рых, повышать частоту генерируемых колебаний до заданного значения. Первый усилитель» следующий за задающим генератором, обычно ставятся в,режим без псков первой сетки (буферный режим).

Это сопряжено со значительным недоиспользованием лампы по току, ~поскольку сеточный ток будет отсутствовать, только в том случае, если,напряжение на сетке не заходит в область ~положительных значений. Полное же использование генераторных ламп по току ясегда достигается црн положительных напряжениях на сетке. Отсюда ясно, что в буферных, каскадах целесообразно использовать лампы с левыми характеристиками, т. е. тетроды н пентоды. Повышение частоты генерцруемых иолебаний достигается с помощью умыи о ж и т е л е й ч а с т о т ы.

Для эффективной работы умножителей необходимо,выбирать малые углы отсечки, црн которых содержание выделяемых гармоник достигает ~мансимуыа .(см. графики иа рис. 10.8). Уменьшение отсечии требует увеличения смещения я такого же увеличения напряжения .возбуждения, необходимого дяя поднога использования лампы по тоиу, что сопряжено с рядом теиничвских сложностей, цреодоленне гбзторых затрудняется с ростом номера вьзделяемой гармоники. Поэтому иа пракиеке ~в основном используются только,удвоители,н утроителя частоты. Число промежуточных каскадов в передатчике может быть,тем меньше, чем выше ~коэффициент усиления каждого каскада по мопзнасти.

~Поэтому всегда стремятся использовать в ~ннж тетроды и пентоды, обладающие большой крутизной и малыми токами первой сетки. Вьпюдные каскады обеспечивают необходимую мощность в антенне передатчика; ~в ~них же обычно осуществляется управление еюлебаннями. Напруакой генератора здесь служит антенно-фидериая система, ~котцрая может в отдельных случаях непосредственно включаться в вводную цепь лампы, когда генератор работает ~по оростой схеме (рнс. 13.!4). 348 Рис. 13.13. Схема нейтрализации связи анодной и сеточной цепей через емкость сетка †ан триода гвхл лвхл "вк,( а) Рнс. 13.14.

Выходные каскады с простой схемой ям, в антенную цепь включают два регулкруемых реактивных совротввлеапя. Одно из них,(С»» ва рис. 13.14,а илн 7.«» на рис. 13.14,б), включенное аа участке анод в катод лампы, регулирует связь с антекной али,~в переводе на «язык сопрогввлений», изменяет эавлвалентное сопротивление нагрузки для лампы, а другое (В аа рис.

!3.!4,а вли С на рис. 13.14,6), ввлючекное последователнно с антенной, ~компекюирует реактивные сопротивления в антенном нонтуре, т. е. ~проазаодвт его настройку на резона~не. Не вся мощность в антенном контуре зат!рачввается,полезно: органы связи в настройки имеют кютери г« а г» . В конт)кре вся мощность затрачивается э активных сопроткваениях: 1 2 1 А (гн+ гсв+ гвх А) (13'6) Полезной следует считать ваш!ность, затрачиваемую 1в антенне: 1 (13.7) Поэтому вводят понятие ю КПД антенного вентура: Р т) А нА р гл ги+ гсэ+ г х А 1 (13.8) 1+ (гв+ гев)кгвх А Из этого выражения следует, что КПД антенного контура тем выше, чем больше сопротивление антенвы по сравнению с сопротивлением органов связи и настройки. Основные потери сосредоточиваются в аатушиах, и оаи тем больше, чем больше нх индуктивность, а следовательно, чем больше число ях витков.

Чтобы ввдуктквность а аонтуре была минимальной, следует ~выбирать таиую схему, в которой элемент связи вьиюлнял бы в известной море !роль органа настройки, т. е. хотя бы частично помпенснровал ~реактивную составляющую входного сопротивления антенны х»»л Поэтому арн,нндуктквнам характере входного сопротивления выгодна схема на рнс. !3.14,а, а при еыностном — схема ва рис. 13.14,б. При большом входном непротивлении антенны енвквалентнов сопротввление антенного ~контура С(ге +хи+к ) может оказаться столь малым, что невозможно будет обеопечить достаточную напрузку для генератора. Кроме гого, простая схема ~выходного каскада часто не позволяет получить веобходимую фильпрацию вьюшка гармоник, поскольку анодный ток непосредственно поступает ~в антенну, ветеран ввляетея хорошим излучателем не только для поповной |волны, ~но и для анюшнх гармоник (ем.

пз, 5). Это заставляет в большинстве случаев ~пользоваться сложной схемой в ~выходных ваакадах. ~В генераторах ко сложной схемой .высшие гармоввкп до антенного контура фильтруются а ~промежуточном контуре, поэтому |излучение их оказывается ослаблекным по сраввенвю с простой схемой ~в значительно болыпей степени.

Слонаная схема позволяет гибко регулировать нагрузочное сопротивление генератора при больших нвменениях входного сопротивления антенны и дает возможность выносить антенну на значительное расстояние от генератора, где имеются ~вьюодные условия для ее работы. .При вспользовании генераторов со сложной схемой а широком диапазоне частот приходится астречатмся с двуми 34Я 1!г А СВ тт! 1 С х !гахл Чкмл а) Рис. 13йб. Выходной наснад со сложной схемой с параллельной настройкой антенного контура: а — принципиальная схема; б — эквквалентная схема 350 крайнвми случаями: когда антенно-фидврная система имеет неболыпое вли, наоборот, очень большое входное сопротивление.

В первом случае првменяют последовательную схему иастровки антенны (~рис. 13.15),,в которой юрганы Рис. 13.15. Выходной каскад со сложной схемой с последовательной настройкой антенного контура настройки включаются последовательно со входным сопротивлением внтевны (измеренным иа зажимах адтенна— земля). Если энтенный контур настроен, то вцнеляемая в ием ~мои!ность ! Ез р А А 2 г А+гд где г — сопротивление потерь в юрга. нах свяви и настройки, а ЭДС, наведенная в цепи антенны, Еа=!,Х,а. При .малом входном сопротивлении антенны мощность в антенном контуре получается достаточно болыпой даже при Врввнительно слабой связи. Если входное сопротивление антенны велико, то н при большой связи ие удается-передать в антенну необходимую мощность. В этом случае ирвменяют параллельную схему настройки, ~в которой орган насвройни включается параллельно входному соп!ротнвлению антенны (рис.

!3.16,а). Если входное совротввленве антенны (гаек и каьх) велвко, то вносимые ею соиротввления гах и кта в контур, со- ставленный вз катушки связи Ееь н конденсатора настройки С (рис. 13.16,б), небольшие по величине, тах квх параллельная вепвь с бюльшим сопротивлением мало шунтирует контур. Приведен- ная |на Рис. 13.16,б эквивалентная схема совпадает с последовательной схемой настройки, в которой для,передачи необходимой мощности цри малом активном сопротивлении вторичной цепи требуется неболыпая связь. Таким образом, параллельная схема ~позволяет ири небольшой связи ~передавать нужную мощность в контур антенны, плюющей большое входное сопротивление. При составлении схемы выходного каснвда стремятся сделать так, чтобы симметричные антенно-фвдериые устройства питались ют симметричных (двухтантных), а ~неснмыетрнчные — от несимметрнчных (однотактных) генераторов, тах нан иначе возможко нарушение нормального !режима работы антенно.

фннврного тракта яли генератора. Действительно, предположим, например, что олнотахтный генератор связав с симметричным внтенио-фидерным устройством, кан показано на,рис. 13.!7а. Для его нормальной работы необходимо, чтобы оба провода фидерв,и половины вибратора (антенны) находились под одинаковым по значению и противоположным по знаку вапряжеиием высокой частоты относительно земли.

Это не будет выполнено,в данной схеме, так вах точка 1 контура будет иметь более вцсокий потенциал относительно земли, чем точка 2. В |результате через емкости верхнего ~провода в вибратцра ва землю потечет ~больший ток 1еь чем аок в нижнем ироводе 1ет, что приведет к появлекию ~потерь иа излучение |в фвдере, уменьшению излучения антенны и нарушению вида ее диаграммы направленности. ~Если. же симметричный двухтахтный генератор ~напружается иа несимметричную антенно-фндерную систему, как показано ,на рис. 13.17,6, го нз!зушаются симметрия его плеч относитель- Рис. 13.17. Рассимметрирование при связи овнотзктного генератора с симметричной антенной (а) и двухтактного генератора с несим- метричной звиеной (б) Рнс.

!3.18. Схемы выходных каскадов, работающвх на согласован- ную автенно-фвдерную скстему но земли н Равномерность нагрузки ламп; это приводит к ~перегрузке одной из них, недогрузке другой н появлению токов четных гармоник в контуре. Использование трансформаторной связи в этом случае не может ~полностью исаравить ~положения из-за валичия некоторой,паразиткой емкосгной связи 1между катушками. Наиболее простой внд,имеют выходные каскады при Работе ~на согласованную антенно-фцдсриую систему.

В етом случае ее ~входное совротквление носит чисто а~ктивиый характер, и поэтому нет надобностичв органе настройки антенной целя (нужно толико иметь вазможность регулировать связь между антенно-фндерной системой и генератором). На рис. 13.18 приведены некоторые типовые симметричные и весиммепрвчные схемы выходных каскадов, Рабатаюпшх на согласованную наирузку. В этих схемах рснунвровка авкзи осуществляется яз- меневием емкости аювденсатара Сь изменением расположения катушки связи или положения точки подключения антенны.

Для уменыпения связи через царазитные емкости матушку связи всегда следует ~располагать вблизи части контурной катупаки, находящейся пад минимальным ~потенциалом высевай частоты. Аиодный контур наспрввается конденсатором Сь:В последней схеме яа рис. 13.18 антенна питается через П- образный фнльпр, что обеспечивает высокую фильтрацию высших гармоник. В случае, когда фидер работает в ,режиме стоячих волн, его входное сопротивление пожег яметь ~реактивную составляющую, дяя компенсация каторой приходится добавлять специальный орган насгройии. На,ркс..!3.19 приведены некоторые тоновые схемы выходных каскадов, ярвменяемых в этом случае. Штриховое изображение покалывает включение органов настройки по 35! Рис. 13.!9.

Схемы выходных каскадов, работающих на рассогласо- ванную антенно-фвдерную систему параллельной схеме, используемой при большом входном сопротивлении фидера. Проблему ~повышения эффективности и надежности радиопередающих устройств ~в настоящее иремя стремятся решить .путем ывнкималнной замены электронных ламп волуираводииковьши приборами. Такая возможность ,появилась ~в последнее время в связи с разработкой достаточно мощных высокочастотных цраваисторов. Препятствием здесь является все еще ограниченная мощность траизисчч~рав, которая уменьшается с ростом частоты. Это вынуждает использовать схемы сложения мо1циостей многих тра~нзистаров 1в 'общей нагрузке.

Ранработанные в настоящее время схемы сложения ~позволяют суммировать ~мощности сотен транзисторов. В диапазонах ДВ, СВ в КВ для этих целей нопользуют ~высокочастотные трансформаторы специальной конструкции; включенные последовательно вторичные обмотии |работают на общую напрузиу, подключенную также через трансформатор ~(ряс. 13.20). В диапазоне УКВ ~для сложения мощностей генераторов используют различные устройства, состоящие из отрезков линий, соизмеримых с длиной волны.

Характеристики

Список файлов книги