Дегтярь Г.А. Устройства генерирования и формирования сигналов (2003) (1095864), страница 58
Текст из файла (страница 58)
Оба отрезка наматываются на кольцевой ферритовый магнитопровод.Точками на схеме (рис.15.11) помечены концы согласного включения обмоток. Режимыработы транзисторов устанавливаются с помощью делителей напряжения из резисторовR1 , R2 .В выходной цепи генератора для связи с полезной нагрузкой RН используется трансформатор Тр3, выполненный по аналогичной Тр1 схеме.
Волновое сопротивление коакси18См. лекцию 13, в конце.251альной линии, из отрезков которой изготавливается трансформатор Тр3, должно быть равно сопротивлению нагрузки RН, то есть Z0 = RН.Трансформатор Тр2 обеспечивает короткое замыкание токов чётных гармоник. Ондолжен изготавливаться из отрезка симметричной двухпроводной линии, чтобы не нарушать симметрию плеч генератора. Для обеспечения требуемой жёсткости конструкцииотрезок линии наматывается на кольцевой ферритовый сердечник или диэлектрическийкаркас. Использование кольцевого ферритового сердечника является предпочтительным,так как при этом облегчается обеспечение короткого замыкания токов чётных гармоник.Трансформаторы Тр2 и Тр3 могут быть размещены на общем кольцевом магнитопроводе ссоблюдением согласного включения обмоток.
Длина отрезков линий обоих трансформаторов при размещении на общем магнитопроводе должна быть одинаковой и выбирается впределах (0,05…0,1) λВ, где λВ - длина волны, соответствующая верхней рабочей частотегенератора (минимальная рабочая длина волны генератора). Чем меньше волновое сопротивление линии для изготовления Тр2, тем лучше. Часто выбирают его в пределах(0,5…1,0) RН.Двухтактные транзисторные генераторы с использованием ТЛ и обычных транзисторов реализуют на частоты до 30…80 МГц, что обусловлено трудностями обеспечениянизкого сопротивления (короткого замыкания) по чётным гармоникам в коллекторной цепи транзистора.На частотах от 100 МГц до 1 ГГц двухтактные генераторы выполняют на так называемых «балансных» транзисторах, представляющих собой сборку из двух транзисторов одного типа проводимости, размещённых в одном корпусе.
Как правило, внутри корпуса балансного транзистора во входной и коллекторной цепях размещаются дополнительные Lи С- элементы, которые вместе с внешними LC- элементами образуют входные и выходные согласующие цепи и цепи коррекции АЧХ, спроектированные на заданный рабочийдиапазон балансного транзистора. На входе и выходе двухтактного генератора на балансном транзисторе обычно включают ТЛ, во-первых, для повышения (понижения) нагрузочных сопротивлений и, во-вторых, для перехода от несимметричных к симметричнымнагрузкам. Как правило, эти функции разделяют между двумя отдельными ТЛ в каждойцепи.
Рабочая полоса частот двухтактного ГВВ на балансном транзисторе может составлять 100…200 МГц и более.Вопросы для самоконтроля знаний по теме лекции 15:1. Перечислите достоинства и недостатки параллельного и двухтактного включений АЭ. Что общего и в чёмразличие параллельного и двухтактного включений АЭ?2. Покажите пути протекания постоянной и переменной составляющих анодных токов каждой лампы в схеме параллельного включения ламп рис.15.1.3. Поясните своё понимание ощущаемого сопротивления при параллельном и двухтактном включениях АЭ.Почему при настроенном контуре нагрузки ощущаемое сопротивление оказывается комплексным? Можетли ощущаемое сопротивление оказаться чисто реактивным?4.
Поясните появление коэффициентов 1/2 и 2 у элементов в схеме рис.15.4.5. Покажите пути протекания переменных составляющих анодных токов каждой из ламп в схеме рис.15.5через контур СК, СК, LK. Протекают ли переменные составляющие анодных токов каждой из ламп черезобе ёмкости СК?6. Покажите пути протекания переменных составляющих анодных токов каждой из ламп в схемах рис.15.7.7. Поясните, почему контурный ток в схеме двухтактного генератора определяется как разность составляющих, обусловленных первыми гармониками токов каждой лампы.8. Рассмотрите фильтрацию чётных и нечётных гармоник в схеме двухтактного генератора. Какие имеютсяособенности по сравнению с однотактной схемой?9. Для обеспечения критического режима работы одной лампы требуется эквивалентное сопротивление контура 1000 Ом.
Каково должно быть эквивалентное сопротивление контура для обеспечения критическогорежима при включении параллельно 2-х и 3-х таких ламп? Каково должно быть эквивалентное сопротивление контура при включении двух ламп по двухтактной схеме? Каково должно быть эквивалентное сопротивление контура при включении 4-х, 6-ти и 8-и подобных ламп по двухтактной схеме?10. Поясните назначение элементов в схеме двухтактного ГВВ с использованием ТЛ (рис.15.11).252Лекция 16Блочный принцип сложения мощностей ГВВ.
Сложение мощностей ГВВ в пространстве. Модульный принцип наращивания мощности – антенные решётки. Мостовойпринцип сложения мощностей ГВВ, его особенности. Режимы мостовых схем в аварийных случаях. Примеры мостовых схем, их сравнение.Построение генераторов с использованием параллельного и двухтактного включенийАЭ позволяет увеличить мощность генератора за счёт сложения мощностей АЭ. Однакопри параллельном и двухтактном включениях АЭ имеет место сильное взаимное влияниеАЭ, что проявляется через ощущаемые АЭ сопротивления1.
При этом выход из строя одного АЭ, например, за счёт короткого замыкания или обрыва в цепях, может привести нетолько к снижению мощности генератора на величину мощности отключившегося АЭ, нои к выходу из строя части или всех остальных АЭ. Как отмечалось, за счёт сильного взаимного влияния больше двух–трёх АЭ параллельно не включают, в том числе и в каждомплече двухтактного ГВВ. В то же время в некоторых случаях требуются генераторы такихбольших мощностей, которые не могут быть получены от одного или нескольких АЭ существующих типов, включаемых параллельно и по двухтактной схеме. Для таких генераторов разрабатывают новые специальные АЭ повышенной мощности.
Однако такой путьне всегда является лучшим, так как разработка и организация производства новых ламп итранзисторов обходятся дорого, отнимают много времени, а потребность в таких АЭ, впервую очередь это относится к мощным лампам, сравнительно невелика. Мощные генераторные приборы, как правило, имеют и невысокую надёжность. Кроме того, существуют физические и технологические ограничения по созданию более мощных приборов,обусловленные как электрической прочностью используемых материалов, так и их химической чистотой.
В настоящее время разработаны генераторные лампы на мощности0,5…3,0 МВт, а генераторные транзисторы – 250…1000 Вт на частотах до 150…1000МГц. Дальнейшее увеличение мощностей в несколько раз, а тем более на порядок, представляет трудную, практически невыполнимую сегодня задачу.Поэтому специалисты искали и ищут другие схемные методы построения генераторов большой мощности. Практическое применение получили следующие методы:- сложение мощностей нескольких блоков в общем контуре;- сложение высокочастотных полей в пространстве;- сложение мощностей с помощью мостовых схем.Возможная реализация метода сложения мощностей блоков в общем контуре показана на рис.16.1.
Выходной каскад передатчика выполняется в виде нескольких идентичных блоков, связанных с общим контуром нагрузки. Блоки включены параллельно. Возможно последовательное включение блоков. Результирующая мощность в нагрузке равнасумме мощностей складываемых блоков. Независимо от способа включения блоков работа их оказывается взаимозависимой, так как все они связываются между собою через общий контур нагрузки. Выход из строя одного блока сказывается на работе оставшихся,что требует соответствующей регулировки связи блоков с контуром нагрузки. Вышедшийиз строя блок отключается и восстанавливается.
Подобный принцип использовался припостроении мощных и сверхмощных отечественных радиовещательных станций.Схема сложения высокочастотных полей в пространстве на примере двух радиопередатчиков показана на рис.16.2. Передатчиков может быть больше. Если мощности складываемых передатчиков одинаковы, то сложение электромагнитных полей в пространствеэквивалентно увеличению мощности в N 2 раз, где N- число передатчиков, так как напряжённость результирующего электромагнитного поля в зоне приёма увеличивается в N раз.1См.
лекцию 15.253АнтеннаLСВ2LСВ1LСВNLНБлок 1Блок 2LСВБлок NУсилитель высокой частотыЗадающий генераторРис.16.1Если сложение высокочастотных полей в пространстве не требуется, то передатчикимогут работать независимо друг от друга на разных частотах, с разными корреспондентами и передавать разные программы (переключатели П1 и П2 в положении III). При переходе в режим сложения оба передатчика настраиваются на одну частоту и возбуждаются отодного возбудителя (переключатели в положении I или II соответственно).Антенна 1IВозбудитель 1П1IIПередатчик 1III(3/4) λАнтенна 2IВозбудитель 2П2IIПередатчик 2IIIРис.16.2Каждый передатчик работает на свою антенну, являющуюся частью общей антеннойсистемы.
Для получения хорошей формы результирующей диаграммы направленности иослабления взаимного влияния передатчиков друг на друга через антенны расстояниемежду центрами антенн должно быть (3/4) λ. Антенны при этом должны питаться синфазными токами. Если питающие токи различаются по фазе, то диаграмма излучения антенн(диаграмма направленности) поворачивается.
Для корректировки диаграммы направленности и её поворота между возбудителем и одним передатчиком устанавливается фазовращатель, например, расстраиваемый контур. Сложение высокочастотных полей в пространстве первоначально нашло применение в КВ-диапазоне.Метод сложения высокочастотных электромагнитных полей в пространстве в последние 20…30 лет получил развитие и широкое распространение в так называемых фази254рованных антенных решётках (ФАР) в диапазоне СВЧ.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
