Шахгильдян В.В. Проектирование радиопередатчиков (4-е издание, 2000) (1095865), страница 100
Текст из файла (страница 100)
Для получения ориентировочных представлений о схеме ВКС, когда известны Ры Ф бх и желательный КПД ВКС, удобно восполь- зоваться графиками, построенными по формулам пйк0 —— ДФйкп) (см. рис. 5.62) Приведенные на рисунке графики построены при Яах = 200. Однако аналогичные графики могут быть построены и для других значений Использование графиков очень простое, Например, пусть Ф„, бх = = 1000. На вертикальнои линии при Фйкс = 1000 есть пересечение с графиком 1ПК при увкп = 0,7. Поскольку для проектируемого передатчика желательно более высокое значение двкс, то можно остановиться на следующем пересечении с графиком ПКЕС + 1ПК при г10кс = 0,93.
Если эта величина не приемлема, то можно подняться выше и использовать более сложные системы ВКС. Суц1естоенное замечание. Этот метод расчета г1вкс и Фвкс хорошо работает в диапазонах длинных и средних волн, но дает некоторые погрешности в диапазоне коротких волн, поскольку при расчетах не учитываются паразитные параметры ВКС (индуктивности, емкости, потери) элементов схем и самих схем (влияние экранов, изоляционных элементов и др.). После выбора схемы ВКС и параметров ее контуров производится расчет элементов этих контуров, т.е.
определяются номинальные значения входящих в них Ь и С, а для переменных Ь и С вЂ” диапазоны их изменения. Методика этих расчетов изложена в гл. 3. Расчет элементов для ряда вариантов ВКС можно с успехом произвести, воспользовавшись в библиотеке кафедры компьютерными программами расчета одиночного П-образного контура с элементом согласования с антенной и расчета более сложной многоконтурнои ВКС. При использовании этих программ точность подбора схем, а также расчета параметров ВКС и отдельных элементов получается высокой для всех диапазонов, поскольку в алгоритмах программ учитывается наличие паразитных параметров и потерь в элементах. Рис.
6.66 Рис. 6.64 459 458 В последующих трех разделах приводятся схемы и краткие описа- 1 ния ВКС передатчиков НЧ и СЧ периода 50-70-х годов (равд. 5.9.2), 1 передатчиков ВЧ периода 50-80-х годов (равд. 5.9.3) и передатчиков ( НЧ, СЧ и ВЧ зарубежных фирм выпуска двух последних десятилетии (1975 — 1995 гг.).
Схемы ВКС передатчиков НЧ и СЧ выпуска 1950-1970 гг. В эту группу передатчиков входят передатчики неБольшой мощности для местного вещания (5... 20 кВт), как правило, средневолновые и мощные НЧ-СЧ диапазонов с повышенным КПД благодаря использованию бигармонического режима [5.36). На рис. 5.63 приведена упрощенная схема выходного каскада и ВКС ',~ передатчика средних волн ПСВ-5 мощностью 5 кВт. Модуляция амплитудная, коллекторная в предоконечном каскаде. Лампа выходного каскада ГУ-61Б работает как усилитель модулированных колебаний в клас- »т се АВ.
Параметры выходного каскада: пз/ог — 0,2; Фл,„е„- 200... 300; действительные параметры Яхх 200~ С)р 20; г1вко 0,9; Фокс при П-образном контуре в ВКС Фвко рз г»л»)р и 160. Поскольку передатчик обслуживает диапазон СЧ, то для питания анодной цепи используется параллельная схема с анодным дросселем Ь., и разделительным конденсатором Ср. ВКС состоит из П-образного контура С1ПС2 и режекторного фильтра 12С2 для дополнительного подавления второй гармоники (Фр 5). Этот контур настраивается на частоту 2ы.
Небольшая фильтрация режекторного контура объясняется тем, что диаметр катушки Ез выбирают небольшим, Ярз оказывается малой и благодаря этому искажение АЧХ оказывается почти незаметным. ВКС передатчика мощностью 75...100 кВт представлена на рис. 5.64.
В передатчиках НЧ-СЧ старых типов вследствие ограниченного ассортимента ламп часто в выходном каскаде использовалось до трех ламп в параллель. Иногда такое решение объяснялось также тем, что в моду- пирующем устройстве можно было установить две аналогичные лампы с высокои степенью использования по мощности. Отметим, что при параллельном включении ламп на каждую лампу подается независимое смещение (рис. 5.64) для выравнивания режимов ламп, а аноды питаются через раздельные быстродействующие автоматы-разъединители, предупреждающие выключение всего каскада при появлении ионизированного газа и чрезмерного анодного тока в одной из ламп. Поскольку в этом каскаде реализован бигармонический режим (БГР), то ВКС содержит контур 15С5, настроенный на вторую или третью гармонику (гь»...Зь»), и параллельный анодный контур 11С1, настроенный на первую гармонику.
В этом случае переменное напряжение между анодом и корпусом содержит две составляющие: »Гь(э) = »Гег созь»1 сГь»» соз пьЛ; и = 2; 3. Контур 11С1 через катушку связи 12 связан с П-образным контуром С2ЕЗСЗ, выполняющим две функции: компенсацию реактивного сопротивления антенны и фильтрацию гармоник. Поскольку при анодной модуляции лампы работают в течение некоторой части периода в перенапряженном режиме, при котором внутреннее сопротивление йг оказывается много меньше А'„то контур 11С1 оказывается сильно задемпфированным, имеет низкое значение Ярг и сравнительно низкую фильтрацию Ф1 (несколько единиц).
Последующий П-образный контур в зависимости от Р1ТА передатчика может иметь С)р в пределах 8...20 и, следовательно, фильтрацию Ф = пзС~р рз 64. 160. Дополнительное режекторное звено 14С4 доводит фильтрацию по второи гармонике до необходимых пределов (1ооо. „1гоо). В зависимости от номера гармоники, используемои при БГР, за счет контура Г БС5 несколько увеличивается фильтрация на этой гармонике. В серийном устройстве обычно работает два таких Блока, отдающие мощности на несимметричныи мост сложения (рис. 5.65,а). При этом в антенне обеспечивается мощность 150 кВт (передатчик ПДСВ-150). ВКС передатчика ПВСВ-1000 несколько отличается от ВКС предыдущего передатчика тем, что должна обеспечивать более высокую фильтрацию.
Как и предыдущий передатчик ПДСВ-150, передатчик ПДСВ-1000 также строится из двух 500-кВт блоков. ВКС одного такого блока приведена на рис. 5.65,5. В выходном каскаде работают в параллель три лампы ГУ-68. Анодная цепь питания параллельна с анодным дросселем Ь и разделительным конденсатором Ср.
ВКС содержит два П-образных контура С1Г 1С213 и фильтр гармоник ГЗС'4Сп414С'5С»»5, Ц г-т- Рнс. 5.бб Рнс. Ь.бб Рнс. Ь.бт 461 460 Катушки индуктивности И, С2 выполнены в виде массивных ша- ' ровых вариометров. Три группы переключаемых конденсаторов С1С2СЗ,. позволяют осуществлять работу на трех заранее выбранных фиксированных волнах в любои части рабочего диапазона. Для увеличения фильтрации на второй и третьей гармониках на выходе второго П-образного, контура включены фильтры (рис. 5.65,в), настроенные на вторую и третью гармоники каждой фиксированной частоты.
В состав ВКС вводятся для выравнивания входных сопротивлений Г-образные звенья между фильтрами и входами моста сложения и эквивалентное П-образное звено между выходом моста сложения и фидером антенны в длинноволновом диапазоне. В провод между первым и вторым П-образными контурами включены фазовые датчики, управляющие системои согласования. В мосте сложения последовательно с балластным сопротивлением включен измерительныи прибор для контроля симметричности блоков. Реактивные сопротивления в мосте сложения Хе и Хь выбираются равными сопротивлению фидера антенны И'.
Теория работы этих звеньев здесь не рассматривается. Не рассматриваются также ВКС ДВ передатчиков с настройкой антенны колебательнои системои, раэмещеннои в антенном павильоне. Передатчик СВ мощностью 300 кВт, разработанный фирмой "Броун Бовери", имеет ВКС, отличающуюся от ВКС упомянутых выше передатчиков (рис. 5.66). В выходном каскаде этого передатчика работает 600-кВт тетрод, а также используется БГР.
ПОК с ОК связан с помощью двойного П-образного контура, настроенного на первую и третью гармоники. Для снижения возможности самовозбуждения введена цепь неитралиэации с конденсатором Сгг. ВКС состоит из контура, настроенного на частоту Зы, и двух индуктивно связанных параллельных контуров С212 и СЗСЗ. Для увели- чения фильтрации на частоте 2ы на выходе передатчика включен режекторный контур 14С4. Используемая колебательная система получена в результате компьютерного расчета с последующеи оптимизацией. ВКС обладает рядом свойств: широкая полоса пропускания, легкая регулировка Л с помощью междуконтурной связи и подвижного контакта на катушке.
Настройка контуров осуществляется конденсаторами переменнои емкости. Конденсатор СЗ также используется при подстройке контура 'ьЗСЗ и при регулировке связи с антеннои. Отечественные вещательные КВ передатчики, начиная с 40-х годов, строились с использованием двухтактных схем в двух-трех наиболее мощных каскадах. На рис. 5.67 и 5.68 приведены несколько упрощенные схемы ВКС передатчиков РВ-100К (100 кВт) и ПКВ-250 (Вьюга) (250 кВт) [5 Зб). ВКС коротковолновых (ВЧ) передатчиков отличаются от ВКС НЧ, СЧ передатчиков рядом особенностей. В ВЧ передатчиках: катушки переменнои индуктивности — длинные цилиндрические с подвижным скользящим контактом, замыкающим часть катушки (достигается перекрытие бт /Тчыь е 25); в колебательных контурах и элементах связи используются вакуУмные переменные конденсаторы; Рвс.
5.68 поскольку при наличии выходных емкостей ламп в ОК для перекрытия высокочастотной части диапазона (26,1...30 МГц) в анодно контуре требуются катушки индуктивности <0,1...0,2 мкГн конструк тивна не реализуемые для передатчиков больших мощностей. Поэтому анодный контур выполняется составным, в виде отрезка длинной линии. для диапазона 20...26 МГц и в виде катушки с переменной индуктивностью — для остального диапазона В обеих схемах анодный контур — двухтактный, состоит из катушек индуктивности 11Е2, длиннаи линии ЛИ с перемещающимся короткоэамыкателем и переменных конденсаторов С1С2, С'1С"1, С помощью элементов связи (катушки переменной индуктивности Ьз, Еч ) к анодному контуру подключается также двухтактиый П- образный контур (рис.