Шахгильдян В.В. Проектирование радиопередатчиков (4-е издание, 2000) (1095865), страница 113
Текст из файла (страница 113)
Синтезатор канальной сетки вырабатывает сигналы частоты уг„= = Гз .а г У зс в рабочем диапазоне частот возбудителя. Как правило это либо 1-Н, либо 111, либо 1Ч-Ч диапазоны ТВ. Шаг сетки частот принят равным 0,25 МГц. Так, для 111 ТВ диапазона в соответствии с табл. 7.1 синтезатор канальнои сетки генерирует частоты ", 213,25...261,25 МГц с интервалом между ТВ каналами 8 МГц. Коэффициент деления Лдпкд меняется в пределах 853 ..1045. Мощность 11 на выходе синтезатора составляет 10...25 мВт на нагрузке 50 Ом.
При проектировании синтезаторов используют материалы гл. 4. При разработке синтезатора канальной сетки будут также полезны ма- 111 териалы ~ 11.3, в частности при построении ДПКД с предварительным делителем с переключаемым коэффициентом деления. Для этих делителей в 111 либо 1Ч-Ч диапазонах можно использовать ИС серии 193. Тракт Пт1 радиосигнала изображения включает модуляционное устройство Мод (см. рис. 7.2), формирователь АЧХ (ФАЧХ), каскады усиления и предкоррекции, в том числе предкорректор интермодуляционных искажений ПКИМИ, и устройство суммирования радиосигналов ' изображения и ЗС на ПЧ Сум.
Преимущества модуляции на ПЧ общеизвестны (1 1]. Во-первых, весь тракт, включая модулируемый каскад, оказывается унифицированным и неперестраиваемым независимо от рабочего канала ТВРС, и его можно окончательно регулировать в заводских условиях. Во-вторых, получение ряда качественных показателей значительно упрощается: модуляцию, формирование необходимои АЧХ ' и предкоррекцию осуществляют на малом уровне мощности на относительно низкой стандартной частоте, а фильтр подавления части нижней боковой полосы выполняют как фильтр на поверхностно-акустических волнах (ПАВ) со стабильными и, что очень важно, изменяемыми по заказу производителя характеристиками. Все это позволяет получить устойчивые характеристики передатчика в целом. В тракте ПЧ осуществляют предкоррекцию ХГВЗ и нелинейностей, возникающих прежде всего в блоке усиления мощности.
Однако в по- следние годы ряд фирм-производителей ТВРС практикует новый подход, заключающийся в отказе от выпуска универсальных возбудителей и в разработке возбудителей, рассчитанных на использование в определенных каналах конкретных ТВРС. В этом случае часто удается довести линейность усиления в УМ ТВРС до уровнеи дифференциального усиления не более 10 % и дифференциальной фазы не более б'. При этом отпадает необходимость в корректоре нелинейностей в тракте ПЧ.
Коррекцию ХГВЗ (в том числе предкоррекцию искажений в ТВ приемниках) осуществляют в фильтре на ПАВ ФАЧХ. Когда же речь идет об универсальных возбудителях, рассчитанных на работу на любом канале одного или нескольких ТВ диапазонов с разными УМ и в разных системах ТВ, то приходится обеспечивать уровни дифференциального усиления порядка до 3 %, дифференциальнои фазы до 6', возникает необходимость адаптивнои коррекции ХГВЗ вЂ” все это требует установки предкорректоров в тракте ПЧ.
Подробно вопросы проектирования отдельных каскадов тракта ПЧ рассмотрены далее в з 7.7. В тракте Пт1 радиосигнала ЗС происходит частотная модуляция сигналом ЗС напряжения частоты Гпчзс и последующее усиление этого сигнала. Повышающий преобразователь частоты служит для переноса сформированного сигнала на рабочую частоту 7эес.эз = уг упч иэ ТВ радиоканала. При этом происходит инверсия спектра радиосигналов изображения и ЗС, сформированных на ПЧ. Повышающие преобразователи частоты строят по балансной схеме или на варакторных диодах.
Вопросы их проектирования также. рассмотрены в 1 7.7 Отметим, что передающие устройства для кабельного ТВ с выходной мощностью ниже 1 Вт по сути представляют собой возбудитель ТВРС. Учитывая малые уровни мощности, крупносерийное производство, фирмы-производители передающих устройств для кабельного ТВ используют, как правило, специализированные (фирменные) БИС для построения отдельных функциональных узлов. 7.3. Разработка структуры усилителя мощностиж Содержание задачи проектирования. При разработке структуры УМ ТВРС приходится решать ряд весьма сложных и противоречивых проблем.
Какую выбрать схему: с совместным (СУ) или раздельным усилением (РУ) радиосигналов изображения и ЗС; какие приборы — лампы, клистроны или транзисторы использовать в оконечных, наиболее мощных каскадах УМ; как снизить энергопотребление станции; как осуществить резервирование УМ. Сделанныи выбор непосредственно влияет на обеспечение высокой надежности и ремонтопригодности ТВРС, технологичность производства, создание комфортных условий э 5 7.3, 7.4 написаны совместно с Л.Б.
Калининым. 610 511 Таблица ?.2 Выходная мощность, кВт Основной активный элемент Альтернативный активный элемент До 1 1...5 10...25 От 25 и выше: з ОВЧ диапазоне в УВЧ диапазоне Транзистор Транзистор Тетрой Тетрой В УВЧ диапазоне клистрод, клистрон Тетроп Клистрод, кпистрон Рис. 7.5 + -еяеШение на сетку атер реиаи ааетаир раЬиж яаяаеипетй?ы Рис. 2.6 512 513 для обслуживания станции. Поставленная задача является многокритериальной и, как правило, требует рассмотрения нескольких альтернативных вариантов. Для выбора наиболее приемлемого приведем техникоэкономическое сравнение различных вариантов построения УМ ТВРС.
Основными исходными данными при разработке УМ являются: рабочии канал ТВ (или диапазон); мощность ТВРС; требования к качеству выходного ТВ сигнала; нормы и требования к подавлению побочных излучении на выходе станции. Заказчик может также формулировать дополнительные условия, связанные со стоимостью ТВРС и условиями ее эксплуатации. Мощность ТВРС выбирают из стандартного ряда, где указана мощность радиосигнала изображения на уровне синхроимпульса Р,„„„: 1; 10; 20... 30; 100; 200...300 Вт; 1,0; 2,0; 5,0; 10,0; 40...
50 кВт. Мощность, радиосигнала ЗС на выходе ТВРС Р ас = 0,1Р- „зх. Выбор активных элементов в каскадах УМ. Для оконечного линейного усилителя активные элементы выбирают в зависимости от выходной мощности и диапазона частот (табл. 7.2). Предварительные усилители мощности строят на транзисторах. Как правило, в УМ электронно-вакуумные приборы используют только в з оконечных каскадах. Следует обратить внимание на то, что линей- '~ ность усилении прибора является одним из важнейших критериев при его выборе. Особенно это важно при выборе приборов для УМ СУ.
Тешроды выпускают на мощности от 5 до 25 кВт. Для достижения еще больших значений выходной мощности УМ строят по квадратурной схеме сложения мощности двух ламповых усилителей (рис. 7.5). На входе схемы стоит квадратурный мост деления мощности, Бал— балластная нагрузка дпя поглощения отраженных волн. Применение квадратурнои схемы сложения (рис. 7.5) позволяет на порядок снизить ' уровень эхосигналов, что важно при работе на фидер с недостаточно высоким КБВ. Однако увеличение числа ламп, габаритов станции, в том числе за счет громоздкого выходного моста сложения, заставляет применять эту схему только при отсутствии ламп требуемой мощности.
Проектирование квадратурных мостов сложения на мощности в единицы и десятки киловатт рассмотрено в 5 8.б. Из отечественных ламп в ТВРС применяют тетроды ГУ-45Б, ГУ93Б, ГУ-ЗбБ, ГУ-44БМ. Усилители строят по однотактной схеме. В ОВЧ диапазоне используют как схему с общим катодом (ОК), так и схему с общими сетками (ОС): управляющей и экранирующей. Примерное значение коэффициента усиления мощности Кр с учетом КПД выходнои колебательнои системы и потерь во входном контуре для обеих схем лежит в пределах 20...30. В тетродных УМ УВЧ диапазона используют схему с ОС; Кр = 10...12. В квадратурной схеме сложения мощности (рис.
7.5) или при установке циркуляторов во входной цепи лампы Кр из-за расширения полосы входнои цепи может возрастать на 10...20 огы Клисглроды являются сравнительно новыми приборами; в зарубежной литературе их часто называют ГОТ вЂ” !п8цс11не Оц1рц1 ТцЬе (лампы с наведенным выходным током). Они предназначены для линейного усиления в УВЧ диапазоне на уровне выходной мощности в десятки киловатт и разработаны, в частности, специально для использования в УМ ТВРС (7.5, 7.б).
Схема включения клистрода приведена на рис.?.б. Как следует из самого названия прибора, он объединяет в себе свойства триода и клистрона Катод, сетка и анод клистрода образуют триодную часть, возбуждаемую входным сигналом. В этои части между сеткой и катодом устанавливают входной резонатор (коаксиальный), в который вводят усиливаемыи сигнал. В результате формируются импульсы анод- ного тока (рис. 7.7), как в обычной лампе, работающей в режиме АВ. Таблица 7.4 Таблица 7.3 Показатель Клистрон Клистрод Тетрод 20 15 20...30 3...10 Есть Нет -40...
-50 -49... -51 120...130 120...130 1,3 раза. 515 514 Такое формирование косинусоидальных импульсов конвекционного тока с отсечкой обеспечивает высокую линейность и высокий КПД ), прибора. Выходная часть клистро- да состоит из коротких пролетных труб и выходного резонатора. Таким образом, отбор мощности от электронного луча происходит, как Есм»дзая в пролетном клистроне. От расфо. кусировки в пролетной трубе электронныи луч удерживают магнит-. ным полем соленоида. Использо-, Рис.
Т.Т ванне клистронной выходной части обеспечивает устойчивое усиление и позволяет уменьшить емкость вы-, ходного резонатора. Как и в клистроне, в клистроде анод и коллектор заземлены по постоянному току; высоковольтное питание подают на катод, плюс дополнительное смещение на сетку. По радиочастоте во входной части клистрода к корпусу подсоединена сетка через блокиро- . вочные конденсаторы. Полоса рабочих частот клистрода перекрывает )Ч-Ч диапазоны ТВ (470...810 МГц), настроика на конкретный канал производится заменой резонаторов.
В России многолучевые клистроды выпускает ГНПП "Исток'. Некоторые параметры двух клистродов этого предприятия, предназначенных для ТВРС, приведены в табл. 7.3. Кхасгпроны до появления клистродов исключительно широко применялись в УВЧ мощных ТВРС. Однако сейчас на уровне мощности 25 кВт и выше их вытесняют клистроды, а в области мощностей ниже 25 кВт появились новые весьма конкурентоспосоБные приборы— диакроды, представляющие собой новую ступень в развитии технологии электронных ламп УВЧ диапазона [7.7]. В настоящее время мнения специалистов о перспективности использования клистронов в ТВРС расходятся.
Имея преимущества перед тетродами и клистродами по коэффициенту усиления мощности (что не очень принципиально на современном уровне построения мощных линейных транзисторных усилителей), по таким параметрам, как линеиность усиления и эффективность (РОМ), клистроны существенно уступают им (табл. 7.4). Напомним, что ГОМ (Г)биге 01 Мент) определяют как отношение мощности радиосигнала в режиме передачи вершины синхроимпульса Усиление, дБ 40 Анаднов (колл»вторн»в) напряжение, кВ 20..30 Высокопотенцивльные блоки питания Есть Линейность, КИИ, АБ Не нврмирузтся ГОМ, % бо» » В клястронах с рекупервцией может быть увеличено в (а при СУ и мощности радиосигнала ЗС) к потребляемой мощности в среднестатистическом режиме, что для ТВРС является однозначной характеристикой эффективности УМ.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
