Шахгильдян В.В. Проектирование радиопередатчиков (4-е издание, 2000) (1095865), страница 12
Текст из файла (страница 12)
Кр От«паненке амплитудно-частотной характеристики от наибольшего значения е полосе частот, дб................ М' Ток катода номинальный, А 1«.яош Ток накала, А 1. Напряжение накала, В и. Среди параметров указано анодное (ускоряющее) напряжение Е . У клистрона оно приложено на участке катод-корпус (резонаторный блок, анод), в ЛБ — между катодом и замедляющей системой (рис.
1.10). В паспортных данных на прибор помимо перечисленных и данных в табл. 1.9-1.П параметров приводятся сведения о волновых сопротивлениях входного и выходного фидеров, конструкции радиочастотных раэьемов, соединяющих прибор с внешними цепями. Характерные значения сопротивлений 50 и 75 Ом, Важным параметром, определяющим зксплуатационные свойства клистронов и ЛБВ, является ток анода (спирали) Уа. Обычно Уа ( 0,05...0,101„„„ы. Допустимые значения коэффициента стоячей волны напряжения (КСВН) на выходном фидере равны 1,2...1А и еще меньше для ЛБВ. В число параметров включают также коэффициент преобразования АМ в ФМ, выражаемый в рад/дБ. Его значение составляет около 0,05 у клистронов и 0,02...0,03 у ЛБВ.
Частотная характеристика ЛБВ в пределах полосы неравномерна. Эту неравномерность характеризуют производной АЧХ по частоте, выраженной в дБ/МГц. С помощью этой величины оценивают неравномерность АЧХ в полосе сигнала. Катоды вакуумных приборов работают в режиме пространственного заряда. Номинальный ток катода 1«.яоы и напряжение Я .ао» связаны отношением Уя.аом = АВ.л~.
3/з Коэффициент пропорциональности А между током и напряжением называют первеансом. Его значение во многом определяет два важных параметра клистронов и ЛБ — полосу и усиление. Влияет первеанс и на КПД прибора. В связи с малостью значения А его выражают в мкА/Взуз и пользуются понятием микропервеанс А„, 69 Т аблица 1.9 Нв, Л, В А Ка.в», 7».вв» кВ А Кт дБ КПД Р, кВт Ь Мгц Страна Модель Л ш~ ° ° ° Лвак, МГц Россия 470... 630 470...854 470...630 590...720 470...690 4?0...580 470...700 690...860 470...860 470...860 0,36 0,50 27 50 45 35 37 19 15 10 10 19 12,0 25,0 5,0 5,0 20,0 8 10 8 8 8 2,1 1,7 1,8 3,8 ЧСФР Фран- ция 0,47 15,0 43 13 2$ 20 8 29 46 0,47 0,49 45 45 16 22 3,$ 4,8 20 8 21 9 Таблица 1.10 Таблица 1.11 Страна Модель у»в в ...У, ГГц Рв, Вт Кт, дБ Б .вв», кВ ?к.вв» А кг Россия Франция УВ-332 ТН3671 ТН3672 ТН 3619 УТ06290 ТН3025 ЙУУ4026 ТН351?В ТН3656 2,6 2,7 7,7 6,8 США Франция США Франция Связь между током 7», напряжением Е, мощностью электронного потока РО = Е 7» и проводимостью (сопротивлением) дается соотношениями Ро — — Р)т), Е = Ро? (Аз?~: 7к — Ре/Ев — АЕ»373.
Ео 1?СО ЕО/7 Р- 7 А-476 (1 2 Формулы используют при поверочном расчете режимов клистронов и для определения отсутствующих в таблицах параметров. В нашей стране эксплуатируют клистронные телевизионные передатчики отечественного производства и изготовленные в ЧСФР. Параметры приборов для них даны в табл. 1ТА Там же приведены сведения о приборах фирмы Тпогпзоп-СБЕ (Франция).
Она принадлежит к числу ведущих в мире по производству вакуумных приборов для телевизионного вещания и спутниковой связи [1.26). 60 КУ-318 КУ-352 635Т53 625Т53 705Т53 ТН2062 ТН2063 ТН2084 ТН2050(52) ТН2070(72) 14,0... 14,5 4,4...5,0 7,9...8,4 11,7...12,5 14,0... 14,5 27,5... 29,5 43,5...45,5 14,0.. 14,5 27,5...30,0 300 160 150 230 220 250 250 2500 1000 30 50 50 50 45 54 29 33 11 5,$ 7,0 8,$ 18 24 0,4 0,22 0,156 0,22 0,14 0,17 13,5 17,5 Передатчики тропосферной связи, земных и бортовых станций спутниковой связи являются уникальным оборудованием, которое изготовляют небольшими партиями. В отечественной практике их проектирование включает, как правило, и создание нового прибора, наилучшим образом отвечающего специфическим требованиям разрабатываемого радиопередающего устройства.
Сведения о клистронах даны в табл. 1.10. Совершенствование клистронов идет по четырем основным направлениям — улучшению полосовых свойств, повышению КПД, увеличению срока службы и снижению габаритов и массы. Применять ЛБВ рекомендуется только в типовых режимах. Мощность, отдаваемая ею, резко уменьшается при отклонении питающих напряжений от номинальных. Сведения о некоторых отечественных и зарубежных ЛБВ, разработанных для спутниковой связи, приведены в табл. 1.11. Электронный КПД Л БВ, оцениваемый отношением выходной мощности к мощности электронного потока РО, невелик и составляет 5...25 %.
Меньшие значения характерны для коротковолновых приборов. Для повышения КПД усилителя применяют секционированные коллекторы с пониженным относительно анодного напряжением. Это позволяет при том же электронном КПД эа счет частичной рекуперации энергии поднять КПД преобразования энергии источников питания до 10...35 %. Мощность приборов бортовых станций достигает 100 Вт и более, наземных на порядок больше. По прогнозам в ближайшем будущем ЛБВ названных применений будут иметь КПД 60...65 %. Повышение КПД связывают с совершенствованием замедляющих систем, подъемом электронного КПД, а также с повышением эффективности многоступенчатых коллекторов.
ЛБВ перспективны и в качестве оконечных усилителей земных станций диапазонов выше 11 ГГц. Их мощность достигает 3...5 кВт, а использование многолучевых и высокопервеансных потоков позволит снизить ускоряющее напряжение до 5...7 кВ. Ведутся исследования по линеаризации амплитудных характеристик и снижению уровня амплитуднофазовой конверсии.
Если в проектируемом передатчике предполагается применить прибор уже выпускаемый промышленностью, то его параметры должны соответствовать требованиям технического задания. Отступления в меньшую сторону в части использования номинальной мощности допустимы. 1.6. Общие рекомендадии по построению структурной схемы тракта радиочастоты передатчика В начале проектирования, как уже было сказано, необходимо составить структурную схему всего тракта радиочастоты передатчика. На этом первом этапе схема является ориентировочной, потому что составляется на основе обобщения опыта проектирования передатчиков, накопленного в прошлом, использования усредненного коэффициента Гтр, Таблица 1.12 Напряжен- ность режима Лампы Вид модуляции Я > 25 ...30 мА/В и схема Я < 25...30 включения мА/В Рис.
1.11 Резонансные Слабо перенапря- женный Усиление колебаний с посто- анной амплитудой А1А, Р1В РЗЕ М...ЗО 12...15 10...12 5...7 12...15 10...12 Умножение частоты в и раз (и = 2 или 3) То же (20...30)/и (10 (5 12)/и 7)/и Усиление модулированных по амплитуде колебаний АЗЕ, !ЗА Недонапря- женный 10...12 12...15 7... 10 30...50 10...12 7... 10 15...25 8...10 10...12 5...7 Анодно-эхранная модуля- ция АЗЕ Анодная хомбнннроезнная модуляция АЗЕ Граничный 15...20 Перенапря- женный Сеточная модуляция смещением е телевизионных передатчиках изображения Усиление модулированных Та же колебаний н телевизионных передатчиков изображения Шьрахояолаонм Усилитель с распределенным усилением прн числе ламп до 10 Усилитель, нагруженный То же на согласованный ильтр Недонапр я- женный и хаахадм дд Недонапря- женный од Тетроды ОК 3...10 1 Вявдивяг оная л иуппа пвяуявт Рис.
1 12 Выходная гРуппа хмдуявй )льтиьВввууйгвия уов) ттв )яитиь ! 62 63 хас«адм Тетроды: ОК ОС Триоды: ОК ОС Тетрады ОК Триоды: ОК ОС Тетрады: ОК ОС Триоды ОК ОС Тетроды ОК Триоды ОК ОС Тетроды ОК ОС Тетроды ОК ОС хамеяьроео Тетроды ОК 1!рьмеэанье. Для каскадов УМК !Ур указано с учетом мощности е балластных резисторах, устанавливаемых обычно на входе каскада для улучшения линейности усиления. Если передатчик предназначен для нескольких видов модуляции, необходимо принимать для расчета меньшее из значений ьур.
представляющего соБой отношение номинальных [паспортных) мощностей электронных приборов двух соседних каскадов [табл. 1.12). Такой обобщенный подход позволит достаточно просто получить представление о том, каким в первом приближении будет проектируемый передатчик, и при дальнейшем проектировании согласовывать отдельные частные решения с общей структурной схемой передатчика в целом.
В процессе реального производственного проектирования или при выполнении дипломного проекта, когда рассчитывают все каскады передатчика, иногда в структурную схему приходится вносить некоторые изменения, возникающие в результате более точного учета свойств каждого каскада, При курсовом проектировании из-за ограниченного объема расчетов обычно не возникает оснований для подобной корректировки. В целях достижения высокой стабильности частоты при выполнении других требований современные передатчики чаще всего строят, как многокаскадные.
Задача составления структурной схемы состоит в том, чтобы определить рациональное число каскадов высокой частоты между возБудителем [автогенератором) и выходом передатчика, обеспечивающее выполнение заданных технических требований к передатчику при минимальных затратах средств на изготовление и при достаточно высоком коэффициенте полезного действия.
В процессе составления структурной схемы определяют также минимальное необходимое [рациональное) число выпрямителей и их стандартные напряжения. Колебания маломощного возбудителя [Р,оэ < 0,01 Вт) последовательно усиливаются несколькими каскадами усиления и доводятся до заданной мощности [рис. 1.11). В мощных оконечных транзисторных каскадах приходится объединять для совместной работы много [десятки, около ста) транзисторов с помощью схем сложения мощностей [1.1) [рис.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
