Шахгильдян В.В. Проектирование радиопередатчиков (4-е издание, 2000) (1095865), страница 128
Текст из файла (страница 128)
Мощность, развиваемая з камтуре, равна 150 Вт, средняя частота диапазана 100 МГц, рассчитанназ палнае сапратизлзние нагрузки гз = 0,70 — !0.12 Ом. Нагрузкой служит фидер с волновым сапратквленяел! Х4, ге Вф = 75 Ом. Требуемое активное входное сапратязление нзгрузачнай цепи са стороны транзистара Л, = (г~ -!- хз)/-, = = (0,49 4 0,01)/0,7 = 0,87 Ом. Реактивное входное сопротивление нагрузки е тачке саединеняя с транзистором после трансформации сопротивления Вф равна нулю. Ега следует сделать реактяяным !Х, = -Ггз+х~)/х, = -~5,08 Ом. На средней чзстате ему соответствует емкость С! = 312 пф, Зададимся дабратнастью нагрузачнага контура при работе з диапазоне частат ат 96 да 104 МГц.
Пусть отклонение АЧХ ат максимума з нем будет не хуже — 1 АБ Тогда Л2к < !/,„4 /ю!к)/4!/а„„вЂ” /„„„). В нашем примере !2, = (104+ 96)/4(104 — 96) = 6,25. Сапратязление емкости Хс! = ?7,(! 4,/Ц~К )/42 = 0,87(1+ 1/75/0.87)/6,25 = 1,43 Ом, чему саатзетстзует емкость 1110 пФ. Включаемый конденсатор имеет емкость С! „„= С! 4 об = = 1110+ 312 м 1430 лФ. Сопротивление внутренней емкастнай связи нагрузачнай цепи Хсз = Хс! /К~~К = 13,3 Ом. Соответствующая емкость Сз = 120 пф. Емкости С! и Сз мажна уменьшить па меньшей мере вдвое, если принять л2„м 3. Тогда сопротивления индуктязнастеа Хл! = 2,86 Ом и Хлз = 26,6 Ом, а сами индуктизнасти Ь! = 4,55 нГ и Ьз = 42,3 нГ.
676 677 Таблица 8.2 0,3 0,4 0,6 1,0 2,0 У1 пки Рис. 8.20 Ь,/4 аз а-а а а) Рис. 8.21 579 578 Цепи питания. Они являются частью нагрузочных и согласующих целен. В транзисторных усилителях применяют схемы параллельного питания, что возможно во всех диапазонах вследствие малости нагрузочных сопротивлений твердотельных приборов.
Питание базовой цепи мощного транзистора (см. рис. 8.17) от общего с коллекторной источника, как показано на рисунках, может оказаться невыгодным при малом коэффициенте усиления тока. Блокировочные элементы параллельных цепей питания на схеме рис. 8.17,» имеют такие значения: Хне — — (0,05...0,10)В,; Х1,1 = (10...20))7„' Хнз = (0,05...0,10)Х,х, Хы = (10 20)Хсз, 'Хст = (0,05 0,10)Хье Конструктивный расчет иидуктивностей. Рассмотрим три. возможных решения и дадим приближенные формулы, которые позволяют оценить своиства соответствующих конструкций.
Индуктивность цилиндрической катушки с однослойнои намоткой с числом витков У„ при отношении длины 7 намотки к ее диаметру О от 2 до 4 равна 7, = (б — с/1))Узг), где индуктивность б измеряется в нГ, 7) — в см. Например, при 7/)Л = 2, У, = 10 и )З = 1 см имеем б = 400 нГ. Для плоских катушек принято ниже, что ширина полоски Иг 4'" .7— ее длины. При мощности усилителя около 100 Вт толщину Ь„проводящего покрытия берут не меньше ЗО мкм. Его размещают, например, на подложке из эпоксидной смолы, которую армируют стекловолокном. Индуктивности круглой и квадратной плоских спиралей, выполняемых на подложках, соответственно равны б р -- О,ЗЗЬ 1) и 7»»»з 0,4У, О, как и выше, 7, измеряют в нГ, )Л вЂ” в см.
Число витков выбирают небольшим: 2-4. Ширину И: полоски витков спирали ищем с помощью формулы И' = О,б(0 — Н)/У» = О,ОЗ))/У», выбрав о' = 0,5О. Малые индуктивности (единицы наногенри и несколько больше) выполняют в виде отрезков полосковык линий передачи. Величина индуктивности, которой обладает отрезок полосковои линии передачи, зависит от ее длины 7 и волнового сопротивления 4; Параметрами линии служат отношение ширины Иг узкой полоски к толщине Ь диэлектрической подложки и проницаемость материала 81 последней.
В радиопередающих устройствах используют материалы с гь»з 10. Применяют отрезки небольшой электрической длины 8» = 7,18»р, ( Л/8. Выше под 8»ф понимается эффективное значение относительной диэлектрической проницаемости, учитывающей, неоднородность среды распространения электромагнитной волны по несимметричной полосковои линии; ., = Н,;- 011 — Р.
— 11 2,Г~Г» 1Я Пространственным распределением тока в отрезке линии названной выше длины при расчете допустимо пренебречь. Тогда: 1 = ЛЯ,/(2тХьт/8~). Зависимость Я» от отношения И1/Ь для подложки с 81 = 10 дана в табл. 8.2. Подложки имеют толщину Ь от 0,5 до 5,0 мм. 2, 80 71 ' 61 49 34 8.7. Расчет мостовых устройств на отрезках связанных линий Мостовые устроиства на отрезках связанных линий осуществляют разделение и сложение мощностеи полукомплектов в схемах "эхопоглощения" телевизионных радиостанций большои мощности (рис. 8.20,а), входят в состав разделительных фильтров, которые обеспечивают совместную работу передатчиков изображения и звука на общий АФТ (рис.
8.20,б). Конструктивное вьн1олнение моста на связанных линиях схематически изображено на рис. 8.21. Участок связи длиной 8,» = Л,р/4, где Лср — длина волны на средней частоте полосы, выполнен в виде отрезка экранированной двухпроводной линии, к которому подходят четыре коаксиальные линии с волновыми сопротивлениями Яф. Центральные проводники этих линий соединены с концами проводов двухпроводного отрезка, а внешние проводники — с экраном.
В мощных радиопередающих устройствах наибольшее применение получили связанные линии, проводники которых выполнены в виде пластин и помещены в прямоугольный проводящий экран. На рис. 8,21 приняты следующие обозначения. а — ширина экрана, 6 — высота экрана, Ь вЂ” высота пластины, 1 — толщина пластины, е — расстояние от пластины до экрана, г = 1/2 — радиус закругления пластины, з — расстояние между пластинами.
Для расчета размеров элементов моста используют систему урав- наний -94,15хй АУ, + 2(1/Ь)(1 — Ь/6) ' 188,3 х (8.16) Г ЦЬ/в) агссоз о + 1и о]/х + (Ь/Ь)(1 — /с/Ь) ' (8.17) Ь 2 Г г' о' 1 — оз/о'Ь з 1 — ое/а'Ь вЂ” агс18 — , — — агс16 Ь гг ~ ~ о 1+о'з/6о Ь 1+о'е/оЬ 4ья (Р) Волновое сопротивление для синфазнои волны Яяс = Уф(х/1+ и+ +,/и)/2 И ПрстИВОфаЗНОй Уяп = 22ф(Х/Г+ П вЂ” 1/П). КОэффИцИЕНт дЕ- пения и моста в дальнейших расчетах принят равным единице. В (8.16)- (8.18) параметр Агя = К(о)/К(о') — отношение полных эллиптических интегралов первого рода, о = юп 9г и о' = совр — модули, а 9г — аргумент эллиптического интеграла.
Функцию агс16 х удобнее вычислить по формуле агс16 х = (1п[(1+ х)/(1 — х)])/2. В данной системе уравнении пять неизвестных: 6, з, Ь, 1, 9г. Она разрешима относительно нормированных переменных з' = и/6, М = Ь/6, с' = 1/6 при заданном аргументе у эллиптических интегралов. Практический интерес представляет интервал изменении уу б [48...56'], где отношение з/1 б [0,8...2,4] и обеспечивается максимальная электрическая прочность. Порядок расчета. Определим безразмерные параметры з', 6', Р.
Зададимся значением аргумента 1г и по графику рис 8.22 найдем отношение АГя интегралов. Выбор аргумента сг в пределах рекомендуемого интервала произволен. Воспользуемся уравнением (8.16) и установим значение произведения р' = Р(1 — Ь'). Последовательными подстановками в уравнения (8.17) и (8.18) вычислим з' и Ь'. Размер Р рассчитывают по известным р' и Ь'. Расстояние между экраном и стороной пластины связи, параллельной торцевой его стенке, т' = т/6 = 0,3711'(1 — Р/26') Размеры элементов моста выбирают из конструктивных соображений и уточняют при проверке электрической прочности. Рассматриваемые здесь устройства применяют при выЬй соких уровнях мощности суммируемых колебаний.
Когда Р > 5 кВт, можно принять приближенно Рф — КфР, где Кф < (1... йу ...0,2)ш см/кВт. Высоту экрана выбирают (Ь ) 1,5Рф) и находят размеры з, Ь, 1 и е. Проверим электрическую прочность. Опд... ределим амплитуду напряжения на выходе мо- ста сложения. При КСВН на фидере не бо- лее 1,15, когда складываются колебания двух Рис. 8.22 источников с одинаковыми частотами, Увых сс = ЯР, + я-,яы ...,....,.....,..., „,пя„„п „„,„„, я„ нем фильтре) Ьгяых сс х/2Р 1Лф + /2Р гЯФ, Амплитуда напряжения между пластинами и экраном 7/1 =1,167 „„.
Амплитуда напряжения между пластинами Ьггг = 671/ /2. Проверим электрическую прочность конструкции в наиболее опасном месте — на пробой между пластинами. Минимальное расстояние между пластинами Яппи ) 1 57/1г/Ед и, где Едпп ив с 5 кВ/см. Обычно условие Я > Яп;в выполняется с хорошим запасом.
8.8. Расчет промышленного КПД Этот параметр характеризует потребляемую радиостанцией от питающей сети мощность Р„т. По опРеделению У1пр — — Р ф/Р„„где Р ф— мощность на антенном фидере. Для радиовещательных станций стандарт устанавливает нижнюю границу для данного параметра равной 0,6. При эскизном проектировании допустимо оценить мощность Роо приближенно, поскольку расчет режима выполнен лишь для части элементов структурной схемы.
Примем 0,95% Ялц 1+ 1/К „, + 1/КР„,КР„, +...+Г,'+ Р„'+ Р.'„ В втой формуле 9с1 — электронный КПД выходной цепи оконечного усилителя; 9 „— контурный, а также учитывающий потери в других элементах, соединяющих усилитель с главным фидером. Коэффициенты усиления мощности Кр„каскадов пронумерованы от выхода ко входу. Сумма обратных произведений 1/Кр„быстро замедляет свой рост. Обычно достаточно учесть два. реже три ее слагаемых. Относительные потери в сеточных цепях Р, '= [(3...5)Рыа+ Рсгв]/Ро или Рв = Рва/Ра в базовых определяют по известным из расчета режима каскада мощностям источников питания управляющей (Р,1а) и экранирующей (Р,гэ) сеток, а также источника питания анода (Рз) оконечного усилителя.
Относительную величину мощности, теряемои в цепи накала, Р' = Р„/Ра и примем в 1,1 раз большей, чем наиденная по известным значениям напряжения и тока накала ламп и их числу. Коэффициент запаса учитывает меньшии, чем у высоковольтных источников, КПД трансформаторов. Мощность, теряемая в системе охлаждения радиостанции, Р'„= Р,„/Рд зависит от уровня Р ф и составляет от 0,05 для маломощных до 0,10 для мощных.
Числовои коэффициент 0,95 учитывает потери преобразования энергии первичных источников питания (сети) в энергию вторичных (напряжений питания электродов) Мощность Рф у передатчиков с ЧМ неизменна. Расчет выполняют только для режима номинальной мощности. Список литературы к гл. 8 8.1. Звуковое яецсание / А.В.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
