Шахгильдян В.В. Проектирование радиопередатчиков (4-е издание, 2000) (1095865), страница 64
Текст из файла (страница 64)
Величины гг. и дс рассчитывают по формулам г5 = Хь/95, дс = 1/(ХсЯс) 290 4. В (3.43) подставляют аф — — 1018Ф~, „и находят оптимальное число звеньев топе. Реальное число т снижают в 1,5...2 раза. Значение т может быть еще уменьшено, если в схеме ВФС будут устанавливаться дополнительные резонансные контура (фильтр-пробки и фильтр- дырки), настроенные на соответствующую высшую гармонику. 5.
Исходя из заданных К,к, Лд и гп, с учетом вышеизложенных рекомендации составляют схему ВФС и по (3.44) или (3.45) рассчитывают действительный коэффициент фильтрации. Коэффициент фильтрации должен быть для запаса в 1,5...2 раза больше Фз (3.53). оеоех Если Ф-,„, „ ( Ф„'... то в П-цепочках надо снижать величину Яо, а в Т-цепочках увеличивать 17е, либо увеличить гл (число ЕС-элементов) ВФС. Если же оказалось, что Ф~з,в„, > Ф~з„е„, следует изменять Рсэ в другую сторону либо сокращать гл (число ЕС-элементов) ВФС. 6. Для правильного выбора и конструирования элементов ВФС необходимо знать токи, напряжения и реактивные мощности, действующие в них.
В Е- и С-элементах Г-цепочки, на основе которых строится ВФС на рис. 3.49, напряжения на ее входе и выходе определяются мощностью первой гармоники и нагрузочными сопротивлениями Рс| и 17з (см. таБл. 3.1, поз. 1), т.е. 171 —— ,/2Р„К~ и Ега =,/2Р„Кг. Отсюда находят напряжение на конденсаторе сс = 7/1 и ток в индуктивности 11 = ьгз/Рты Далее определяют ток 1с = ьгс/Хс и напряжение е.Г1 = 11Х5 и рассчитывают реактивные мощности в них 8. Вычисляют КПД Г-, Т- и П-цепочек, входящих в ВФС на рис. 3.49, по формулам табл.
3.1. КПД параллельного или последовательного Ь|С1-контура в схемах на рис. 3.49,в,г определяют по формуле ч = 1/(1+ Ян/Ох х), где Яп = 17ок/Х1 — для параллельного, а С1п ее = Х1/й „вЂ” дЛя ПОСЛЕдОВатЕЛЬНОГО КОНтура; О1„х = („>1ЯС/Яд+ ОС) — средняя добротность контура на рабочеи частоте. Затем определяют КПД ВФС как произведение КПД входящих в нее отдельных ЕС- контуров и Г-, Т- и П-цепочек. Рис. 3.51 291 3.10. Проектирование и расчет широкодиапазонных выходных фильтрующих систем В передатчиках с Куп — — /„„// ю от 1,1...12 до 16...
18 для фильтрации высших гармоник ВФС можно выполнять в виде широкодиапазонного неперестраиваемого фильтра. Если К1 > 1,6... 1,8, то включают несколько (д) переключаемых фильтров на отдельные поддиапазоны, каждый из котоРых обеспечивает К1; = /о,//д; = 1,6...1,8. Основное преимущество построения ВФС на базе широкодиапазонного фильтра или переключаемых фильтров — отсутствие перестроечных элементов. Это резко упрощает и ускоряет перестройку ВФС по диапазону. Главный недостаток — сложность построения фильтра или и фильтров, их ремонтопригодность и настройка на заданную АЧХ в процессе эксплуатации, а также проигрыш в массогабаритных показателях (широкодиапазонныи фильтр оказывается много сложнее, а из д переключаемых фильтров в работе находится один).
Поэтому в настоящее время ВФС в виде неперестраиваемого фильтра или нескольких переключаемых фильтров строят главным образом для передатчиков на мощности до 10...20 кВт. Нагрузка фильтров на основной частоте / должна быть близкои к номинальной Реп п„и. Для этого перед антенной (рис. 3.51) устанавливают перестраиваемое вручную или автоматически согласующее устройство (СУ), которое на основнои частоте / трансформирует нагрузку хд(/) = Йх(/) +)Хд(/) в резистивную 17гг, равную стандартному (номинальному) значению 17п,пои, например 50 или 75 Ом, с некоторым допустимым отклонением Ьлп. Относительная величина г."ьУд/17п „ю„ обычно определяется допустимым значением коэффициента бегущей волны в нагрузке КБВп (в схеме на рис.
3.51 — на входе СУ). Для исключения подстроечных элементов стремятся использовать делор широкодиапазонные антенны, у которых 115(/) = сопз1 и досд .га(У) статочно малая реактивная составляющая Хд(/). В этом Гь ~Д~Д- ~ „д ~41 я(У2 случае перед антенной можно включать специальное неперестраиваемое широкодиапазонное согласующее устройство т гга юну гайдаева 6 ИП Д и жм а/ Рис. з.зз (ШСУ), которое компенсирует реактивную составляющую Хд(/) в заданном диапазоне частот и может также трансформировать Ка в Яп п,и, В результате входное сопротивление ШСУ оказывается достаточно близким к номинальному резистивному Епх гу Яп и и с КБВ„до 0,7...0,8. Обычно фильтры не вносят трансформации нагрузочных сопротивлений.
Поэтому номинальное входное сопротивление фильтра равно нагрузочному: Лпх„п = Япппп, а относительная величина отклонений г1Ипх/аппп и опРеделпетсл КБВ,„на входе фильтРа. Величина КБВп„ определяется согласно (2.2) как произведение КБВ„и КБВф самого фильтра: КБВ,„= КБВ„КБВф. Перестраиваемые и переключаемые фильтры выполняют, как правило, в виде ФНЧ.
Только для двухтактных ключевых генераторов с фильтровой нагрузкой с целью лучшего обеспечения условия (2 34) переходят к ПФ. Для ключевых генераторов с резистивной нагрузкой ВФС строят в виде переключаемых вилок фильтров (диплексеров) ФНЧ-ФВЧ. Частотную характеристику фильтров выбирают равноколебательной в полосе пропускания — фильтры Чебышева — или равно- колебательной в полосе пропускания с всплесками затухания в полосе задерживания — фильтры Кауэра (рис.
3.52). Такой выбор схемы фильтров и их частотных характеристик определяется вопросами практической реализации, и в первую очередь получения заданных АЧХ с наименьшим числом их ьС-элементов. Рассмотрим расчет одного и 1 переключаемых фильтров при достаточно больших коэффициентах перекрытия каждого из них (Ку от 1,2...1,3 до 1,8). Особенности проектирования сравнительно узкодиапазонных неперестраиваемых фильтров с Ку меньше 1,2...1,3 обсуждаются ниже. Исходные данные дия расчета: нижняя и верхняя рабочие частоты передатчика /пп, /пп; номинальное нагрузочное сопротивление Я„п допустимое значение КБВп нагрузки, допустимое значение КБВ на входе ВФС; допустимый уровень высших гармоник в нагрузке передатчика ад „, который задается непосредственно (в децибелах) или рассчитывается по известной допустимой мощности высших гармоник Р„„д,п 292 и мощности основной частоты Рп1 как ад„п — - 1018(Рппдпп/Рп1); дополнительное затухание а,, вносимое СУ с антенной, которое может принимать значения от 0 до — 10 дБ; относительный уровень и-й гармоники напряжения или тока на выходе генеРатоРа, котоРый может быть Лп-,Ум~~,4г Аз .4уп у задан непосредственно в децибелах а,„либо предварительно рассчиты- Рис.
з.зз вается по формулам (3.52а)-(3.52д) для того или иного класса ГВВ и его схемы. Рассчитывают а„„для ближе всего расположенных к основной частоте и наиболее интенсивных 2-й и 3-й гармоник (и = 2 и 3). Расчет ведется в следующеи последовательности: 1. Определяют коэффициент перекрытия по частоте передатчика: К,„= /п.п//., 2 При Куп < 1,6...1,8 устанавливают один фильтр (Ку = К~п).
При Куп > 1,6.. 1,8 определяют число переключаемых фильтров й* = !8 Куя/15 Куй где Ку; — коэффициент перекрытия по частоте отдельных фильтров, который выбирают равным 1,6...1,8. При этом обеспечивается близкое к минимуму суммарное число реактивных элементов всех д фильтров. Значение а' округляют до целого числа в большую сторону (1 = 2, 3,...). 3. Уточняют коэффициенты перекрытия по частоте отдельных фильтров Куе = (Куп)ч~ и определяют их граничные частоты; /пе = (Кгн)е '/п.п, /пе = (КИ)'/п.п, где 1= 1 2 й При этом /эа должна совпадать с /пп (рис 3 53) 4.
Определяют КБВф, который должен обеспечивать фильтр: КБВф = КБВ,„/КБВ„. 5. Неравномерность АЧХ в полосе пропускания в децибелах Ьа = 10 18[(1+ КБВ~,)~/4КБВф). (3.55) Для вилки фильтров Чебышева или Кауэра величина Ьа определяется по табл. 3.19 из условия КБВф > КБВф 6. Находят минимально допустимое затухание аф, которое должен обеспечивать фильтр в полосе задержания для и = 2 или 3: (3.56) аф ~ ~адппп + агп + апзп ° 7. Определяют нормированную частоту в полосе задержания, на которой необходимо обеспечивать заданное затухание аф. при использовании ФНЧ (или вилки ФНЧ-ФВЧ) сь а з с ь- Ем«» СЬ ъ «ъ сч сч 4» СОСОСОфса ,-ааааа офно ф Н Гфс Сс ааоа ааффе фм со с- с- с,.сзо а о счсл ° «оса "ЪГС соа «4 Г ъсчсч сч» ъ»» сч»» ъ о.оосза;оооо »Сьа = »/КУС (3.57а) при использовании ПФ (или вилки ПФ-РФ) а.„= (» — К,в/»)/(К,е — Ц. (3.
576) ",, О 4 Ос»со а м м сч сч Яооооо СН «Всь аф н ао о а а н 'мн с м О солфф «фелсч »СОСО» СО с 'Гм» Ос Доаоа "оооо СН " Н «.ОЪ ОСЧС СЧ «Ъ «Ъ а о о о Данные формулы следуют из известных соотношений для нормированной частоты в полосе задержания для ФНЧ П = /з//ь и для ПФ: /з /Уо — Ув/Уз П Уз//в — Ув//з Уз/Ув — Ув//ь ' ' Ув/УΠ— /в//з ' «4, СЧ С4 СЧ а»ЪМЪМЪМЪМЪ лс л ;ооооо «о о н сч сч м»ф омъ Я с- с- с- с;ооо съ СО СЧЪ "" ГЬЕ Ълс" Г,л ;оооо алан " ~фа офес«фа ЯЛСОЕО афллл~ флллф ааааа,.оооо Е а» Ю Са сч сс в «ОНЛ«чф фф а м н сч сч ааааа н е со «Ъ счсч«ъ « аа о о о о члфа Паоо аооаа ъ а о "Ъ с м мъ о Снс а о с» о ЕЛО Г Г ф С- Л о 'О о о о о н О ° О сооао СЧ Ч. Ст СЪ н сч 4 фф Ч ъ е ф мъ Г4 «\О'О сч «»с Га вфла сч оо ееефф на~ ффа ° сн ° С СЬ Са О ос асч а съ ОООО сч сч «ъ а фифа «ъ гфл со о а со ° с«»лф ф ф са о о ГС ф Ч О Л «нефф "нлсоо 44,» «ъ с4 сч "Ъ,а,ъ О с.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
