Шахгильдян В.В. Радиопередающие устройства (3-е издание, 2003) (1095866), страница 39
Текст из файла (страница 39)
Такой мост называют пймхдвдмбедьныы направленным олыелиииелеы (деление на 2). Отметим, что в режиме суммирования генераторы Г, н Г, подключаются к выводам 2 и 3 (или 1 н 4), а резисторы Я„и Яе — к выводам 1 и 4(или 2 н 3). Для одностороннего подключения генераторов (в режиме сложения) нан нагрузочных сопротивлений(в режи- 197 ме деления) в реальных конструкциях (рис. 3.48,6,в,г) линии перекрещивают.
Этоотражается в их изображении наэлектрнческнхсхемах(см. рис. 3.49 и рисунки в гл. 9). При уровнях мощности до 0,1...1,0 кВт ква1~атурные мосты обычно выполняются на полосковых и микрополосковых линиях с диэлектрическим заполнением (е > 1). В мосте с лицевой связью (см. рис. 3.48,6) обе линии располагаются одна над другой и разделены тонкой диэлектрической пленкой. Однако такая конструкция оказывается технологически сложно выполнимой. В то же время в конструкции иа микрополосковых линиях (см. рис. 3.48,я) с торцевой связью между линиями требуется не только малый зазор Я н 0,03 мм между линиями, но и очень критична точность его практического выполнения.
Поэтому либо применяют тандемное соединение двух мостов (см. рис. 3.48,в) с существенно меньшей связью (вместо 3 дБ оиа умеиыпается до 8,34 дБ и поэтому зазор между линиями Я н 0,07 мм), либо выполняют мост Ланге (см. рис. 3.48,г), который содержит «гребенку» из нескольких связанных линий с достаточно большими зазорами между ними, а главное, не очень критичными к точности нх практического выполнения. Отметим, что в конструкциях на рнс.
ЗА8,6 полоса нропускаиия может достигать 0,7...0,8 октавы, в тандемной конструкции 0,5...0,6 октавы, а в мосте Ланге 0,6...0,7 октавы. Прй суммировании мощности двух генераторов в квадратурном мосте их входные напряжения делжны быть сдвинуты иа 90'. Однако, как правило, поступают. по-другому: на входе обоих генераторов включают аналогичный квадратурный мост деления мощности, который обеспечивает их возбуждение со сдвигом по фазе на 90' от общего источника, Это поясняет схема на рнс. 3.49, Основные преимущесява применения.квадратурных мостовых схем перед сиифазнымн (н нротивофвпными) состоят в следующем: 198 Рне.
З.вн Кваараттрнаа схена ноетроенна ВЧ генераторов 1. Входное сопротивление квадратурного мосга деления постоянное н реэистнвное прн лкгбык, даже реахтнвнык, ио обязательно одинаковых нагрузочных сопротивлениях — входных сопротивлениях генераторов Г, и Гг (см. Рис.
3.49): ~~„(ег) = Я при У п(в) ~ ~~кгг(ю). При рассогласованных нагрузках в плечах 2 и 3 отраженные по этой причине мощности поступают в плечо 4 н рассеиваются в Яе. 2. Аналогично выходное сопротивление квадратурного моста сложения постоянное и резиспвмое при любых, даже реактивных, но обязательно одинаковых выходных сопротивлениях генераторов Г, н Гг: 2и (и) =Л "Ри Е г~(ег) =2и п(ю). Прн появиенмиотражсиной волны со стороны нагрузки генераторов она гасится в балластном резисторе Яе, даже есян выходные сопротивления обоих генераторов ме равны Я. Однако при рассогласованнн нагрузкм Е„м Л„„0е + Ь~~ входные сопротивленмя моста сложения, а следовательно, натрузочные еопротмвлеиия для обомх генераторов становятся разлнчяыия: на одкн яз гвнераторов рассогласование Ь~ пересчитывается прямо пропорг(нональио Я„- Д,), а на другой — обратно пропоршюиально Яд - !/2').
Отсюда пересчитанные нагрузочные сопротивления Даэ, и Д я для первого и второго транзисторов тоже становятся разныии, отличны н режимы 'их работы, а Позтому иогут отличаться мх входные сопротивления. В результате нагрузочные сопротивления дкя моста исламия будут отличаться друг от друга и его входное сопропшяение не будет равно номинальному. Устранение подобмого,рассогласования возмояаю только вюпочеямсм дополяятельных невзаиммык устройств — цнркуляторов или вемтилей непосредственно на выходе и входе генератора (см.
Рмс. 3.49). Перечяегюгшые вьшю пололштаяьные свойсгиа квадратурной схемы построеняя определяют ее широкое примемемне как прн построении отдельных транзисторных генераторов, так н при суммировании мощностей яескольких генераторов я образованных ями модулей, а также при построении мощных телевнэионнык и УКВ ЧМ передатчиков в виде двух полукоиплекгов (си. 9 9,4 и 9.8).
Поэтоиу даже в тех случаях, когда трудно непосредственно выполнить каадратурную мостовую схему, используют синфязную мостовую скаку, в одно мз плечей которой включают дополнительный фазовращатель на 90', 3.9. ВЫХОДНЫЕ КОЛЕБДТЕЛЬНЫЕ СИСТЕМЫ Каждоиу каналу связи, а следовательно, м передатчику отводится определенный спектр частот, который является основным, полезным.
Колебания, выходящие эа его пределы, разделяют на внеполосные и побочные. Внеполосные колебания обусловлены в первую очередь нслмнейноогью иодуляциониой характеристики ВЧ тракта (генератора) н 199 находятся вблизп рабочей полосы частот. Поэтому колебательные цепи не отфильтровывают их, и единственный путь посннвмнию виеполос. ных колебаний — правнльный выбор типа ЭП, его режим» работы, введение обратных связей. Побочные колебания располагакггся поста. точно далеко от рабочей. полосы частот и обусловлены, как правило, работой ЭП с отсечкой тока. В частности, в выходном токе (напряжении) генератора с внешним возбуждением содержатся высшие гармонические составляющие ла.
Через элементы выход)эой колебательной системы (ВКС) передатчика протекают токи высших гармоник, и при некоторых условиях мощность, развиваемая высшими' гармониками в антенне (фндерс), может достичь ощутимых значений. ' Рост чисяа линий радносвюн, радиовещания и телевидения вынуждаат предъявлять жесткие требования к'уровню мопймэсти побочных излучений. Во избежание образования помех соседним канаиам' ввязи, а тапке телевизионному приему установлены международныа рекомендации и отечественные нормы на моишости побочных ивяучеиий (8Щ, В зависимости отдиаплжиш частот и уровня мощности Р„„на основной частоте оговаривается допустимое' Значение мощности побочных излучений — абсолютное Р либо относительное, выряженное в децибелах: 1ай(Р „/Р„,). Например, и'псредатчнках КВ мощностью менее 1 кйт уровень высших гармоник должен быть не выше -50дБ, аеяощностыо выше 1 кВт —, поболее 50.мВт.
Таким образом, ВКС персдатчнка помимо трансформации нагрузочного сопротивления (входного сопротившнщя фндера млм антенны) в номинальное сопротивление 22ь, на частоте лярвой-гармоники в рабочей полосе частот доляша обеспечивать заданное осяайявнне (фильтрацию) высших гармоник. Основньшзщдности вностроении ВКС соспшт в том, что эта цепь яшшстся фш)ьарпм, который рабпшет прм отиоентелыю высоких уровнях токов и иашряжений; Кроме того, ВКС должна вноси;ъ малые,потери нощновтн; т.е. обеспечивавь:высокий КПД, под которым донинаягся отиопшпиа,мопшостн в нагрузке к мощности на входе колебательной системам о1щаваемой ЭП на,основной частотж Пиы = РЫЛ'в~0 Фильтрующие свойства Кояебртельной системы 'на частоте л-й гармоники можно оценивать через коэффициент фильтрации по току нли напряжению (рис.
3.50): ' Фи= н 1~(2! илн Фия й Ж ~ (3.27а) Обычно коэффициент фильтрации выражают в децибелах (3.27б) аш= 20(йФл нлн асс и 20)йФц„. Из расчета рмкнма работы ЭП известен ток илн напряжение л й гармоники; поступающей навходколсбателыюй сшжемы: У,„„нян У,„„. Ф ясоДс -гсоХас Лаьсс в днояас Хс йк Ф ксСигсс) яи гс1 Рнс. 3 5С. К ноясиинно ковффицисита Рис. 3.5Ь Выкоднся кодссатасьиая снсфильтрации тсиа в видо одного ЬС-коиттра Амплитуда тока 1нс или напряжения У„, гармоники на выходе колебательной системы определяется нз допустимой мощности и-й гармоники г -.А~И~ и„-.йг ~а Т, ~зи> где йе2~„нлн йе у' — реэистивиая составляющая-сопро умаления или проводимости нагрузки (фидера, антейны) на час5оте аьй гармоники. Отсюда можно определзпь допустимый коэффициент'фильтрации: Фд, =У /1 дн, нли Фп = У ~Ища, .
(3.29) Ф„=Ц,,ИГ ~.=(Х,„+Х +й'„)(Х,„=)+Х„~Х,„+й„~х... где Х,„, Хм — сопротивления М'-элементов контура на частпте л-й гармоники. Учитывая, что Х,„или Хгн рваны )ле2. Нли НуюС, а на основной частоте.~Х,~ = Щ.= вЬ МНС, определяем коэффициент фиявтрацнииотОКу:ИрнХ, ')йССС,Х н)вй е.лй' /Х,; Фи при Х, =)аЬ,Х =!беС Фн= (-ил +~и ()Р гх,) .(Ил)й„(ХР Очещщно, что коэффициент фильтрации, обеспечиваемый колебсьтельной цепью (3.27), должен быль:бояьще или равен допуспсиому (3.23). Рассмотрйм фильтрацию высших гармоник на примере лампового ГенератОЯ$ с резонансной нагрузкой. схеме на рнс. 3.5! Хн Хз— сопротивления элементов параллельного Х.С-койтура; Я' — пвресчнтанная резистивная соЫавляющая нагрузки (фидера) в койтур.
предположим, 'что на осиолной частоте й'„, с< Хз, поэтому ддя получения резонанса должйо выполняться услоа) е 1Х,! = Щ. Коэффициент фильтрации по току(3.27а) Видно, что„во-первых, для лучшей фильтрации высших гармоник нагрузку Я'„целесообразно включать в индуктивную ветвь контура, а во-вторых, для повышения фильтрации необходимо уменьшать Хп что„ однако, ведет к сужению полосы пропускания н, главное, к уменьшению КПД контура на частоте первой гармоники; Р ~ ' 0,51т,К Я„„+Я'я, 1+К' /Х~Д где я,„, = я'э,я /(д'э„+ я,„) — сопротивление контура на основной частотесучетом пптерьв ЕС-элементах; Я'м,=Хз,И'ы — сопротивление контура без учета потерь; В = Х,Д вЂ” сопротивление контура на основной частоте при отключенной нагрузке ()Ры =О); Д,= = ДсДЯ~ + Дс) '— результирующая добротность 1.- н С-элементов; Ды Дг — соответственно добротности индуктивности и конденсатора.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
