Шахгильдян В.В. Радиопередающие устройства (3-е издание, 2003) (1095866), страница 43
Текст из файла (страница 43)
рнс. 3.! 5), в2 (ю)м В Если антеннй широкодиапазонная и ее входное сопротивление в процессе эксплуатации меняется незначительно, можно вообще отказаться от перестрвнваемого СУ. При этом режим работы ЭП может сохраняться близким к оптимальному и, главное, обеспечиватьсв неизменность мощности в нагрузке передатчика. Структурная схема такого устройства представлена на-рис..З.бу. На выходе ЗП устанавливается ВКС к виде неперестраиваемого ШСУп которое компенсирует шуитнрующее действие выходной емкости транзистора (лампы), либо просто фильтрующая цепь связи. Колебания на выходе ШСУ, должны быть достаточно гармоническими, чтобы высшие гармоники не нарушалн работу системы авторегулирования режима (АРР).
К ШСУ, подключен направленный ответвитель (НО), выполненный в виде квадратурного моста со слабой связью (порядка 20 дБ). За НО следует второе неперестранваемое ШСУЗ~ которое компенсирует реактивную составляющую сопротивления антенны Е (в) и 2(б рис. З.йу. е.'труатуриав схема иеисрсстреиваемого согласуеотасго устройства с автоматической регулировкой реиима работы ЭП трыесфори«руст ее резистивиую составляющую щео) до нокннальной величины Еи ие,, равной 50 или 75 Ом в рабочем диапазоне частот. Важно, чтобы согласование всего тракта (от антеинье до выхода электронного прибора) было достаточно высоким, т.е. КБВ иа входе ШСУ, было не ниже 0,5. Кблебания с выхода генератора через ШСУп НО н ШСУз поступают в антенну, При этом незначительная их часть (порядка! 0 з по неициости) отастюиеуся в Лег НО..Яэ.за неточного согласования с аг)таиной отраженные колебагнна проходят в обратном направлении: ШСУзиНО, ШСУ, н далее в генератор.
При этом нсболылая их часть также ответвляется в Ест НО. После амплитудных детекторов (И)г и и'еуу на рис. 3.67) информация о напряжениях прямого (7 и отраженного (7 колебаний поступает в микропроцессорное устройство МПУ. В результате соответствующей обработки МПУ выдаст на дисплей сообщения о величинах: 1) мощности Р„, поступающей в нагрузку, и се отклонениях от номинального значения Р„„; 2) КБВ и (ег — У Щ(г + (г' ) на входе ШСУг Если КБВ ниже допусп)мего диачения, например прн обрыве илн замыкании антенны, то вДУ даст команду на отключение возбуждения и напряжения коллектпреебго Пнтания транзистора.
Наряду с контролирукицей фурией.и защитой йрирйсаогласовании МПУ выполняет задачу АРР. Дяя этого ив исго слосяветствующнх датчиков поступает информация о.напряжении питания Е„, постоянной составляющей тока Еке н амплитуде'переаеенного нвиряжеиня на коллекторе Ук (амплитудный детектор КР, на рис. 3.67). На базе этих данных, а также отклонения Р„.от Р„„МПУ вйрабатываст сигналы для регулирования напряжения Ек (с помощью регулироваемого источника питания —. РИП) и анпдитуды,импульсаколлекториого тока(атгенювтором во входной цепи генератора). Поясним это на примере презистивноголрассогласования,когда У е(сь) = Я при Хм, = 0 и К изменяется в пределах от М КБВ до Я,, мп/КБВ .
При Я = М „обеспечивается граничный режим и Р„= Р„. При снижении М = Мм,„,„КБВ транзистор переходит в недонапряженный режим, в котором У„, уменьшается при сохранении Укс = сонм. Наоборот, при увеличении Я = М, /КБВ транзистор переходит в перенапряженный режим, в котором снижаются 1кс и 1к, при сохранении Ук» сопл(. При обоих рассогласованиях Ре уменьшается относительно Р„„(см.
рис. 1.3!). Сигналы, вырабатываемые МПУ, поступают на управляемый аттенюатор и РИП таким образом, чтобы импульс коллекгорного тока н коллелторное напряжение изменялись следующим образом: при Мн„= Я „КБВ,„ ~ Чк„„ук,и -) МВЦ', К„И -и„~и -~КБВ.; при Я = Я /КБВ,е ук.ак .-ук,ик, .- ~~%.ИВк -М(ук -(~~)~З' Тогда при рассогласованиях мощность Рк и 0,5Ек, Ук оказываетсл близкой к номинальной Р„„= 0,51к, У~, а режйм работы— близким к граничному. Это поясняют зпюрь) (к(ен), ек(ег) и динамические линии (к(ек) на рис. 3.68: 1 — при Я м Мп; 2 — при Р Рм,: КБВ;5 при й вй /КБВ . рнс. З.ба, длнсммеескне панна !к(ек) н эпмрм тока )к(вс) в напрамсннл сс(в) прн номннальноа нагрузке н прн рспнтнаном рассогласоаалпн 2!8 Значение Р„„,„содержится в памяти МПУ в результате предварительных измерений на согласованной нагрузке Я„~„= 50 или 75 Ом. Для достижения граничного режима в МПУ рассчитывают двумя способами остаточное напряжение на коллекторе е„,„ = Е» — (г» и = г Хк;„.
В процессе авторегулирования приближают одно значение е„,„к другому. В результате достигают Р„= Р„„,„прн работе транзистора в граничном режиме. Переход к АРР позволяет полностью отказаться от механической (и электронной) настройки Е- и С-злементов и, как правило, повысить надежность и быстродействие. В ряде случаев в передатчиках требуется автоматическая регулировка фазы ВЧ колебаний. Например, при сложении мощности нескольких передатчиков в пространстве (см. рис.
3.36) регулировкой фазы можно изменять диаграмму направленности антенн и добиваться эффективного суммирования в нужном направлеции. Фазовращатели целесообразно устанавливать между возбудителем и ВЧ трактом, чтобы онн работали при малом уровне сигнала и вносили малые искажения. Особенностью является то, что здесы югут пбтребоваться большие фазовые сдвиги, поэтому (особенно на СВЧ) при построении фазированных антенных решеток устанавливают дискретные фазовращатели, например на О, 90, 180 и 270". При суммировании мощностей ВЧ колебаний в мдстовых схемах (см.
рис. 3.8) разбаланс амплитуд в 2 раза (по мощности в 4 раза) снижает КПД моста всеего на 1О тк В то «(е время разбаланс фаз на 9044 понижает КПд до 50 %. При этом резко вбзраетает мо1цность, рассеиваемая в балластной нагрузке йе (с нуля до 0,5 Р ).
Очень часто Яе просто не рассчитано на большие мощности, а при выходе нз строя одного из суммируем ых генераторов включается система обхода моста (см. $9.4). Чтобы избежать в первую очередь потерь в Яе н повысить мощность в полезной нагрузке, необяоднмо обеспечить равенство амплитуд и фаз (или постоянного сдвига фаз) ВЧ колебаний, поступающих на входы моста сложеншь В процессе работы соотношение амплитуд колебаний суммируем ых ВЧ генераторов обычно остается достаточно постоянным без применения специальных мер,разность же фаз может меняться на единицы — десятки градусов, особенно в многокаскадных резонансных ВЧ трактах из-за разброса параметров активных приборов и элементов схемы, В частнрсти, из-за различных условий прогрева могут также меняться фазовые характеристики суммируемых генераторпв, ЭГр вызывает необходимость применения специальных устройств для уйравления фазами ВЧ кояебаний суммируемых генераторов.
' На рис. З.б9 показана структурная схема автоматического фазирования двух генераторов. С выходов ВЧ генераторов (перед входами моста сложении) через элементы связи сигналы подаются на фазовый детектор 219 Рпс. 3.69. Струхтурнал схемв автоподсзройкн фазы ВЧ колебаний ФД. Назначение фазовращателя ез = 90о в одной нз соединительных линий такое же, как в схеме на рис. З.Я. Отмстим, что если ВЧ генераторы суимируются на квадратурном мосте, то этот фазовращатель исключается.
Сигнал с выхода ФД, пропорциональный разности фаэ ВЧ колебаний, после усиленмя в УНТ поступает на управляеиые фазовращатели. Благодаря тому, что фязовращателн в каждом ВЧ трактедают одновременно фазанью сдвмги, противоположные по знаку, абсолютная велнчмна необходимого сдвига фазы будете 2 рва меньше, чем в случае установки только одного фазовращателя в одном нз ВЧ трактов. Кроме того, два фазовращктеля вносят одинаковые амплитудные и фазовые нскалмния в оба ВЧ тракта.
Ь Какие требовании предьавлаотсй ко входным, иепкаскадным и выходным цепам спазму Какие из нпх ававотсв змрвостепепыамФ ? Почему цепи свахи целесообразно стромсь по структуре фнльтровлнзанх чаопп7 3. При каких усаоаиах в, качества х и С-элеммссов цепей свахи мопио использовать олсепоз манных леай7 а В имеоезоат основные принципы построении ынрокоднапвзоннык'снмумторову как ззо отраинатса нв построении цыма саван даа инху 5.
Нарисуйте схему трвиорорматора на отрезках длиннмх линий с козффнщмитом трансформации сопротиммннй 1;16 прн симметричном входе н выходе. 6. Что ограничивает полосу согласования аьиолных цепей сааза? 7. Что ограничивает полосу согласованна зхолных цепей свщн ламповых н транзисторных пямраторовз 8.
Зачем прнмснмотся н как строятся щпи хоррскцян АЧХ трезмвст6рных щнрокоднапазонных гансраторов? 9. Нарисуйте схему параллельного питания в цепях анода н управшвлцсй сетки лампового ГВВ. Каковы се преимущества н нелостатки? 10. Нарисуйте схему поммдсиатмвного питания в цммх апо!щ и упремнаощей сетки лазнюаого ГВВ. Каковы се прсимущеепа и ниимтаткв? ! 1. В чем состоят особенности постросииа цепей накала лампового генератора при питании переменным током? 12. В чем состоят особенности цепей щпмщя лампового гмиратора по схеме с общей сепоэй7 13.
Понизу огранзивщаютсв параввммсасм аклзочсннем не более двух;трех пиит роннмх вриборов? 14. Всегла ли лрнмсненнс двухтаатных гснцмторов свщано с задачей повывющм мень ноепг? Почему в лам!к!вой технике отказываются от двухтакпюго построения, а в трмпзиторной лвуктактиьм гммрвторы мюовьзуютса юирс7 ! 5.
Какие цммсообрззно прщщнять мостовые схемами при гщстромщи перелатмща, перекрывающего щщпазон.1,%..30 МГц7 16. Почему иа пракчцаа ищрико прнмщаюг кавцзщурные мостозьм сынах несмотря иа бснцную аюлокмзь их критической реализации? 17. Как осу>цеогалмот персстройсу узкодналаюнных колебательных сисагм? 18. Какое число переюиочаеных фильтров необходимо дла посгроеиия ВКС транзистор.
ного передатчика диапазона 1,5...30 МГц? 19. Какие основные врницщзн постромщв аим щпоматюмцюй настрой~и контуров? 20. Какяе осиоанмс прннцщы иоегромщз амм автоматического аопасаеаизщ с щпруз. кой7 Г л а д а 4. Возбудители радиопередатчиков 4.1. ОБЩИЕ СВЕДЕНИЯ В состав любого радиокередяющего устройства входит возбудитель (см. обобщенную структурную схему радиопередатчика на рис. !.2), определяющий частоту его колебаний. Возбудитель современного радиопередатчика — ' сложное и дорогостоящее,устройспю (рис.4.1), состоящее в общем случае нз синтезатора частоты (СЧ), вырабатывающего одно или несколько выходных когереитных колебаний с заданными частотамн, формирователя видов работ (ФВР) на фиксированной поднесущей частоте/„' и тракта переноса (ТП) сформиРованных колебаний а рабочий диапазон частот ~р.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
