Белов Л.А., Благовещенский М.В., Богачев В.М. и др. Радиопередающие устройства. Под ред. М.В.Благовещенского, Г.М.Уткина (1982) (1095868), страница 43
Текст из файла (страница 43)
По известному У, и параметрам КС рассчитывают любую режимную характеристику АГ: У, = У,/й, Р 0,5 У,'/й„, Р, „= Р,т1ч„ /„= ЯУчу (0) и т. д. Рекомендации по настройке АГ на заданную частоту и мощность получим, рассмотрев для конкретности АГ по эквивалентной схеме емкостной трехточки (рис. 12.5, а, 12.6, а). Положим, что меняется длина катодной /, или анодной !, линии. Зависимости режима АГ от любого параметра КС называют регулировочнымн характеристиками. Поскольку амплитуда колебаний Уч однозначно определяется сопротивлением Ят, то достаточно выяснить влияние длин линий 1„ 1, на о>> Зависймости ы!"> и Я от 1, (рис.
12.7, а, б) построены при постоянных значениях С„С,, С, и 1, с помощью вспомогательных графиков ь><,"> (!,) и ь>>,"> (!,) для и = О, 1. Собственные частоты анодного контура не зависят от длины катодной линии, а частоты катодного контура с ростом /, падают. Полужирными ливиями на рис. 12.7, а изобра>кены те участки для частоты ь><,">, на которых выполняется условие (12.!2) и АГ приводится к эквивалентной схеме емкостной трехточки.
Слева зависимости ь><,"> (!,) ограничены точками пересечения с ь>>,"> (/,) и ь>~"~(!,), им соответствуют резонансные длины !,р, обозначенные для основного тона анодной и катодной линии через 1)г>ч (индекс колебания а,к,), а для обертона анодной и основного тона катодной линии /~>',>, (индекс а,к,) и т. д. Справа зависимости ь>!"> (1,) ограничены значенйями, при которых на длине 1, укладывается целое число полуволн.
При ббльших /, сопротивление катодного контура становится индуктивным и эквивалентная схема емкостной трехточки перестает существовать до следующего резонансного значения. аг огг р ар~к г„гаг ггэ пг,гя р г Егр О тгяг 11грр Рис. 12.7. Зависимость частоты (а) и управлявшего сопротивления (б) от длины иатодной линии Рис.
12.8. Зависимость частоты (а) и управ- лявшего сопротивления (б) от длины анод- ной линии Частота колебаний при любых индексах о ростом 1, незначительно падает. Зависимости шгар (1,) идут немного ниже графиков го<о> (1я) и го)ы (1,) и можно считать, что в первом приближении чавтота ог(р 1 от 1, не зависит.
С помощью (12.18) построены зависимости ЕЕт (Е ) (рнс. 12.7, б). При резонансных длинах катодной линии 1,р сопротивление контура Х, и коэффициент обратной связи й стремятся к бесконечности, а аопротивление ЕŠ— к нулю. Если 1, = 0,5)ч то Х, =* и Ес = О. Между нулями сопротивление ЕЕр проходит через максимум. )(арактер зависимости ЕЕт(1,) одинаковйй для всех областей колебаний а индексами а,к„а,к, и др. Поскольку сопротивление Ет'„, а следовательно, ЕЕт определяются в основном сопротивлением анодного контура ЕЕ„ то перевод катодной линии из режима основного тона (к,) в режим первого обертона (к,) путем увеличения ее длины на 0,5)ь йочти не влияет на максимум Ет' . При использовании анодной линии на первом обертоне (а,) сопротивление ЕЕа падает, поэтому максимум гтгт становится меньше, Рабочая область длин 1, на обертоне (а,) сужаетвя из-за увеличения частоты колебаний (о4" ) Зо4").
Условие самовозбуждення в Аг выполняется, если йт) 1/8. (12.!9) Яа рис. 12.7; б на уровне 115 проведена горизонтальная линия, которая определяет области значений 1я, где удовлетворяется (!2.19). С ростом 1, сначала могут возбудитьая колебания с индексом а,к, затем а,к, и аокы Колебание с индексом аткт подавляется более мощным колебанием с индексом а,к,. Возбуждение колебания а,к, станет возможным, если уменьшить /г на основном тоне (а,к,), подобрав тип и место расположения элементов связи между контурами и с нагрузкой.
Рассмотрим влияние длины анодной линии 1, на частоту и управляющее сопротивление при постоянных ффф1, (рис. 12.8). Здесь показаны зависимости собственных частот ш(,"> катодного (горизонтальные линии) и ш»,"> анодного (типа гипербол) контуров. Графики и»л> (1а) изобрижены полужирными линиями. На основном тоне и первом обертоне»о»,"> ж ш(,">.
За счет изменения частоты колебаний »о», > (1,) катодный контур меняет значение и характер реактивного сопротивления Х,. Так, в интервале частот от О до ш',е> он имеет сопротивление индуктивного характера (Х, ) О) и эквивалентная схема емкостной трехтонки не реализуется. При ет»," = шзз>, ш»з»> = шз" на рис. 12.8, а отмечены резонансные длины анодной линии 1»зер~>, 1»зз>» (правая граница в~а" (1,)). Здесь /з- оо, /ст = О.
С уменьшением 1, частота о~о"> увеличивается до ш„, на которой электрическая длина катодной линии»о„1,/о = и, при этол» й = О, й = О. Между двумя нулями управляющее сопротивление проходит через максимум (рвс. 12.8, б). На частотах от ш„до»о»з" катодный контур опять имеет сопротивление индуктивного характера и колебания невозможны, затем от шх" до»оз„снова сопротивление катодного контура становится емкостным и колебания могут возбудиться, но уже на первом обертоне этой ликии.
' й(аксимакьиое зинке»»ие управля»оп»его сопротивления зависит главным образом от режима анодной линии и частоты колебаний. На основном тоне и меньшей частоте (аейе) значение Нтмаке больше, чем на первом обертоне анодной линии илн большей частоте (а,ке, а,к», а,к») из-за роста сопротивления >» . На рис. 12 8, б точками отмечены значения 1„меж4> которыми >»т ) 1/5 н выполняется условие самовозбуждеиия.
Существуют такие интервалы по длине 1,, где одноврененнв выполняется (12.19) для колебаний о индексами а к и а»к,. Регулировочные кривые на рис. !2.7 и 12.8 носят качественный характер. Наибольшее отличие от точных соотношений будет вблизи резонансных значений длин линий, где (12.11) не удовлетворяется. Учет сопротивлений >»з, /»з приводит к тому, гго коэффициент обратной связи и ж ии становится ко»»плексныл» н с ограниченным модулем (й -"= ао), а зависимости ы, /», >(т — двузначными. Расчет точных кривых счожный и здесь не приводится. И ! 1 х Рнс.
12.9 Зависимость амп.м»туды квлебавпй ое Лливд» Натрййой лнн»(н . До сих пор амплитуду колебаний в АГ принимали пропорциональной управляющему сопротивлению й . Более точная связь йт с амплитудой напряжения возбуждения (/,„ рассмотрена в гл. 9.
Установить прямую связь между (/ах и регулируемым параметром, например 1а, можно по известной зависимвстй )»'т (1,) (рис. 12.9). Таким же образом можно построить любые режимные зависимости, например 1ем ЄЄЧ, и другие от 1,, 1, нля яри вариациях любых параметров КС. Из рассмотрения рис. 12.7 и 12.8 можно дать рекчзчендвцни по настройке АГ. Поскольку частота колебаний близка к собственной частоте анодиого контура, то настроить АГ на заданную частоту можно, меняя длину линии 1, или емкость С .
Если требования к нестабильности частоты некритичны, то заданйую мощность в нагрузке жела» тельно получить в оптимальном режиме АГ. Для этого при фиксированных питающих напряжениях и сопротивлениях автосмещения следует подбирать длину катодной линии 1„ дополнительную обратную связь и связь с нагрузкой так, чтобы получить максимум Р,„,. Если Р,„, „,„ не соответствует заданной. можно изменить анодное напряжение или сопротивление автосмещения и снова повторить настройку на максимум мощности до получения требуемого значения.
Расчет АГ на заданную мощность в нагрузке прн оптимальном режиме, когда реализуется максимум КПД, приведен в [17). ГЛ А В А 13. КЛНСТРОННЫЕ ГЕНИРАТОРЫ ш. Йяммцмп даяствия млмстуОнОВ Клистронные генераторы применяют в диапазоне 2 ... 26 ГГц в качестве усилителей мощности, умножителей частоты и автвгенераторов, Как усилители мощности и умножители частоты ивпвльзуют обычно пролетные клистроны, отражательные клнетроны яуяпаеняются, в качестве маломощных автогенераторов.
Рассмотрим принцип действия двухревпяаторяого усилительного пролеткого клистрояа (рне. 13.1). Высокочастотный еятнал, подлевзащий усилению, поступает в первый резонатор клнвтрпва Р, я создает между его сетками (на зазоре) напряжение о амплитудой У„. Электроны, сфокусированные в тонкий лу г, двигвютоя от ккпдда под дейетвнем ускоряющего напряжения Ер. Во время пролета зазора первого резонатора под действием напряжения У,, часть из них несколько увеличивает, а часть уменьшает скорость, т, е. происходит модуляция скорости электронов.
В пространстве дрейфа между первым и вторьпи резонаторами электроны летят по инерции. За счет модуляции скорости время пролета различно для разных групп электронов, поэтому в плоскости второго резонатора электронный луч представляет собой неоднородный периодически сгруппированный поток. Во время пролета электронами резонатора Р, в нем наводится ток, который создает между сетками резонатора высокочастотное напряжение. Часть мощностя, выделенной в резонаторе, передается во внешнюю нагрузку, В отражательном клистроне (рис. 13.2) через источник ускоряющего напряженна Ер, включенный между мвчаввзм и резммавм(эом, проте. кает ток лу га клястрэпа 1 .
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
