Юрасов Е.В. Ламповые генераторы и передатчики (1938) (1095873), страница 21
Текст из файла (страница 21)
' Напомвмм, ччо Н будет чем бодьме, чем бодьме Л; м чем мевьме Э. о«гь 126 В этом случае выгодней включение антенны производить по сложной схеме и применять относительно слабую связь ее с пррмежуточным ковтурои '. 11ри небольших Л и Я часто лучшие результаты (с точки в'вр! зрения Р,) дзет простая схема, однако при болыпих Ви и здесь некоторое преиму!цество остается за схемой сложной (в силу чего оиа и находит более широкое применение в современных радиостанциях). 11ри анализе режимов работы ламповых генераторов, работавших на антенны, заменяя последние эквивалентной цепью последовательно кк!.Ю Фпг. 71.
Сопроквввенае вкпхсаной саноквзной анзенпк (ханаев 46 к) прн разина ваетозав включенных х „1 и Я„и переходя далее к простейшей эквивалентной схеме генератора с одиночным колебательным контуром в вводной цепи (фиг. 70),можно будет целиком использовать все те методы и выводы, которые нами были получены в предшествующих главах при изучении этой схемы, и применвть их к рассматриваемому случаю. В соокветствин с этим режим работы лампового генератора, нагруженного антенной, может быть охарактеризован следующим рядом хорошо знакомых нам отношений: Х =аз ввк! ! а!ввк! 1„= нов' а скак: п1, по = ! !й, вр)' г ап — пра евазаваей сне!сне, ~вв А+ л 127 д т «г — 1 Л Р= — ',У, .~Г = — ',Ут .Я =,т77.
«2 а! т«2'в! а ««~ ,У = 0,707 У «=0,707 Х«„! )' ~~ Р=ХЬ';, Р,=Р— Р; Р« М Гс« Кроме того, Р . Угуу х А х) «~ А~ х! а действительный к. и. д. системы Р Одновременно следует заметить, что, говоря о токах и яапряженвях в антенне, мы имеем здесь обычно в виду токи и напряжения в нх пучвосгях. Чаще всего в авиационных станциях пучность тока находи;кя у основания автенньь там ставится обычно и прибор для измерения этого тока — так называемый антенный амперметр, Напряжение на открытом конце антенны (в пучности) мож! т быть определено косвенным методом как -Х вл вь вС 3.
Фильтрация гармоини Для обеспечения экономичной работы генератора его режим должен быть режимом колебаний 2-го рода со значительной нижней отсечкой тока. Но прн этом режиме импульс вводного тока содержит, как иравило. очень большое количество гармоник, вырнжснных тем более ярко, чем меныпе угол отсечки 8 и чем сильнее искажена форм!! импульса. Прн работе генератора на антенну з последней в этом случа! будут возбуждаться колебания не только на основной (рабочей) частоте о!, но и на гармониках 2в, Зв, 4в и т.
д., причем полезным будет только первое из ннх, остальные же будтт вызывнтЬ лишь крайне нежслательн<ш „засорение эфира" и затргднять организацию связи '. Для то!ч> чтобы ослабить вредное влияние гармоник, необходимо свести до минни!ма нх интенсивность в антенне. В современных радиостанциях это достигается путем отфильтровывания их настроенными колебательными ' В«кнчнне помехи охеокременно реботеющнх стенной будут кмсть место не тоське не о«но«них частотах, но н не гармониках. 128 контурами. Для того чтобы проследить, как и за счет чего это получается, обратимся вновь к схеме фиг. 67 и к эквивалентной ей схеме фнг.
70 и допустим, что в неразветвяеином участке анодной цепи гонератора цирвулирует пульсирующий ток: 2, = 1„ + Х„„соз Ы + у„„соз 2и»1 + у„„ соэ Зи»1 + ..., ПРИЧЕМ аМПЛИтУДа ЕГО ИМПУЛЬСОВ РаВНа »о„,а. Прн настройке контура 1(Т + Х»), С„(ВА+ В»)) на основную частоту ш его сопротивление токам втой частоты Е„будет равно: ( Гт)' 1= Л,+ЛА и будет носить чисто активный характер. Для тока частоты 2ит, т. е. для второй гармоники, сопротивление контура, будет носить реактивный характер и может быть найдено следующим образом: 1 2оаа 1 + 2чаа А 1 1 эиСА эо»хтА — —, 2еа2 1 ~эитта— эоаС эоа 'А т 4еа»а'1+ и'А)СА 2е»11 (4»о'ЬА С.» — 1) но и»2 = 1 (Х;+ Ь )С.
' поэтому 1 4 — 1 3 ~"а(ц~т~,цо, ~~ '» а та„ откуда (101) Так как » 1+ А)~ Аа то — 1 (3. Поэтому г„э <2юь,.сг., .Г аэ Хоо ~СА же2 иА2 Х эоаи ив 2иСА 21 ф— 1 Лаиаоаие теиератори и иереаатчиии 129 При прохождении тока,1 через контур на зажимах последнего аиа2 создается разность потенциалов уу = х Я „а в антенне будет циркулировать ток (вторая гармоника): Подставляя сюда значение Яиг из формулы (101), а вместо шг равную 1 ей величину (г + г, )0 , после преобразования найдем: 1 А А (102) Точно таким же образом для третьей гармоники 1;„„получим: 9 1о иАЗ иаз З 1,!+1 (103) и для любой гармониви п-ого порядка: (104) Х =Хи иАи """ и' — 1 ~, А В то же время для токов основной частоты ы инеем следугои1ее соотношение: 'И/ ~ 11 тА! тА и!а! у' Я .! Я юа! 1г + Я ' ( ) При простой схеме включения антенны (фиг.
67) на основании выражений (104) и (105) получим: Х и 1 (а1+~А) 1Р 1 и (107) Лг+ ЛА гР а где 9 — декремеит затухания контура; другими словами, отфильтроваиие гармоник будет тем лучше, чем меньше декреиент затухания антенного контура. Пргглгер. Пусть ХА = 8 мкгк, СА= 100 мкмкф,ВА = 4 ом, Х, = г рзх = 8 мкгк, В, = 1 ом, егии 25 ° 10' —.
Генератор работает при режиме сек колебаний 2.го рода с нижней отсечкой 6 =90о; форма импульса косинусоидальная. Определить токи основной частоты и второй гарионики в антенне, если амплитуда импульса вводного тока г', „=- 200 ма.
130 Так как нормально агХ1)) В, + В то обычно ток основной частоты в антенне Х А, во много раз превышает токи гармоник,у„га, Хихз и т. д. даже в том случае, если в аиодной цепи оии имеют один н тот же порядок. Таким образом, настроенный контур как бы отфильтровывает гармоники и выделяет токи основной частоты. Качество этой фильтрации характоризуется обычно так называемым коэфициентом фильтрации гармоник В (или просто „фильтрацией" ), равиыи отношению: '~юА! Л~иа1 г,г,г „т (106) тАи иа! 'Гиии где Х„„, н Х,„„„— амплитуды токов основной частоты и рассматриваемой гг-ой гармоники в антенне, а Х«ос и Х „„ — то же в анодной цепи генератора, но численное значение Х здесь будет уже иное,— иным будет и выражение его через параметры системы.
Так, например, для схемы фиг. 68: К (яв — 11« У,! и Лт~Л +ал,)С (108) а для схемы фиг. 69,Ь (кг — 1)т ь, и аь с,с„ В,(В, + ал>1 (109) Хв, где ЬВ = — — активное сопротивление, вносимое вторым (антен— л ным) контуром в первый (промежуточный), а Մ— сопротивление связи (при схеме фнг. 68 Х„=оьЛ, при схеме фиг. 69,Ь Х = — — ); 1 Во — полное сопротивление (активное) антенного контура. Лргтлмер. Для сравнения эффективности фильтрации гармоник при простой и сложной схемах включения антенн разберем следующий конкретный пример. Пусть, как и в рассмотренном выше примере, 6 = 90о (и! = 0,5; ал —— 0,21); ь', „ = 200 ма; оь = 25 ° 10' †,",', а гене- ратор собран по схеме фиг. 68, причем оба его контура настроены в резонанс и.имеют следующие параметры: "в т 14«>'ь с — Н зил з в (так как о>вХтС! = 1). Так как «>«Мь аВ = — > ! В > ' Не следует вабивать, что в него виосвт в доиолиительиое тивлеиии контура ва счет свели его иевиачительиости).
ва счет свели нроиемуточиого контура с вклеивай сопротивление ал! (илчеиеииеи реактавкого соироего с аитеииой ири гариоиикак креиебрегаеи ив-ва 132 Х! = 16 мггьгь; С! = 100 мимиф; В, = 2 ом; Лв = 1 миагь; Хв = 7 мвкгь; 1 ь = 8 мкггь; Сь = 100 мимиф; В„= 4 ом; полное активное сопротивление антенного контура Вв = 5 олг; коэфициент связи между контурами Ь= 0,0237. Требуется определить токи основной частоты и второй гармоники в антенне и коэфициент фильтрации Х, по отношению ко второй гармонике. Находим вначале токи основной и удвоенной частоты в катушке Х! промежуточного контура: ол! «>«! «>а! В +дл а Луз=Усз ° Х, (Хе+ Хс+ Х~ 1 =0,02375 ° 165 ° 10 =0,3782 10 то 25с 10оь0,378с ° 10 1 5 18 оль В то же время Х „= а,с, „=0,5 ° 200 =100 ма Х = асс, „= 0,21 200 = 42 ма.
Поэтому д'„ы =100. =2000 ма= 2а, 25.10с.15,10- 1 Т = — 42=14,ма, жкз 3 ' Фильтрация в первом контуре 2 000 К' = =60. 100 г 42 Амплитуда тока основной частоты в антенне будет равна: ~са'~~ 2 25.10с 0.378 10 Амплитуда тока второй гармоники в антенне: 'Гак2'зс М 4 у.лев — оРМС„У„~= 0,44 ма ( с+ 3+ ХА) зс10 т. е. в 11700 раз меныпе амплитуды полезного тока,T Фильтрация гармоник в системе будет Х„-4 900, т. е. приблизительно в 82 раза лучше, чем при простой схеме фиг. 67.
4. Примеры п задачи ХХ107зже42 1. Ламповый генератор с одной лампой, характеристики которой изображены на фиг. 37, работает на антенну, имеющую следующие параметры: Х„= 9 жкс76 С, = 100 лнсикф. Анодное напряжение Ь',=1200 в; смещающее Ь',= — 100 в; возбуждающее 0',=300 в. Угол нижнеи отсечки 6=90о. Рабочая частота а = 20 10' ~ (1= 94 лс). Антенна может быть включена по сок 133 (Х, + Х, ) — — 25. 10-е ги = 25 лиги, 1 1 шгСа (ЭО. 1се)г . ШО. Ш вЂ” гг т. е. Х~н шш 25 — 9 = 16 мкги. Максимальная мощность в антенне и этом случае будет получаться при условии отдачи генератором максимальной мощности в контур, т. е. если эквивалентное сопротивление последнего Я будет равно ианвыгоднейпуему для заданного режима генератора.
Рассматривая кривую Р„= Р (Л ) для данного режима (см. фиг. 39), мы видим, что Л -8500 ом. шогг Поэтому в нашем случае необходимо, чтобы (шг,г)г Я = =Я, =8500 ом, в+ н еоы Фвг. 72. Пеесввгевгвав схема к првверу 1 откуда (гге + Ли) гг З ЗОО (4 + 2) Х = (ВО 1со)г = 11,3 ° 10 е ги = 11,3 лкги. Вся удлинительная катушка имеет индуктивность 16 лиги. Поэтому для реализации наиболыпей мощности в айтенне схема фиг. 67 должна быть видоизменена в соответствии с фиг.
72. Наибольшая мощность, отдаваемая генератором при данном режиме, будет Р„= 61 вгя (см. фиг. 39), а наибольшая мощность в антенне при простой схеме получится равной: '~)А 4 Р =Р ° = 61 ° — = 40,6 егя. А в'Д +Я '4) о Ток в антенне при этом будет равен: / Ре /4ОЗ 134 простой и сложной схемам (фиг. 67 и 68), причем сопротивление элементов настройки ее Ви — — 2 ом, сопротивление промежуточного контура во втором случае В, = 1 ом, а сопротивленио антенны при заданной частоте В = 4 ол. Индуктивность промежуточного контура равна Х, = 10 миги. Определить максимальную мощность в антенне в обоих случаях.
При простой схеме включения антенны, согласно фиг. 67. для ее настройки необходимо применить удлинитольную катушку индуктивности Хи, причем При сложной схомо индуктивность элементов антенного контура 1см. фиг. 68) определится из уравнения: г— 1 ыбг + 1 г + г'л) 0л = 25 — Х =25 — 9 = 16 мнгн. Емкость конденсатора промежуточного контура таким же образом иайдетоя как Сг — ~ -- „,, -г 250 10 ' ф = 2о0 лгнлгггф. е'л'г г20 10")г 10 10 Параметры эквивалентного контура (см.
гл. У1) будут: Ь = Хг = 10 лгнгн; С = С, = 2о0 мнмнф; В = В, + ггВ„ причем юФЖ-' «Рг)1г аВг = Лг ° Л,г + Лп ' Для получения от генератора максимальной колебательной мощности эквивалентное сопротивление л эквиьалеитного контура должно быть равно наивыгоднейгпеи, т. е. 8 500 ом. В соответствии с этим находим: Я = — = =8500 ом, Ь 1010 СЛ 2ВО 1Π—" Л отк) да В-4,7 ом и, следовательно, ЬВг = 3,7 ом.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
