Файл: 1 Классификация и физический механизм работы вч и свч генераторов.docx

индуктивность. Заметим, что на нижнем (по отношению к земле) ТЛ продольного напряжения нет и, следовательно, нет необходимости в ферритовом сердечнике. Более подробную информацию о широкополосных трансформаторах можно найти в [ 6 ].



Рисунок 4.24 – Схемы согласующих трансформаторов

---

Схемы узкополосных генераторов

⇐ Предыдущая18192021222324252627Следующая ⇒

 

Широкодиапазонные усилители находят применение на частотах до 30 – 60 МГц. На более высоких частотах относительная полоса используемых частот существенно сокращается, а в диапазоне СВЧ отношение максимальной частоты к минимальной обычно не превышает 1,1 – 1,2. Поэтому на таких частотах возможно использование узкополосных не перестраиваемых генераторов. В качестве элементов коррекции и согласования входной и выходной цепей используются Г-, Т- и П- образные LC контуры, схемы которых аналогичны элементарным звеньям фильтров нижних частот (ФНЧ). Варианты построения таких усилителей представлены на

рисунке 4.25. Здесь L и C – блокировочные элементы.



 

Если коэффициент перекрытия по частоте больше 1,2, но не превышает 2÷ 3, используются сложные цепи, содержащие до 3 ÷ 4 звеньев и

обеспечивающие коэффициенты трансформации по сопротивлению

до 10 (0,1) [ 7 ]. Усложнение согласующей цепи существенно затрудняет настройку генератора, поэтому в каждом конкретном случае следует выбирать минимально необходимое число звеньев

На частотах выше 300 МГц в качестве индуктивностей согласующих цепей (L1) используются отрезки длинных линий полоскового типа. При длине короткозамкнутого отрезка l<λ/4 его входное сопротивление имеет индуктивный характер. В качестве емкостей согласующих цепей (C1,C2) на частотах примерно до 1ГГц используются конденсаторы, а на более высоких частотах в качестве конденсаторов используются металлизированные площадки, которые также могут рассматриваться как короткие (l<λ/4) разомкнутые линии с низким волновым сопротивлением.

Действительно, входное сопротивление линии без потерь, замкнутой на конце, определяется выражением

(4.8)

Здесь W – волновое сопротивление линии.

---

При l=λ/4, X= ∞, поэтому такой отрезок линии используют в качестве «металлического» изолятора; если l<λ/4, tg(2πl/λ)>0 и линия имеет индуктивный характер входного сопротивления. Заметим также, что вследствие периодичности функции в (4.8), линия будет индуктивностью и при условии

(4.9)

Входное сопротивление разомкнутой линии определяется выражением

(4.10)

и при условии (4.9), ctg(2πl/λ)<0, что соответствует емкостному входному сопротивлению разомкнутой линии.

В качестве блокировочных элементов (L,C) на частотах до 1-2 ГГц используются катушки индуктивности и конденсаторы, а на более высоких частотах четверть волновые отрезки полосковых линий. Для блокировочных индуктивностей - короткозамкнутые с большим волновым сопротивлением (узкие полоски); для емкостей - разомкнутые с малым волновым сопротивлением (широкие полоски). На рисунке 4.25 приводится пример схемы генератора СВЧ и расположение его элементов на печатной плате.

На частотах выше 1÷2 ГГц коэффициент усиления генератора в схеме с общей базой может быть выше, чем в схеме с общим эмиттером. Это учитывается в конструкции транзисторов, предназначенных для работы в схеме с общей базой. Именно этому случаю соответствует рисунок 4.25.

 



Рисунок 4.26 – Генератор диапазона СВЧ.

 

Разделительные и блокировочные емкости (С2,С5,Сбл) представляют собой конденсаторы, включенные в схему поверхностным монтажом. Элементы цепей согласования и коррекции (С1,С3,С4,С6,L1,L2) выполнены в виде отрезков полосковых линий с l<λ/4. Блокировочные индуктивности - соответственно четверть волновыми отрезками закороченными на концах блокировочными конденсаторами Сбл.

---

Синфазные мостовые схемы сложения мощностей

⇐ Предыдущая19202122232425262728Следующая ⇒

Разработка технических условий!Узнать стоимость! Разработка технических условий экспертом под вашу продукцию!За 4 минуту на почтуПервые 3 страницыPdf файломтехнические-условия-ст.рфСкрыть рекламу:Не интересуюсь этой темойТовар куплен или услуга найденаНарушает закон или спамМешает просмотру контента Спасибо, объявление скрыто. SMG-1016M. VoIP по оптовым ценамв Екатеринбурге! SMG-1016M в наличии на складе. ELTEX. Заходите!Каталог EltexРаспродажа оборудованияВидеобзорыКонтактыeltexcm.ruСкрыть рекламу:Не интересуюсь этой темойТовар куплен или услуга найденаНарушает закон или спамМешает просмотру контента Спасибо, объявление скрыто. Яндекс.Директ

В последние десятилетия, для увеличения мощности передатчиков широко применяются мостовые схемы сложения мощности, обеспечивающие независимую работу АЭ (или генераторов). Простейший электрический мост представляет собой двухвходовое устройство, собранное из 4-х пассивных элементов Z1...Z4. (см. рисунок 4.28).

Если в этой схеме выполняется условие

,

то при подключении источника напряжения ко входу 1-2, разность потенциалов между точками 3-4 будет равна 0. Поменяем в последнем выражении местами Z2 и Z3. В результате получим условие, при котором напряжение приложенное ко входу 3-4 не попадёт на вход 1-2. Таким образом, условие «баланса» моста можно представить в следующем виде Z1·Z4 = Z3·Z2. Если теперь подключить ко входам моста два генератора, то при выполнении условия баланса моста, генераторы будут работать независимо друг от друга.

Для того чтобы электрический мост можно было использовать для сложения мощностей, два соседних элемента моста должны быть активными, а остальные – реактивными. Такой мост представлен на рисунке 4.29.

---

Амплитуды и фазы напряжений U1 и U2 подбираются так, чтобы токи I1 и I2 были синфазными и равными по величине. Тогда для направлений, выбранных на рисунке, токи суммируются в резисторе R4 и вычитаются в резисторе R3. В результате мощность обоих генераторов выделяется в резисторе R4, который в этом случае выполняет функции нагрузки. Резистор R3 представляет собой балластную нагрузку. Хотя в идеальном случае мощности в балластной нагрузке нет, тем не менее, исключать ее из схемы нельзя, т.к. только при её наличии обеспечивается независимость работы генераторов. Поскольку сохранить идеальную балансировку моста в процессе эксплуатации невозможно, часть мощности

 

генераторов всегда выделяется и в балластной нагрузке. В реактивных элементах моста активной мощности естественно нет. В качестве реактивных элементов предпочтительнее использовать емкости, т.к. у конденсаторов потери меньше, чем в катушках индуктивности. Если фазу напряжения одного из генераторов изменить на 180º, резисторы R3 и R4 поменяются ролями.

На практике рассмотренная схема применения не нашла, поскольку у генераторов различные условия работы: |U1|≠|U2|, а входные сопротивления моста – комплексные и разные по величине. Для случая, когда R3 = R4=R и X1=X2=X,



Практическое применение находят электрические мосты трех типов:

1. Синфазные мосты, для нормальной работы которых выходные напряжения генераторов должны быть синфазными.

2. Квадратурные мосты для сложения мощностей, в которых необходимо обеспечить сдвиг напряжений генераторов по фазе на 90º.

Эти мостовые устройства относительно узкополосны, т.к используют резонансные цепи.

3. Мосты сложения мощностей на широкополосных трансформаторах.

На рисунке 4.30 представлены варианты Т-образных синфазных мостов на сосредоточенных элементах.



Рисунок 4.30 – Варианты синфазных мостов на

сосредоточенных LC -элементах

 

 

Условие баланса таких мостов определяется следующими соотношениями

---