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

амплитудную (АМ), применяемую в радиовещании, связи, телевидении (при передаче изображения). Модуляция импульсами используется в многоканальных системах связи с временным разделением каналов и в радиолокационных системах, а также в ряде оптических систем передачи информации;

частотную (ЧМ), применяемую в высококачественном радиовещании, телевидении (звуковое сопровождение), в радиорелейных линиях, в системах частотной телеграфии (манипуляции);

фазовую (ФМ), применяемую в радиосвязи, в системах фазовой телеграфии и при формировании сложных сигналов;

комбинированную.

УГФРС и созданные на их основе передающие комплексы можно классифицировать по ряду признаков.

По мощности различают передатчики очень малой (Рн<3 Вт, где Рн- мощность в нагрузке), малой (3 - 100 Вт) и средней (0,1 - 3 кВт) мощности, а также мощные (3 - 100 кВт) и сверхмощные (более 100 кВт); по виду модуляции – передатчики, работающие в непрерывном режиме с АМ, ЧМ, ФМ или их сочетаниями, и импульсные; по активным элементам в мощных (выходных) каскадах – ламповые, транзисторные, клистронные и т.д.; по условиям работы – стационарные и подвижные.

Современные РПДУ должны иметь возможность быстро перестраиваться на любую из большого числа дискретных частот.

Экономичность передатчика определяется промышленным КПД, т.е. отношением мощности в нагрузке к полной мощности, потребляемой от источника питания.

Мощность любого побочного излучения вновь разрабатываемых передатчиков не должна превышать 25×10^-6–1×10^-3 Вт в зависимости от диапазона частот, мощности и назначения передатчика.

Применение микропроцессоров позволяет автоматизировать перестройку всех каскадов, обеспечивая оптимальные энергетические показатели.
Часть 1. ГЕНЕРАТОРЫ С ВНЕШНИМ ВОЗБУЖДЕНИЕМ, АВТОГЕНЕРАТОРЫ И ВОЗБУДИТЕЛИ ДИАПАЗОНА ВЫСОКИХ ЧАСТОТ

Общие сведения

Источники колебаний, используемые в устройствах формирования и усиления радиосигналов, делятся на два больших класса: генераторы с внешним возбуждением (ГВВ) и генераторы с самовозбуждением, или автогенераторы (АГ). ГВВ – источник колебаний, создающий их под воздействием колебаний другого, обычно менее мощного ГВВ или АГ. К ГВВ относятся усилители мощности (УМ) и умножители частоты (УЧ) на активных элементах.

Основными энергетическими характеристиками УМ является максимальная выходная мощность, коэффициент усиления по мощности Кр и коэффициент полезного действия η.

---

Структурная схема УМ в общем случае содержит активный элемент (АЭ), входную (ЦСвх) и выходную (ЦСвых) цепи согласования, а также цепи блокировки по напряжению питания (ЦБП) и по напряжению смещения (ЦБС).

Нагрузка выходного УМ передатчика, в простейшем случае, представляет собой входное сопротивление антенны или фидерную линию, соединяющую передатчик с антенной.

Каждый промежуточный УМ многокаскадного тракта нагружен на входное сопротивление АЭ следующего каскада. Характерными особенностями реальных нагрузок УМ является их комплексный характер, зависимость от частоты, в ряде случаев нелинейность.

 

Активные элементы.

Основными электронными приборами в ГВВ являются лампы, лампы бегущей волны (ЛБВ), клистроны и транзисторы. Ориентировочно области использования этих приборов представлены на рисунке 1.1.



Рисунок 1.1 Область применения ЭП.

 

Современные генераторные лампы (ГЛ) принято подразделять по допустимой мощности, рассеиваемой на аноде на следующие подгруппы: маломощные (Ра.доп<25 Вт), средней мощности (25 Вт<Ра.доп<1 кВт) и мощные (1 кВТ < Ра.доп).

Особенности ГЛ отмечены в их маркировке, которая состоит из буквенных и цифровых символов. Первая буква “Г” – генераторная (лампа), вторая – “К”, ”У” или “C” указывает диапазон волн, вплоть до которого возможно частичное или полное её использование (“K” – коротковолновый, “У” – ультракоротковолновый, “C” – сантиметровый). Следующий за ними цифровой символ соответствует порядковому номеру заводской разработки. За ним могут стоять буквы

“A”, ”Б” или “П”, указывающие на способ охлаждения анода: водяной воздушный или пароводяной (испарительный) соответственно. Отсутствие этих букв означает, что ГЛ имеет естественный способ охлаждения. Например, ГУ-81, ГУ-74Б, ГС-9Б. Модуляторные и импульсные ГЛ имеют в индексе буквы “M” и “И” (например, ГМ-60, ГИ-33Б, ГМИ-25А).

В передатчиках малой мощности лампы практически вытеснены транзисторами. На транзисторах часто выполняются и каскады средней мощности (до 10 кВт) с использованием мостовых схем сложения мощности.

Транзисторы, как полевые (ПТ), так и биполярные (БП), - принципиально более низковольтные приборы, чем ГЛ. Увеличение их мощности за счёт тока ограничено снижением входных и нагрузочных сопротивлений, затрудняющим согласование со стандартными нагрузками (50;75 Ом и т.д.). На частотах до 4 ГГц чаще применяются БТ, а выше 4ГГц предпочтительнее оказываются ПТ. В ключевых усилителях ПТ имеют меньшее время переключения. Мощные ПТ, используемые в ключевых усилителях, работают с токами до 20 – 30 А при напряжениях питания до 800 В и уровнях выходной мощности 1 – 2 кВт.

---

Пролётные клистроны и ЛБВ относятся к приборам со скоростной модуляцией электронного потока. По сравнению с ГЛ пролётные клистроны обладают рядом достоинств. Они могут работать на частотах 0,2 – 40 ГГц при выходных мощностях до 500 кВт. Однако, по сравнению с ламповыми клистронные ГВВ имеют меньший электронный КПД и большую стоимость. Мощные клистроны имеют принудительное водяное или воздушное охлаждение, но буквы “A” и “Б” в маркировке, в отличие от маркировки ГЛ, указывают не на способ охлаждения, а на одну из особенностей данной модификации ЭП.

ЛБВ уступают клистрону в отношении выходной мощности и КПД, но имеют и ряд преимуществ перед ним: значительно большую полосу усиления (20 – 30 % от среднего значения частоты) и меньшие собственные шумы.
1>25>3>

---

Узкополосные согласующие цепи связи

 

В качестве таких цепей в транзисторных схемах наибольшее применение находя Г,П и Т-образные четырехполюсники.

На рисунке 1.5 приведена Г-образная согласующая цепочка.



Для данной цепи справедливы следующие соотношения:

 

, ,

 

, ,

 

где , f_р– рабочая частота, f_гр - граничная частота (частота резонанса);

Для наглядности графики изменения входных сопротивлений Г-образного звена приведены на рисунке 1.6.



Как видно из рисунка 1.6 такая цепочка всегда трансформирует меньшее сопротивление (рисунок 1.6, в) в большее сопротивление (рисунок 1.6, а).

Чем ближе к тем больше коэффициент трансформации, но тем уже полоса рабочих частот, обычно .

Коэффициент фильтрации Г-образной цепи

,

где - номер гармоники спектра.

Коэффициент полезного действия

,

где - добротность холостого хода, - сопротивление катушки L по постоянному току.

При последовательном соединении двух Г-образных цепей образуется П-образная согласующая цепь (Рисунок 1.7).


Рисунок 1.7 П-образный фильтр.

---

 

Для схемы рисунок 1.7справедливы следующие соотношения:

, ,

При известных и величиной задаются. Тогда

 



 

Условие физической реализуемости

 

 

Коэффициент фильтрации

 



 


При удобно применить схему, приведенную на рисунке 1.8, для которой справедливы следующие соотношения.

Рисунок 1.8 П-образный фильтр.

 

 

,

 



 

 

- задается, тогда

Условие физической реализуемости

 

Широкополосные согласующие цепи связи

 

Функции широкополосных цепей связи выполняют трансформаторы на ферритовых сердечниках, а также устройства типа фильтров нижних частот или полосовых фильтров на сосредоточенных элементах L, C либо на распределенных структурах.

На выбор схемы и конструкции широкополосного усилителя влияют два обстоятельства: 1) необходима коррекция АЧХ усилителя в связи с проявлением инерционных свойств транзистора в верхней части диапазона; 2)трудно реализовать обычный трансформатор, особенно мощный, из-за влияния индуктивностей рассеяния и межвитковых и межобмоточных емкостей.

Разработка электроникиРазработка, изготовление опытных образцов, мелкосерийное производство.lrm.ruСкрыть рекламу:Не интересуюсь этой темойТовар куплен или услуга найденаНарушает закон или спамМешает просмотру контента Спасибо, объявление скрыто.

Генератор вч сигналов1, 2 канала. ГосРеестр. USB, LAN, RS-232. Звоните или покупайте онлайн!ADG-4401eliks.ruСкрыть рекламу:Не интересуюсь этой темойТовар куплен или услуга найденаНарушает закон или спамМешает просмотру контента Спасибо, объявление скрыто.

Регуляторы напряжения AVRАвтоматические регуляторы для генераторов. Доставка по РФ бесплатно!dsg-avrs.ruСкрыть рекламу:Не интересуюсь этой темойТовар куплен или услуга найденаНарушает закон или спамМешает просмотру контента Спасибо, объявление скрыто.

Микроконтроллеры с нуляВидеокурс по программированию микроконтроллеров! Поддержка 24/7! 100% результат!mastercpu.ru18+Скрыть рекламу:Не интересуюсь этой темойТовар куплен или услуга найденаНарушает закон или спамМешает просмотру контента Спасибо, объявление скрыто.

---