Колебательные системы на отрезках линий

с распределёнными параметрами

По мере повышения рабочей частоты КС характеристическое сопротивление контура ρ и эквивалентное сопротивление коллекторной нагрузки Rк можно сохранить неизменными только при одновременном уменьшении L и С (4.23). Однако, когда емкость контура уменьшится до паразитной ёмкости коллекторной цепи Со, дальнейшее повышение резонансной частоты контура становится возможным лишь за счёт уменьшения индуктивности и следовательно уменьшения ρ и Rк. Чтобы сохранить оптимальное зна-

 

чение Rк приходится увеличивать нагруженную добротность QН и следовательно снижать к.п.д. КС. В этой ситуации вместо катушки индуктивности в контуре используют отрезки короткозамкнутых линий с распределёнными параметрами, которые отличаются существенно большими значениями Qхх (до 2000), что позволяет поддерживать оптимальные значения Rк и приемлемые значения к.п.д. на более высоких частотах.

Как уже отмечалось ранее (см. раздел 4.3.2), входное сопротивление линии короткозамкнутой на конце, определяется выражением (4.8) и при условии (4.9) имеет индуктивный характер входного сопротивления.

Простейшая колебательная система в этом случае образуется выходной ёмкостью генератора и входной индуктивностью линии. Резонансу в такой колебательной системе соответствует следующее выражение

(4.25)

Учитывая, что λο = 2πvc/ωο, где vc - скорость света, для резонансной частоты ωο на основании (4.25) получим

(4.26)

Полученное выражение является трансцендентным, поэтому решение его относительно ωο определим графически (см. рисунок 4.50).

Поскольку котангенс – перио-дическая функция, уравнение (4.26) имеет бесчисленное множество решений. Тем не менее, коле-бательная система такого вида обладает свойством фильтрации высших гармоник, т.к. резонансные частоты ωοi в общем случае не кратны друг другу. Однако вероятность совпадения одной из резонансных частот с частотой гармоники не исключается.

Решим теперь уравнение (4.25) относительно резонансной длины линии l.

(4.27)

Таким образом, одной резонансной частоте (длине волны) соответствует бесчисленное множество отрезков отличающихся на целое число n·λο/2. Эта особенность контура с линией используется, если минимальный отрезок линии lo (n=0) оказывается слишком коротким (например, меньше длины вывода внутри корпуса АЭ). Следует однако иметь в виду, что удлиннение линии приведет к увеличению потерь в ней и к снижению Qхх.

Глава 5. Возбудители

Возбудитель является неотъемлемой частью любого передатчика. Основное назначение возбудителя – генерация высокостабильных несущих частот. В возбудителе возможно также управление колебаниями высокой частоты в соответствии с передаваемым информационным сигналом (см. рисунок 1.1). Упрощенная структурная схема возбудителя представлена на рисунке 5.1.

Рисунок 5.1 – Структурная схема возбудителя

 

Здесь ОГ – высокостабильный опорный генератор;

С - синтезатор частот;

СМ – смеситель;

ФВР - формирователь видов работ;

ИС - информационные сигналы;

ИП – стабилизированный источник питания.

Опорный генератор обеспечивает необходимую стабильность частоты возбудителя. Синтезатор частот на основе частоты опорного генератора создает «сетку», которая может насчитывать десятки тысяч выходных и вспомогательных частот. Формирователь видов работ осуществляет модуляцию промежуточной частоты (fПЧ) информационным сигналом. Смеситель осуществляет перенос модулированных сигналов на рабочую частоту.

Возбудитель включает также усилители, обеспечивающие работу на стандартную нагрузку 50 или 75 Ом и стабилизированный источник питания.

В радиовещательных передатчиках, работающих, как правило, на фиксированных частотах, возбудитель может представлять собой просто высокостабильный автогенератор, рассчитанный на две – три сменных частоты.

К основным параметрам возбудителя относится: диапазон рабочих частот, дискретное или плавное изменение частоты, «шаг сетки» частот, нестабильность выходной частоты, виды модуляции (манипуляции), формируемые в возбудителе, уровень побочных излучений, время перехода с одной частоты на другую.

На основании выше изложенного можно сделать вывод, что основными

элементами возбудителя являются автогенераторы и, следовательно, изучение возбудителей следует начать с изучения теории автогенератора и мер по обеспечению стабильности его частоты.