Колебательные системы на отрезках линий

с распределёнными параметрами

По мере повышения рабочей частоты КСхарактеристическое 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.