arg М {f) = arctg (F -F,)- arctg q; (f ~f).

Если же применяется двужонтурная выходная цепь с максимально ПЛОСКОЙ АЧХ, то

MiF)=-\±Ш1- (12.43а)

/1=1

arg М (F) == arctg q; (F - F) - arctg 2Q;f - arctg {F - f;).

ft=i

При расчете АЧХ полезно найти квадрат модуля М в интервале расстроек F от -1,5 до +1,5. Это позволяет определить отклонения от максимального значения в полосе А/, где текущая расстройка изменяется от -1,0 до +1,0, и оценить спад характе теристики за пределами полосы. Величину М можно найти по формуле

М =Шг{М1Ыу (12.44а)

Напомним, что при расчете по этой формуле спаду АЧХ соответствуют положительные значения М.

Фазо-частотную характеристику удобно определить так, чтобы фазовый угол на центральной частоте равнялся бы нулю. Тогда

Ф„ =argM(f)~argM(0), (12.446)

а сдвиг фаз между напряжениями на входе и выходе Клистронного усилителя на центральной частоте полосы

Ф« о = {«- l)Y.bo + argAl(O) -f я/2.

При установке расчетных добротностей и резонансных часто; резонаторов группирователя величина отклонения АЧХ усилителя от максимального значения в целом должна получиться меньше или равной заданной. В других случаях, когда требуемые добротности промежуточных резонаторов не реализуются, величина Л1мако может оказаться выше допустимой. Можно не уточнять величину добротности и резонансную частоту входного резонато ра, если расчетное значение Л1„акс превышает допустимое на 0,5-1,0 дБ. В режиме максимальной мощности, которая используется в проектируемом усилителе, из-за нелинейных явлений отклонения Л1мако уменьшается.

12.7. Коэффициент усиления. Мощность возбудителя

Коэффициент усиления мощности клистронного усилителя равен отношению мощности в полезной нагрузке Р. к мощности возбуждения Рвх. Под мощностью возбуждения понимают

мощность падающей волны во входном фидере. Часто величину коэффициента усиления выражают в децибелах. Таким образом,

Kppjp,, или loigKp.

Коэффициент усиления клистрона из-за нелинейности амплитудной характеристики усилителя зависит от уровня входной мощности. В режиме «большого» сигнала

PSo/o

2п-2

ft=i

с;в„«;в„П[1+(р;а;)"]

(12.45)

В этой формуле уже учтено, что ib режиме максимальной мощности коэффициент усиления уменьшается примерно в четыре раза по сравнению с его значением в режиме «малого» сигнала.

Мощность возбудителя Рвозб определяется с учетом потерь в развязывающем устройстве и соединительных фидерах:

во,б = (1,5-2,0)Рз, = (1.52,0) .

(12.46)

12.8. Составление принципиальной схемы клистронного усилителя

Рассмотрим принципиальную схему оконечного усилителя на многорезонаторном клистроне приведенную на рис. 12.10. При составлении схем других каскадов передатчиков тропосферной и космической связи следует руководствоваться рекомендациями, данными в 1ГЛ. 14.

На рис. 12.10 показан клистрон Л1 с внутренними резонаторами, электромагнитной фокусировкой электронного потока и подогревным катодом. Один из выводов подогревателя внутри при-

+ о-fa

- о-

Сф -О-

Q » Q

«г

Рис. 12.10 Принципиальная схема клистронного усилителя

бора соединен с катодом Для питания подогревателя используется переменный ток. Напряжение накала подается на прчбор or питающей сети через понижающий накальный трансформатор Tpi. Величина тока подогревателя измеряется амперметром А1. Ток наката должен соответствовать значению, которое указывают в паспорте каждого отдельного клистрона. Фокусирующие катушки ФК питаются постоянным током от специального выпрямителя. Режим усилителя зависит от фокусировки электронов, которая часто оказывается достаточно критичной к величине тока фокусирующих катушек, подбираемого при настройке усилителя. Выпрямитель фокусировки должен иметь соответствующий орган регулировки тока. Величина тока катушек контролируется амперметром А2

Номинальное значение тока фокусировки для номинальной мощности указывается в паспорте прибора. При неполном использовании номинальной мощности ток фокусировки усиливается.

Ускоряющее (анодное) напряжение приложено между анодом и катодом клистрона. Напряжения накала и анодное повышаются от нуля до номинала плавно либо несколькими ступенями.

Для безопасности обслуживающего персонала анод (корпус) заземлен. Элементы цепи катода и подогревателя, находящегося по отношению к корпусу под высоким отрицательным потенциалом, должны иметь соответствующую изоляцию. Для контроля режима усилителя служат амперметры A3 и А4, которые измеряют постоянные токи коллектора и анода. Ускоряющее напряжение контролируется вольтметром VI

Возможен и другой (вариант включения амперметров A3 и А4, когда измеряется ток катода и анода (корпуса) Прибор, измеряющий ток катода, включают в общий провод, который соединяет анод и коллектор с источником питания. В цепях анода и коллектора, кроме измерительных приборов, устанавливают обмотки реле максимального тока. Система УБС отключает ускоряющее напряжение, если какой-либо из контролируемых токов превысит допустимое значение.

Перейдем к рассмотрению СВЧ цепей. Мощность возбуждения от предварительного усилителя подается на ферритовый вентиль ФВ1, откуда поступает во входной резонатор клистрона. Для конт роля уровня мощности возбуждения служит ваттметр W1, измеряющий мощность падающей волны ibo входном фидере. Величина мощности возбуждения регулируется в предоконечной каскаде. Выходная цепь клистрона в данном примере двухкитурная Второй резонатор выходной цепи связан с выходом клистронного ycиJfитeля отрезком жесткой коаксиальной фидерной линии. В эту линию включено вращающееся соединение и направленный ответ-витель. Вращающееся соединение обеспечивает изменение величины связи между резонаторами путем поворота петли связи, размещенной ibo втором резонаторе Условия согласования в линии контролируются с помощью направленного ответвителя и измерителя мощности отраженной волны W2. Такие же элементы содер-