Мощность, подводимая к коллектору,

«=/кол£к- (12.54) Полная мощность, подводимая к усилителю,

/"оклРоа + Пк. (12.55)

а его электронный КПД

Л-=Рокл. (12.56)

Суммарная мощность, рассеиваемая анодом и коллектором, определяется по ф-ле (12.36). Мощности, рассеиваемые каждым из этих электродов, найдем с помощью ф-л (12.37) - (12.38).

Средний режим. В этом режиме мощность в нагрузке Рн.ор равна т%Рп.макс. Напряжения источников питания и ток катода такие же, как в максимальном режиме. Ток второго анода (корпуса) найдем ориентировочно, полагая, что он уменьшается прямо пропорционально величине модулирующего напряжения:

а. ср а черн q •

Дальнейший порядок расчета режима такой же, как и при передаче черного поля. В результате расчета находим КПД усилителя и мощности, рассеиваемые его электродами в среднем режиме.

РАСЧЕТ РЕЗОНАНСНЫХ ЧАСТОТ И ДОБРОТНОСТЕЙ РЕЗОНАТОРОВ

Исходными данными для этого расчета являются число резонаторов клистрона п, полоса частот усилителя А/л; 8 МГц и максимальное отклонение М АЧХ, которое обычно равно 1,0 дБ. Считаются также известными несущая частота /н передатчика изображения и центральная частота /о полосы, приблиненно равная la - 2,75 МГц. Требуемую АЧХ целесообразно апцроксимиро-вать по Чебышеву, тогда усиление клистрона будет наибольшим.

В телевизионных станциях преимущественное распространение получили четырехрезонаторные клистроны (п = 4). О расчете таких клистронов и пойдет речь в дальнейшем.

Полная добротность выходного резонатора

Qn = Q, = Q,nQel{Q.n + Qe). (12.57)

Напомним, что добротность Qan вычисляется по ф-ле (12.52), а добротность Qe - по ф-ле (12.18).

Для получения высокого КПД желательно, чтобы выходной резонатор был настроен на частоту /н.

Полоса пропускания выходного резонатора, отсчитываемая при отклонении его АЧХ от максимального значения на 3 дБ,

2А/;==Ш. (12.57а)

Таблица 12.4

Чаще всего полоса 2А/*4 меньше 8 МГц, поэтому резонансные частоты и добротности входного и промежуточных резонаторов выбираются такими, чтобы АЧХ конвекционного тока hn в зазоре

выходного -резонатора имела подъемы, компенсирующие спады АЧХ выходной цепи.

В тех редких случаях, когда полоса 2А/*4Я:8 МГц, рекомендуется применять на выходе двухконтурную цепь, а группирова-тель рассчитать так же, как и в передатчике тропосферной связи.

Рассмотрим порядок расчета параметров резонаторов, когда полоса 2А/*4<8 МГц. Добротности и резонансные частотырезонаторов можно вычислить, основываясь на требованиях к АЧХ усилителя, если задаться видом аппроксимации характеристики. При выборе аппроксимации по Чебышеву нормированные доб- . ротностин расстройки резонаторов при отклонении М=0,Ъ дБ будут соответствовать указанным в табл. 12.4.

Может оказаться, что определенные с помощью этой таблицы параметры выходного резонатора будут иметь значения, не совпадающие с найденными из условий работы с наибольшим КПД. Небольшие (менее 20%) различия в значениях добротности выходного резонатора слабо повлияют на величину КПД- Резонансную частоту выходного резонатора желательно иметь близкой к несущей. При этом его относительная расстройка должна удовлетворять следующему неравенству:

K<P\<Pn + 4- (12-58)

Если при указанном выше небольшом различии значений добротности выходного резонатора расстройку F выбрать не по таблице, а в соответствии с неравенством (12.58), то вид АЧХ будет отличаться от характеристики Чебышева. Заданную полосу можно получить при некоторой коррекции расстроек других резонаторов. Рассчитывать такую коррекцию не будем. Когда же табличные значения добротности выходного резонатора заметно отличаются от величины, соответствующей максимальному КПД, рекомендуется следующий порядок расчета, в котором исходными являются А /о и Qi.

Положим первоначально усиление клистрона достаточйо большим, чтобы пренебречь влиянием несоседних резонаторов [12.1] и определим величины добротностей и резонансных частот по заданной добротности выходного резонатора. В дальнейшем это решение используется в качестве нулевого приближения.

Для четырехрезонаторного клистрона имеем две пары резонаторов с одинаковыми добротностями. Выберем одинаковыми добротности входного Qi(o) п выходного Qi резонаторов и промежуточных q2(o) = Q3(o) = 2,40Q4.

Резонаторы с меньшими добротностями должны иметь и меньшие расстройки относительно частоты fo, т. е.

Р; ,0) = ~ 0,383 ]/l + l,08/Q4; FI = -Р; , (12.59)

-3(0) = 2(0) = -2,40f,,о,-

Расчет частотных характеристик по найденным выше значениям Qh(o) и f п(0) показывает, что из-за влияния несоседних резонаторов АЧХ имеет отклонения М, существенно (на 710 дБ) превышающие допустимые. Уточним параметры резонаторов. Добротность выходного, чтобы не уменьшать КПД, оставим без изменений. Его резонансную частоту (расстройку) выберем так, чтобы выполнялось неравенство (12.58). Небольшое увеличение резонансной частоты выходного резонатора по сравнению с /н облегчает получение требуемой АЧХ.

Резонансные частоты промежуточных резонаторов {h = 2 и h = 3) оставим без изменений, т. е. примем Р2=Гщ) и Гз=Гщ, а их добротности необходимо скорректировать. Величины поправок, учитывающих влияние несоседних резонаторов, зависят от постоянной Fc. Она вычисляется по ф-ле (12.40). Относительные добротности второго и третьего резонаторов найдем следующим образом:

п -.0)0 / i + [(i,oo+f;)Q;r

3=Q;(o, , \ 02.61)

2 - 42 (0)

Необходимо убедиться, что нужная добротность третьего резонатора реализуется. Ее следует сравнить с максимальной добротностью Рмакс, вычисляемой ПО ф-ле (12.41). Если условие Qs QVaKc не выполняется, то в дальнейших расчетах следует принять Рз=Рмакс-

Относительную расстройку входного резонатора выберем равной fi=0,75, а относительную добротность

<3; = -]/С1, (12.62)

яо=[(б;,о,г + (п,о,)М1(б;,о)Г + (;,о,)М.

1 [(*т+(4 - F[f ] [(+(- р\г ] [(зУ+(f; - f;)Ч