Главная -> Книги

(0) (1) (2) (3) (4) (5) (6) (7) (8) (9) (10) (11) (12) (13) (14) (15) (16) (17) (18) (19) (20) (21) (22) (23) (24) ( 25 ) (26) (27) (28) (29) (30) (31) (32) (33) (34) (35) (36) (37) (38) (39) (40) (41) (42) (43) (44) (45) (46) (47) (48) (49) (50) (51) (52) (53) (54) (55) (56) (57) (58) (59) (60) (61) (62) (63) (64) (65) (66) (67) (68) (69) (70) (71) (72) (73) (74) (75) (76) (77) (78) (79) (80) (81) (82) (83) (84) (85) (86) (87) (88) (89) (90) (91) (92) (93) (94) (95) (96) (97) (98) (99) (100) (101) (102) (103) (104) (105) (106) (107) (108) (109) (110) (111) (112) (113) (114) (115) (116) (117) (118) (119) (120) (121) (122) (123) (124) (125) (126) (127) (128) (129) (130) (131) (132) (133) (134) (135) (136) (137) (138) (139) (140) (141) (25)

Таблица 3 4

Вид ЛСП

Диаметр провода d, мм

Марка провода

Скрутка, внтк/см

Z„ Ом

Двухпроводная

0,19

ПЭВ-2

75-80

0,27

ПЭВ-1

очень сильная

0,61

ПЭВ-]

Четырехпроаодная

0,27

ПЭВ-1

18-20

W- Витков


Рис. 3.21. Варианты KOHCTipyKunft ШП трансформаторов на отрезках линий:

а) однавижавая; б) миоговит.ковая

Уже при даяа5-10 она способна обеспечить /н порядка сотен килогерц. При использовании гибких ЛСП габариты ТЛ могут быть весьма небольшими; например, на торе размерами 32X20X6 мм из феррита 200НН-2 выполняется 50-ваттный трансформатор KB диапазона.

РАСЧЕТ ФЕРРИТОВЫХ ТРАНСФОРМАТОРОВ-ЛИНИЙ

Исходными данными являются: диапазон частот /н-/в. мощность , передаваемая в нагрузку; значения трансформируемых сопротивлений Ra, Ret-

1. Исходя из назначения и необходимого по (3.77) коэффициента трансформации п выбирается схема ТЛ и определяются напряжения Ui-2 и ток /л в линии.

2. Необходимое волновое сопротивление Zq находят по (3.97).

3. Выбираются тип линии (коаксиальная, полосковая или ЛСП) и ко-нструкция ТЛ (одно- или многовитковая). Необходимо отметить, что желаемого низкого Zo можно достичь, включив параллельно т одинаковых отрезков линии с волновым сопротивлением Zo(i), тогда Zoo6in=Zo(i)/m.



4. Определяются геометрические размеры линии: для стандартных коаксиалов - по справочникам, для полосковых линий - по (3.99). При этом периметр проводников линий должен соответст

йовать (3.94) с учетом ПЬ для полосковых линий, Пх - .d

для ЛСП И13 Л дроиодощ; 1д = 1л-действующее значение тока в воднике линии.

5. Длина линии определяется верхней рабочей частотой /в-" <0,15?.„„„, . (3.100)

мин =-7=--минимальная длина волны в линии, с =

= 3-10* (см/с) -скорость света.

В [3.41] показано, что при выполнении (3.100) неравномерность АЧХ не будет на /в превышать 1 -1,5 дБ, даже если Rn = = (0,5-4-2);Zo; Zo - необходимое для точного согласования волновое сопротивление линии.

6. Необходимая индуктивность проводника линии Li 2 определяется по (3.78) или (3.78а).

7. Выбираются материал ферритового сердечника и рабочее значение индукции В-раб аналогично п. 6 и 7 расчета обычного ШПТ (см. выше). Следует отметить, что в ШПТ-Л свойства феррита влияют на работу трансформатора лишь в нижней части полосы, а на работу в ВЧ области, по крайней мере (0,5-1)/в, феррит существенного влияния не оказывает, мощность со входа на выход передается электромагнитным полем линии. Для маломощных ТЛ KB диапазона можно применять ферриты с р,?к 6004-2000, не предназначенные для работы в сильных ВЧ полях, для них можно принять В~раб = 204-50 гс.

8. Необходимое сечение феррита для одновитковой конструкции

ТЛ можно определить по (3.90) при W=l, /вх.макс= 1-2мин-

Выбираются подходящие по диаметру типоразмеры торов [3.47; 3.48] и определяется их количество по (3.91). Проверяется выпол нение Nh<.l]iim; h - высота тора.

9. Число витков линии в многовитковой конструкции можно определить по (3.87) или из (3.88), задавшись некоторым типоразмером выбранного феррита.

10. Потери в сердечнике и КПД трансформатора находятся по (3.93) и (3.95).

Следует отметить, что благодаря примененному в ТЛ решению включать паразитиые для обычных трансформаторов межобмоточные емкости и индуктивности рассеяния в волновое сопротивление линий легко достигаются полосы рабочих частот ТЛ, значительно превышающие KB диапазон. Выполняя обмотки обычного воздушного трансформатора таким образом, чтобы они образовали линии определенного волнового сопротивления, можно также существенно улучшить его АЧХ [3.37].



3.7. Колебательные системы

ОБЩИЕ СВЕДЕНИЯ

Колебательная система (КС), включаемая на выходе передатчика, должна удовлетворять ряду требований, основные из которых следующие:

1) трансформировать сопротивление нагрузки 2н (в общем случае комплексное) в активное эквивалентное сопротивление нагрузки Ra, необходимое для нормальной работы выходной ступени УВЧ;

2) обеспечить необходимую фильтрацию высших гармоник тока;

3) обеспечить работу в заданном диапазоне частот fa-/в с соблюдением требований 1 и 2;

4) иметь достаточно высокий КПД (tikcO.TS) в рабочем диапазоне;

5) быть достаточно простой и оперативной, т. е. иметь минимальное число регулируемых и коммутируемых элементов.

Требование пропускания сигнала с допустимыми искажениями в KB диапазоне выполняется обычно автоматически, так как полоса пропускания КС оказывается достаточно широкой по сравнению со спектрами реальных связных и вещательных сигналов. К колебательным системам в цепях межкаскадной связи не предъявляется требование 2 о фильтрации и допустимы значительно меньшие значения т)кс»0,Зч-0,5; однако наиболее важным становится требование 5. Некоторые из указанных требований (например, 2 и 4) противоречивы, поэтому приходится принимать компромиссные решения при выборе параметров КС. При проектировании КС следует учитывать особенности KB диапазона.

1. Значительная ширина KB диапазона и большое перекрытие по частоте Kffsffn вызывает необходимость разбиения рабочего диапазона на ряд поддиапазонов, так как в противном случае потребовались бы переменные реактивности с перекрытием Kl, с = /С*/= 100-400, что нереализуемо, и тн с невозможно получить высоким в широком диапазоне частот.

2. Работа на высоких частотах до /б~30 МГц затрудняет получение высокого Т1кс, так как

Т]ке=1-адэхх, (3.101)

R... = ppQ.. = -T-Qxx. (3.101а)

"/в "-к мин

Здесь Ra - требуемая величина сопротивления нагрузки; Скмин - минимальная емкость контура (обычно Скмин~50-ь150 пФ); Qxx~ st.I50-f-250- добротность ненагруженной КС; р-характеристическое сопротивление контура (обычно на частоте 30 мГц р~30ч--f-100 Ом); р - коэффициент включения контура.

3. Нагрузка передатчиков KB диапазона имеет комплексный характер (рис. 3.22а и б) и может изменяться в весьма широких пре-84



(0) (1) (2) (3) (4) (5) (6) (7) (8) (9) (10) (11) (12) (13) (14) (15) (16) (17) (18) (19) (20) (21) (22) (23) (24) ( 25 ) (26) (27) (28) (29) (30) (31) (32) (33) (34) (35) (36) (37) (38) (39) (40) (41) (42) (43) (44) (45) (46) (47) (48) (49) (50) (51) (52) (53) (54) (55) (56) (57) (58) (59) (60) (61) (62) (63) (64) (65) (66) (67) (68) (69) (70) (71) (72) (73) (74) (75) (76) (77) (78) (79) (80) (81) (82) (83) (84) (85) (86) (87) (88) (89) (90) (91) (92) (93) (94) (95) (96) (97) (98) (99) (100) (101) (102) (103) (104) (105) (106) (107) (108) (109) (110) (111) (112) (113) (114) (115) (116) (117) (118) (119) (120) (121) (122) (123) (124) (125) (126) (127) (128) (129) (130) (131) (132) (133) (134) (135) (136) (137) (138) (139) (140) (141)