Файл: Левичев В.Г. Радиопередающие и радиоприемные устройства [учеб. пособие].pdf

ВУЗ: Не указан

Категория: Не указан

Дисциплина: Не указана

Добавлен: 10.04.2024

Просмотров: 269

Скачиваний: 3

ВНИМАНИЕ! Если данный файл нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам.

Сложность определения вида обратной связи в автогенерато­ рах УКВ приводит к тому, что при объяснении их схем часто ука­ зывают не элемент, на котором создается напряжение возбужде­ ния, а элемент, через который осуществляется взаимная связь ме­ жду выходной и входной цепью лампы. Это обстоятельство мо­ жет вызвать ложные представления о характере обратной связи. Критерием ее верного определения является общее правило со­ ставления трехточечных схем ав­ тогенераторов (см. § 4).

В импульсных радиолокаци­ онных передатчиках метрового диапазона наиболее широкое применение получили мощные двухтактные автогенераторы. На дециметровых волнах чаще ис­ пользуются мощные однотактные автогенераторы на металлокерамических лампах.

2. Однотактные автогенераторы

метровых волн

 

Пример

схемы

однотактно-

го

автогенератора

приведен на

рис. 1.47.

Эта схема

выполнена

на

лампе УКВ обычной

конструк­

ции, но с малыми индуктивностями выводов. Поэтому они на схе­ ме не показаны. Междуэлектродные емкости лампы входят в ко­ лебательную систему автогенера­ тора и определяют вид обратной связи. Она емкостная. Внешние элементы, подключенные к лампе, предназначены для создания ин­ дуктивности колебательной си­ стемы. Они же используются для регулировки частоты и мощности генерируемых колебаний.

Рис. 1.47. Схема однотактного авто­ генератора метровых волн с анодносеточной линией

Двухпроводная короткозамкнутая линия является анодно-се- точной индуктивностью. Длина линии до подвижного короткозамыкателя определяет частоту (волну) автогенератора. Наиболее часто линия оказывается короче четверти волны генерируемых ко­ лебаний. Поэтому ее входное сопротивление имеет индуктивный характер. Для уменьшения эквивалентной индуктивности линии надо укорачивать ее длину. При этом частота генерируемых коле­ баний будет повышаться, а длина волны соответственно умень­ шаться.

71


Высокочастотные дроссели в цепи накала лампы L x и L 2 вы­ полняют роль катодно-сеточной индуктивности. Благодаря конден­ саторам небольшой емкости С\ и С2 дроссели включены парал­ лельно для переменного тока высокой частоты. Один из них обыч­ но имеет индуктивность значительно большую, чаи другой. В на­ шем примере L \ ~^>L2. Поэтому результирующая индуктивность между катодом и сеткой лампы практически равна L 2 . Она сде­ лана переменной для осуществления регулировки величины об­

ратной

связи,

а следовательно, и

мощности

генерируемых

коле­

 

 

 

 

 

 

баний.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Эквивалентная

схема

колебатель­

 

 

 

 

 

 

ной системы

автогенератора

и способ

 

 

 

 

 

 

ее

подключения

к

лампе

изображены

 

 

 

 

 

 

на рис. 1.48. Из нее видно,

что

рас­

 

 

 

 

 

 

сматриваемый

автогенератор

является

 

 

 

 

 

 

двухконтурным. Работает он по прин­

 

 

 

 

 

 

ципу емкостной трехточки. Это озна­

Рис. 1.48. Эквивалентная

схема

чает, что частота

 

генерируемых коле­

баний

получается

ниже

резонансной

колебательной

системы

одио-

тактного автогенератора метро­

частоты анодно-сеточного

контура, но

вых

волн с

анодно-сеточной

выше

резонансной

частоты

катодно-

 

 

линией

 

 

сеточного контура.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Из эквивалентной схемы видно, что

сетка

лампы

имеет

соединение с каждым из двух

контуров

и

поэтому

является

общим

электродом

лампы.

Автогенерато­

ры

с

общей

сеткой

в

диапазоне

УКВ

встречаются

наиболее

часто.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Конденсатор С3 является разделительным. Он отделяет цепь

анода

от цепи сетки по постоянному току. Резистор

Rg

и

конденса­

тор Cs служат ячейкой автоматического смещения. Благодаря кон­ денсатору Cg сетка лампы имеет неизменный потенциал относи­ тельно земли. Выбором величины сопротивления Rg устанавли­ вается необходимый угол отсечки импульсов анодного тока лампы. Обычно он бывает 60—80°.

Отбор электромагнитной энергии от автогенератора может про­ изводиться различными способами. На рис. 1.47 двухпроводным фидер подключен к генератору автотраисформаторно. Конденса­ торы С4 и С5 являются разделительными. Ввиду их наличия фидер не имеет постоянного потенциала относительно земли. Выход однотактного автогенератора не является строго симметричным, так как потенциалы анода и сетки не одинаковы по величине.

3. Двухтактные автогенераторы метровых волн

На практике встречаются различные варианты схем двухтакт­ ных автогенераторов метровых волн, но общие принципы их ра­ боты аналогичны.

72


На рис. 1.49 изображена схема автогенератора с анодной и се­ точной двухпроводными линиями открытого типа. В схему входят

следующие элементы: две одинаковые

лампы,

анодная

линия

(включена между анодами ламп), сеточная

линия

(включена

между сетками ламп), катодные дроссели

(включены

в цепях на­

кала ламп), ячейка автоматического смещения CgRg, источник

анод­

ного

питания с напряжением

 

Еа и

блокировочные конден-

t - ^

саторы.

 

Линии выполнены из мед­ ных или латунных трубок. Для уменьшения активного сопро­ тивления линий трубки обыч­ но серебрят. Длина линий /а и lg короче четверти волны ге­ нерируемых колебаний.

 

Колебательная

 

система

 

двухтактного

 

автогенератора

 

сложна.

 

Ее

эквивалентная

 

схема

изображена

на рис.

1.50.

 

На

эквивалентной

схеме

L a a

 

представляет

собой

индуктив­

 

ность анодной линии, к кото­

 

рой

добавляются

индуктивно­

 

сти выводов анодов

ламп. Ана­

 

логично

Lgg

представляет

 

со­

 

бой

 

индуктивность

сеточной

 

линии,

к

которой

добавлены

 

индуктивности

выводов

сеток

 

ламп. Катодная

индуктивность

 

Z-кк

образована

высокочастот­

 

ными

дросселями

и

выводами

 

от нитей накала ламп. Полез­

 

но

заметить,

что

дроссели

L \

 

и Ь2,

а

также

дроссели

L 3

и

 

Z-4 соединены параллельно (из-

 

за наличия

блокировочных кон­

 

денсаторов).

 

 

 

 

 

 

Рис. 1.49. Схема двухтактного авто­

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Поскольку двухтактная схе­

генератора метровых воли с анодной

ма

симметрична, то

высокоча­

и сеточной линиями

стотные

потенциалы

средних

 

точек

индуктивностей

L a a , L g g

и L K K равны нулю. Это обстоятель­

ство позволяет разделить эквивалентную схему колебательной системы двухтактного автогенератора на две самостоятельные половины. Они показаны на рис. 1.51. На изображенных схемах ем.кости соединены в треугольник, а индуктивности в звззду. Если звезду индуктивностей пересчитать в треугольник, то станет ясно,

что колебательная система каждого плеча автогенератора

являет­

ся трехконтурной. На рис. 1.52 она показана только для

левой

73


Рис. 1.50. Эквивалентная схема колебательной системы двухтактного автогенератора метровых волн с анодной и сеточной линиями

Рис 1.51. Эквивалентная схема колебательной системы двухтактного автогенератора метровых волн, разделен­ ная на две самостоятельные половины

Рис. 1.52. Преобразованная эквивалент­ ная схема колебательной системы од­ ного плеча двухтактного автогенера­ тора метровых волн

74

половины автогенератора. В этой схеме эквивалентные индуктив­ ности определяются по уравнениям:

L

La

Ч + Lg- L K + L K

La

ч

 

L K

 

 

L a

Ч +

Lg-LK + L K

La

 

 

 

La

(1.80)

 

 

 

 

 

L a

ч +

Lg-LK + L K

La

Трехконтуриый автогенератор может работать по принципу ем­ костной или индуктивной трехточки. Это зависит от взаимной на­ стройки его эквивалентных кон­ туров. На практике чаще исполь­ зуют двухтактные автогенерато­ ры с емкостной обратной связью, так как она обеспечивает более высокую стабильность частоты генерируемых колебаний.

В рассматриваемой

схеме

ав­

 

тогенератора

отбор

электромаг­

 

нитной энергии (обычно в ан­

 

тенну)

производится

от

анодной

 

линии. Для этой цели к ней под­

 

ключен

двухпроводный

нагрузоч­

 

ный фидер. Он подключается к

 

тем точкам линии, между кото­

 

рыми

выходное

сопротивление

 

автогенератора

равно

 

волновому

 

сопротивлению

фидера

(обцчно

 

сотни ом). Выполнение условий

 

согласования

автогенератора

с

 

фидерной линией

достигается

 

экспериментально.

 

Благодаря

 

разделительным

конденсаторам

 

С5 и Сб антенный фидер

не имеет

 

постоянного

потенциала

относи­

Рис. 1.53. Схема двухтактного авто­

тельно

земли.

 

 

 

 

 

и

эксперимен­

генератора метровых волн с катод­

Теоретически

ной и сеточной линиями

тально доказывается,

что частота

 

генерируемых колебаний в основном зависит от длины анодной линии, а обратная связь в основном зависит от длины сеточной

линии.

Однако

взаимная

зависимость

этих регулировок

значи­

тельна.

 

 

 

 

 

 

 

 

На

рис.

1.53

изображена схема двухтактного

автогенератора

с катодной

и сеточной

линиями. Обе линии двухпроводные. Катод­

ная линия

выполнена

из

двух трубок.

Внутри

каждой

трубки

75


имеется провод для прохождения тока накала. Сеточная линия также выполнена из двух трубок. Диаметр сеточных и катодных трубок может быть одинаковый или различный. Это обстоятель­ ство не имеет существенного значения. Ввиду наличия катодной линии отпадает необходимость в дросселях.

Отбор энергии наиболее часто осуществляется от катодной ли­ нии. Двухпроводный фидер подключается к ней автотрансформаторно без разделительных конденсаторов. В них нет необходимо­ сти, так как катодные трубки заземлены и не имеют постоянного потенциала.

Рис. 1.54. Эквивалентная схема колебательной системы двухтактного автогенератора метровых воли с катодной и сеточной линиями

Эквивалентная схема колебательной

системы

автогенератора

с катодной и сеточной линиями приведена

на рис.

1.54. Из рисунка

видно, что каждая половина схемы является двухконтурной. Об­ ратная связь в такой схеме емкостная. Настройка анодно-сеточ- ного контура в основном определяет частоту генерируемых коле­ баний. Настройка катодно-сеточного контура в основном опреде­ ляет величину обратной связи, а следовательно, и величину мощ­ ности автогенератора. Взаимная зависимость этих регулировок существенна, но меньше, чем в предыдущем автогенераторе. На практике настройка автогенераторов УКВ (двухтактных и однотактных) обычно осуществляется при помощи волномеров.

4. Однотактные автогенераторы дециметровых волн

Автогенераторы дециметровых волн наиболее часто выполня­ ются на лампах цилиндрической конструкции. Цилиндрические лампы имеют безиндуктивные выводы электродов и поэтому их внутренними реактивностями являются только междуэлектродные емкости.

Внешними элементами колебательной системы дециметровых автогенераторов обычно бывают отрезки коаксиальных длинных линий. На частоте генерируемых колебаний эти линии имеют ин­ дуктивное сопротивление.

Типичная конструкция автогенератора дециметровых волн изо­ бражена на рис. 1.55. Данный автогенератор выполнен на металлокерамическом триоде. Он двухконтурный, с общей сеткой. Анод-

76

Пластмасса

Подвижный

мостик

К антенне

Рис. 1.55. Типичная конструкция автогенератора дециметровых волн