Файл: Хромых, М. К. Проектирование радиорелейных линий связи.pdf

ная емкость контура будет меньше. Известно, что в общем виде значение этой емкости

С ~ Cq-f- Сдоп,

где С0— сосредоточенная емкость контура; Сдоп = С„ + + Свх + Свых; Свх — входная емкость последующей лампы, Свых — выходная емкость предыдущей лампы.

Обычно сосредоточенная емкость контура С0 может быть сделана более стабильной и не зависящей от различных по­ сторонних факторов, в то время как составляющие допол­ нительной емкости зависят от смены ламп, от температуры, от состояния монтажа и т. д. Обычно принимают меры для уменьшения дополнительной емкости, что достигается ра­ циональным выбором схемы, подбором ламп и компактнос­ тью монтажа. Соответствующие междуэлектродные емкости ламп обычно имеются в таблицах параметров. Значение ем­ кости монтажа зависит от схемы усилителя. Например, в схемах с непосредственным включением контура в анодную цепь предыдущей и в сеточную цепь последующей лампы ем­ кость монтажа порядка 10 пФ, в схемах с полосовыми фильт­ рами — около 4 пФ. Если применяют лампы сверхминиа­ тюрной серии без использования ламповых панелей, то при непосредственном включении контура в анодную цепь удается снизить монтажную емкость до 7 пФ, а в схеме с по­ лосовыми фильтрами примерно до 2,5 пФ.

Прн конструктивном выполнении усилителей следует принять меры к обеспечению устойчивости их работы, т.е. максимально ослабить возможные паразитные связи. Для этого'включают развязывающие емкости в цепях источников питания, применяют экранировку ступеней и" обеспечивают компактное выполнение монтажа. Обычно монтаж усилите­ ля выполняют по одной линии, образуя своеобразную «ли­ нейку» (рис. 37), при этом монтажное шасси вместе с поддо­ ном образуют отрезок «волновода», размеры которого выби­ раются из условия:

20 lg К < 2 7 4- дБ,

где К — коэффициент усиления усилителя; I — длина шас-

К

си; b — ширина поперечной стенки шасси, b > —^ .

За критическую длину волны следует принять волну короче волны усиливаемых колебаний.

76

Порядок расчета предварительного усилителя промежу­ точной частоты (ПУПЧ). Обычно ПУПЧ выполняется по каскодной схеме рис. 38, в которой первая лампа работает как усилитель мощности, а вторая как усилитель напряже­ ния. При таком включении шумы на выходе усилителя ми­ нимальны.

При проектировании прежде всего выбираются типы ламп из серии малошумящих триодов. Определяются пара-

метры анодной цепи 2-й ступени. Если между второй и тре­ тьей ступенями включен двухконтурный полосовой фильтр, то емкость анодного контура второй ступени С2 = Свых + + См, емкость сеточного контура, связанного с третьей лам­ пой,

С2 = Свх ~Ь См,

>П

полоса пропускания двухконтурной системы, для обеспече­ ния равномерной частотной характеристики значение этой полосы желательно взять примерно в 1,5 раза больше рабо­ чей полосы частот; f„ — среднее значение промежуточной частоты; ф (п) — расчетный коэффициент, определяемый по табл. 13, в которой приведены расчетные параметры трак­ та УПЧ в зависимости от схемы включения и числа каскадов

[51.

Для обеспечения достаточно широкой полосы пропуска­ ния контуры должны быть расстроены относительно друг друга на частоту

ЛЕ = pidsfn,

где — коэффициент относительной связи. Собственные резонансные частоты контуров

AF .

/ш = /п + 2 ’

77

Входное сопротивление второй ступени

Rbx2 = g •

Емкость и индуктивность анодного контура первой сту­ пени

Сх = СВх + См;

Нейтродинирующая индуктивность первой ступени

L _ 2,53 • Ю10

(/п)2кГцСа.с(пф)

При выборе параметров входной цепи ПУПЧ следует обеспечить наименьшее ее влияние на частотную и фазовую характеристики. Для этого целесообразно задаться полосой пропускания входной цепи примерно в два раза больше, чем полоса пропускания двухконтурной системы второй ступе­ ни предварительного усилителя.

Овх.о = Оси -(- Свх! с„

где Ссм — выходная емкость смесителя; CBXi — входная ем­ кость 1-й лампы ПУПЧ.

Затухание, обусловленное шунтирующим сопротивлени­

ем,

^ш1 ^ dS dg,

где da— собственное затухание входного контура (берется порядка 0,01—0,05).

Шунтирующее сопротивление входного контура

^п)кГц^вх(пФ)

80

Входное сопротивление тракта УПЧ

Rвх —

С* А

Коэффициент усиления по мощности первой ступени

W _ ,,2 ^вх Лр1 -- Ц D I

где Ri\ — внутреннее сопротивление первой лампы ПУПЧ. Коэффициент шума первой ступени

где — шумовое сопротивление лампы; kr — коэффициент

Расчет основного усилителя промежуточной частоты (ОУПЧ). ОУПЧ обеспечивают основное усиление в прием­ ном тракте аппаратуры, на их выходе должно быть полу­ чено напряжение, достаточное для нормальной работы амплитудного ограничителя. Кроме того, эти усилители должны обеспечить заданное значение полосы пропускания и достаточно линейную характеристику группового времени пробега. Ступени основных усилителей промежуточной частоты могут выполняться по схемам с одиночными конту­ рами, настроенными на одну частоту, с попарно расстроен­ ными одиночными контурами, с расстроенными тройками одиночных контуров, с полосовыми фильтрами и по различ­ ным комбинированным схемам.

Наиболее широкое применение находят схемы с полосо­ выми фильтрами, которые позволяют получить произведе­

ние коэффициента усиления на полосу пропускания в | / 2 раз больше, чем в усилителях с одиночными^контурами, на­ строенными на одну частоту. Схема одной ступени такого усилителя приведена на рис. 39.

81

Рассмотрим порядок электрического расчета схемы ОУПЧ с полосовыми фильтрами.

Зная общий коэффициент усиления тракта УПЧ К 0 =

= -т~, следует предусмотреть запас порядка 10—12 дБ

^ВХ

для компенсации потерь на согласующих элементах и фазокорректирующих цепях. Определив общий коэффициент усиления с учетом некоторого запаса на потери, следует

исключить усиление К'0уже рассчитанной каскодной схемы. Таким образом, коэффициент усиления только тракта ОУПЧ

к - к »

Далее выбирают типы ламп и выписывают их параметры. Емкость колебательных систем рассчитывают так же, как в каскодной схеме.

Определим единичный коэффициент усиления

Кs

2пСП ’

где П — рабочая полоса частот; С = У С,С21 Ci = Cs>« ~Ь

+ См; С3 = Свх + См.

Зная единичный коэффициент усиления и требуемый ко­ эффициент усиления тракта ОУПЧ, по табл. 14, в которой приведены расчетные параметры тракта ОУПЧ, опреде­ ляем число каскадов и фактический коэффициент усиления по напряжению. При усилении частотно-модулированных колебаний связь между контурами рекомендуется выбирать близкой к критической [5].

82

Далее следует определить параметр ф(Л), зависящий от числа ступеней усилителя и выбранного коэффициента от­ носительной связи между контурами (см. табл. 12).

Эквивалентное затухание контура

da = у-Ц (п).

I П

Значение коэффициента связи между контурами реко­

Расчет частотной характеристики производится по фор­ муле

'П

Поскольку усилители промежуточной частоты усиливают частотно-модулированные колебания, то наличие фазо-

83