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

ВУЗ: Не указан

Категория: Не указан

Дисциплина: Не указана

Добавлен: 29.10.2024

Просмотров: 64

Скачиваний: 0

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

хода от симметричного выходного напряжения к несимме­ тричному входу группового усилителя [37, 42].

В широкополосных ЧД добротность контуров невели­ ка — порядка единиц. Поскольку при малых добротностях частотные характеристики контуров несимметричны, то для обеспечения высокой линейности добротности Qx и Q2 должны быть различны, так как в одном из контуров исполь­ зуется правая ветвь резонансной кривой, а в другом — левая (рис. 47).

Длина линейного участка характеристики рассматрива­ емого ЧД сравнительно невелика.Используя дискриминато­

ры с парами взаимно расстроен­

 

ных контуров, можем получить

 

более симметричную

детектор­

 

ную характеристику. Длина ли­

 

нейного участка этой характе­

 

ристики

больше, чем у ЧД

 

с одиночными взаимно расстро­

 

енными контурами.

 

 

Недостатками Д1Д с парами

 

взаимно расстроенных контуров

 

являются

сложность

схемы и Рис.

47. Детекторная харак­

некоторые трудности настройки.

теристика ЧД.

Эти системы рекомендуется при­

 

менять в аппаратуре многоканальных РРЛ.

Расчет

ЧД. Рассмотрим методику расчета ЧД:

Выбор добротностей контуров ЧД.

Так как ЧД в мно­

гоканальной системе является широкополосным устрой­ ством, где применяются контуры малой добротности, то при выборе контуров необходимо учитывать асимметрию частот­ ной характеристики одиночного контура, которая заметно

сказывается

при Q <

30 [42].

 

Из обобщенного уравнения частотной характеристики

одиночного контура

следует, что

 

 

 

Y =

х2+

2

 

 

 

 

 

 

' 1+*

Q2

 

 

 

 

где х =

10

. Af = f — /0 — отклонение от средней часто-

ты, причем для правой ветви х > 0, для левой х < 0.

93


Для определения условий сопряжения ветвей нужно взять вторую производную от у и, решив уравнение у" = О, определить значение расчетного параметра у', а по нему

соответствующую добротность.

Зависимость у0 от доброт-

г ,

 

 

ноет Q приведена на рис. 48.

 

 

$

 

Пример 9. Для сопряжения раз­

20

 

 

 

 

 

J 1

личных ветвей двух контуров необ­

 

 

 

 

 

 

ходимо

выполнить

условие у01^=<

Ю

/-

 

 

=

V o i i k -

ПУСТЬ У с и к

= "

У о и к ^ 8 * тог­

 

 

да контур, у которого

используется

 

 

 

 

 

'2

 

левая ветвь, обладает добротностью

 

 

 

Qn =» 10, правая

Qn = 1 3 .

 

 

 

 

 

Предложенная

методика инже­

 

 

 

 

нерного

расчета предполагает учет

 

/0

20

300

разброса

параметров

плеч баланс­

 

ной схемы, неточности настроек.

Рис. 48. Графики к расчету пара­

 

При

расчете считаем, что огра­

ничение идеальное.

После нахожде­

метра у0:

 

 

 

ния наиболее линейной статической

левая (/) и правая (2) ветви.

 

характеристики ЧД оценивают не­

 

 

 

 

линейные искажения, обусловлен-

ные факторами,

нарушающими симметрию частотной

характеристики.

Расчет, нелинейных искажений и их минимизация. Без учета динамики процессов, происходящих в ЧД, коэффи­ циент нелинейных искажений по второй гармонике опреде­ ляется выражением

2«oi 1

 

2«02— 1

dl 4(!+«&)•

Kd2 4 ( l+ « 02)a

« 0 1

 

(23)

 

«02

Kd\ 1+«ш

Kd2 '

1 + а02

где kdi = kd + Akd — величины, характеризующие отличие коэффициентов передачи амплитудных детекторов, резонан­ сных сопротивлений контуров и крутизны ламп (для двух-

 

2Д /

ламповых схем); а0 = —~ Q— обобщенная расстройка; ат =«

 

2А/

/0

=

 

- , т Q — обобщенная девиация.

 

/0

следует, что при полной симметрии

 

Из выражения (23)

плеч балансной схемы,

т. е. при a 0i = аог, kd\ = kdi, k2 =■

=

0, нелинейные искажения по второй гармонике отсутству­

ют.

 

94


С учетом разброса параметров плеч балансной схемы и дестабилизирующих факторов можно записать

ДА?2 д&2

Д а 0а т

k d\ = k d2

(24)

Вычислив производные от выражения (23) и полагая a 0i = = а 02 = а 0. а также придав величине Дос02 отрицательный

знак,

окончательно запишем 1-е слагаемое выражения (24)

 

 

 

 

5ag— 2aJ + 1

 

 

(Д^а)<*о

4

Aa0am.

(25)

 

 

 

 

«о С1 + “ о)а

 

Поскольку

Да0 =

Дх0 +

 

+

AQ,

то

Да0 =

2QAx0 +

 

+ 2x0AQ. Поэтому выражение (25) в окончательном виде, удоб­ ном для вычислений, запишется следующим образом:

 

(Д /г2)а„ = Ф1 (щ ) [х 0Д Q +

 

 

 

+ QAx0] Qxm,

 

(26)

 

где

Ф1 («о) =

5ац — 2«о

1

 

«о!1 + ао)2

 

 

 

 

 

(рис. 49,

кривая

1)\ х0 =

A l l _

 

относительная расстройка

 

 

конту-

 

ра;

хт=

дf

 

 

Рис. 49. Графики к расчету

=

относительная нелинейных

искажений ЧД.

девиация

 

 

 

 

частоты.

 

 

 

 

Аналогичным образом определяется 2-е слагаемое выра­

жения (24). Окончательно

оно запишется

 

 

 

 

( Д ^ а к , *=

Фа («о) Q ■

(27)

где

ф2 (а0) =

2ao— 1

(кривая 2).

 

«0(1 +

 

 

 

 

 

оф

 

95


Коэффициент нелинейных искажений по третьей гармо­ нике определяется выражением

 

 

2 а о — 3

 

(28)

 

 

(1 +

«о)2

 

 

 

 

 

Как видно из выражения (28), ks — 0 при а 0 =

"j/1,5. С уче­

том нестабильности обобщенных расстроек

 

 

 

 

 

„з

 

 

Akо

^ 3

 

4«о— «о

 

(29)

Л ^ rt2 ..... ..... ...................... . ди.^д,-

дап

Аа<К-

2(1 + сф3

т

 

Окончательно

 

 

 

 

 

Ak3 — ф3 (а0) [QAx0 -)- x0AQ] Q|2 V 2

 

(30)

где ф3 (а0) =

4 а 0 — a t

 

 

 

4

-2 — (кривая 5).

 

 

 

U т* ао)

 

 

 

При расстройках,

отличных от а0 = У 1,5,

наблюдаются

нелинейные искажения, определяемые выражением (27).

Приведя его к виду, удобному для вычислений,

получим

 

К =

Ф4 («о) Q2x2m,

(31)

1

2а1— 3

 

где ф4 (а0) = т •

■-г

- (кривая 4).

 

 

\1 г a0j

 

 

Оценку нелинейных искажений, обусловленных дестаби­ лизирующими факторами и разбросом параметров, произво­ дят по суммарным нелинейным искажениям

*2,3 -

]/[(Л£2)„„ +

* /

 

+ l(A£3k +

К \ \

(32)

где

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

(А^2)оо— (Д*2>Ж. + (Д^2)<3‘>

 

 

 

 

(Д^з)а0 — (Ak3)Xll +

(A£8)q.

 

 

Пример 10. Согласно выражению (32)

вычислим значение k2 3

пред­

полагая, что добротности Q = 5 и Q =

10 при различных а 0 и при фик­

сированных

значениях

относительной

нестабильности

частоты

Дх0 =*

- з

AQ

= 0,1;

Ak.

амплитуда относительной девиа­

=* 5 - 1 0 1

-jj-

-£-= = 0,1;

ции хт = 0,01.

По данным вычислений построены графики зависимости А&2,з («о) Для различных Q (рис. 50). Приведенные кривые иллюстрируют возможность минимизации нелинейных ис­

96