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
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+ 2х |
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 |
|
/о |
|
|||
конту- |
|
|||||
ра; |
хт= |
дf |
|
|
Рис. 49. Графики к расчету |
|
= |
относительная нелинейных |
искажений ЧД. |
||||
девиация |
/о |
|
|
|
|
|
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