Нагруженное значение добротности контуров и добротности холостого хода связаны соотношением
,
где 
- коэффициент передачи по мощности i-го
контура.
Поскольку КПД всей цепи согласования равен
,
минимальную величину добротности холостого хода каждого контура можно вычислить из условия
.
6. Рассчитываются
величины внесенных сопротивлений 
.
Внесенное сопротивление 
-
это результат воздействия сопротивления нагрузки 
на
второй (антенный) контур. Внесенное сопротивление 
-
это результат воздействия антенного контура на промежуточный (первый) контур.
,
.
7. Рассчитываются параметры элементов промежуточного контура и требуемая величина связи между контурами:
.
8. Волновое сопротивление и индуктивность промежуточного контура равны:
.
9. Рассчитываются параметры элементов антенного контура:
.
.
Для обеспечения чисто активного сопротивления нагрузки на транзисторы ВУМ необходимо антенный контур немного расстроить по отношению к промежуточному контуру. Рассчитываются требуемая величина расстройки второго контура по отношению к первому контуру, а также величина индуктивности второго контура и его волновое сопротивление:
10. Рассчитывается конструктивный коэффициент связи между обмотками ВЧ трансформатора:
.
Реализуемость связи между обмотками ВЧ трансформатора
возможна, если 
11. Рассчитывается фактор связи:
.
Если фактор связи близок к единице, то ожидаемая форма АЧХ будет близка к уплощенной форме, а требуемая рабочая полоса будет обеспечена с выбранным ранее запасом.
12. Оценивается КПД цепи согласования:
.
Полученное значение КПД не должно быть меньше заданного в ТЗ.
Замечание 1. Иногда возникает необходимость повысить фильтрующую способность ЦС в рамках выбранной схемной реализации. Это можно сделать двумя способами:
а) выбрать более высокое значение произведения 
в пределах приведенного ранее
двухстороннего неравенства и снова провести все расчеты; при этом фильтрующая
способность цепи увеличится в такой же пропорции;
б) ввести в продольные цепи первого и второго контуров
последовательные дополнительные контуры 
и 
, настроенные на рабочую частоту.
Следует помнить, что в обоих случаях полоса пропускания ЦС уменьшится.
Воспользуемся вторым способом. Выберем значение 
и рассчитаем значения
компенсирующих емкостей С2 и С3:
.
Включим индуктивности Lд в состав индуктивностей L2 и L3
.
Пересчитаем значения нагруженных добротностей промежуточного и антенного контуров:
.
Рассчитаем новое значение конструктивного коэффициента связи между обмотками ВЧ трансформатора и уточним фактор связи:
.
В результате принципиальная эквивалентная схема ЦС примет вид, показанный на рис. 4.17.
Рис. 4.17. Эквивалентная схема ЦС ВУМ
ЦС преобразуется к виду, необходимому для применения в
двухтактном ВУМ. Элементы ЦС принимают значения 
.
Рис. 4.18. ЦС для двухтактного ВУМ
Рассчитанная ЦС может быть реализована, если индуктивности
и 
можно
выполнить в виде двух связанных между собой катушек индуктивности. В противном
случае следует отказаться от данной реализации ЦС и использовать ЦС на
П-фильтрах типа рис. 4.10.
Принципиальная схема одного плеча ВУМ (либо одного модуля ВУМ) представлена на рис. 4.19.
Рис. 4.19. Схема одного плеча ВУМ
Данная схема не имеет существенных ограничений по
верхней рабочей частоте, т.к. индуктивности 
и 
могут быть выполнены разными
способами: в виде катушек, полосок, а также отрезков линий, замкнутых на конце.
Предположим для общности, что нагрузка ВУМ является величиной комплексной и носит емкостный характер
.
Для проведения расчетов нагрузку удобнее представить в
виде проводимости, образованной параллельным соединением сопротивления 
и емкости 
:
.
Поскольку емкость 
и
емкость 
соединены параллельно, их объединяют
в емкость 
. ЦС приобретает вид, представленный
на рис. 4.20.
Рис. 4.20. Вид ЦС для выполнения расчета
Далее расчет ЦС проводится в следующей последовательности.
1. По заданной степени подавления уровня гармоник рассчитывается
требуемый коэффициент фильтрации 
. Расчет проводят
для второй гармоники рабочей частоты, т.е. n=2.
.
2. Выбор нагруженных добротностей промежуточного (первого) и антенного
(второго) контуров 
и 
.
Первоначально рассчитываются минимально и максимально допустимые
величины произведения нагруженных добротностей промежуточного и антенного
контуров: 
и 
.
Минимально допустимая величина произведения нагруженных добротностей контуров рассчитывается из условия обеспечения требований по фильтрации
,
где n = 2.
Максимально допустимая величина произведения нагруженных добротностей контуров рассчитывается из условия получения полосы пропускания больше рабочей полосы частот.
Если исходить из уплощенной АЧХ двух связанных контуров с фактором связи А = 1, формула для расчета полосы пропускания по уровню 0,7 имеет вид
,
но при этом неравномерность отдаваемой мощности по рабочему диапазону частот составит величину не менее 3 дБ. Для уменьшения уровня неравномерности целесообразно обеспечить запас по полосе пропускания
,
где Кзап – коэффициент запаса, который можно брать в пределах от 1,5 до 2,5 раз и тем больше, чем меньше допустимая неравномерность отдаваемой мощности.
.
Следовательно, значение произведения нагруженных добротностей контуров необходимо выбирать из условия
.
Такой выбор величины 
обеспечит
выполнение требований к ЦС как по коэффициенту фильтрации, так и по полосе
пропускания.
3. Нагруженные добротности промежуточного и антенного контуров в отдельности.
Нагруженные добротности каждого из контуров могут быть различными. Однако для лучшей равномерности АЧХ двух связанных контуров их добротности целесообразно выбрать равными
.
4. Добротность холостого хода промежуточного и антенного контуров.
Нагруженное значение добротности контуров и добротность холостого хода связаны соотношением
,
Уважаемый посетитель!
Чтобы распечатать файл, скачайте его (в формате Word).
Ссылка на скачивание - внизу страницы.