Проектирование радиопередающих устройств с угловой модуляцией, страница 17

где  - коэффициент передачи по мощности i-го контура.

Поскольку КПД цепи согласования равен

,

минимальную величину добротности холостого хода каждого контура можно вычислить из условия

.

5. Рассчитываются величины внесенных сопротивлений  :

.

6. Рассчитываются величины элементов промежуточного контура и требуемая  величина связи между контурами:

     ;       .

7. Рассчитывается волновое сопротивление  промежуточного контура:

.

8. Рассчитываются величины элементов антенного контура:

.

.

9. Для обеспечения чисто активного входного сопротивления ЦС рассчитываются требуемая величина расстройки антенного контура по отношению к промежуточному контуру и величина индуктивности антенного контура:

.

Рассчитанная расстройка необходима для компенсации реактивной составляющей входного сопротивления ЦС.

10. Волновое сопротивление антенного контура

11. Рассчитывается фактор связи:

.

Если фактор связи близок к единице, то ожидаемая форма АЧХ будет близка к уплощенной форме и требуемая рабочая полоса будет обеспечена.

12. Оценивается ожидаемый КПД цепи согласования:

.

Полученное значение КПД не должно быть меньше заданного в ТЗ.

Замечание 2. Если возникает необходимость повысить коэффициент фильтрации ЦС, то это можно выполнить по методике, изложенной в замечании 1 настоящего параграфа.

Рис. 4.21. Преобразованная ЦС ВУМ

Дополнительные индуктивности  включаются в состав индуктивностей и . Преобразованная схема ЦС ВУМ примет вид, представленный на рис. 4.21.

4.4.4. Расчет электрических параметров элементов ЦС

Для выбора стандартных элементов по справочникам и правильного конструктивного расчета нестандартных элементов ЦС недостаточно знать только номинальные значения емкостей и индуктивностей элементов, полученные в результате расчета. Необходимо знать ряд электрических параметров, которым должны отвечать элементы ЦС. Такими параметрами являются напряжения, действующие на элементах, токи, протекающие по ним, мощность потерь в элементах схемы, величина полной мощности, которая запасается реактивными элементами.

Рассмотрим расчет электрических параметров элементов ЦС схемы на примере рис. 4.21.

Из энергетического расчета ВУМ и расчета ЦС известны следующие сведения:

номинальные значения элементов ЦС: .

Значение тангенса угла потерь конденсаторов можно предварительно принять равным

.

Конденсатор

Напряжение на конденсаторе                                        В.

Ток конденсатора                                                  A.

Полная реактивная мощность                        ВАР.

Мощность потерь на конденсаторе             Вт.

Индуктивность

Ток индуктивности                                               A.

Напряжение на индуктивности                          В.

Мощность потерь на индуктивности                  Вт.

Конденсатор

Ток конденсатора                                                                     A.

Напряжение на конденсаторе                                       В.  

Полная реактивная мощность                                   ВАР.

Мощность потерь на конденсаторе                       Вт.

Конденсатор

Напряжение на конденсаторе                    В.

Ток конденсатора                                                         A.

Полная реактивная мощность                                   ВАР.

Мощность потерь на конденсаторе                   Вт.

Индуктивность

Ток индуктивности                                                 A.

Напряжение на индуктивности                                 В.

Мощность потерь на индуктивности                        Вт.

Конденсатор

Ток конденсатора                                                                      A.

Напряжение на конденсаторе                                         В. 

Полная реактивная мощность                                    ВАР.

Мощность потерь на конденсаторе                     Вт.

Конденсатор

Ток конденсатора                                                             A.

Напряжение на конденсаторе                                        В.

Полная реактивная мощность                                   ВАР.

Мощность потерь на конденсаторе                     Вт.

Замечание 3. При выборе по справочной литературе конденсаторов часто возникает проблема в связи с отсутствием конденсаторов с необходимой величиной реактивной мощности. В этом случае требуемое значение ВАР конденсаторов набирают путем параллельного (иногда последовательного или параллельно-последовательного) соединения нескольких конденсаторов, обеспечивая при этом требуемую емкость. На рис. 4.22 на простейших примерах показаны способы получения требуемой реактивной мощности конденсаторов.

Рис. 4.22. Обеспечение заданной реактивной мощности

Окончательный вид схемы ВУМ зависит от того, каким образом будет обеспечено требование по ВАР конденсаторов ЦС и максимальному допустимому напряжению. Кроме того, необходимо продумать место включения конденсаторов, с помощью которых будет осуществляться подстройка схемы. Для этого предусматриваются либо подстроечные конденсаторы, либо конденсаторы подбора с подборным рядом. На рис. 4.23 представлен пример изображения разработанной ЦС. Элемент со звездочкой означает подборный элемент.

Рис. 4.23. Окончательный вид разработанной ЦС

Разработанная схема ЦС может быть использована в двухтактной схеме. Пример построения двухтактной схемы показан на рис. 4.24. Конденсаторы С3 и С5 имеют емкость, в два раза меньшую рассчитанной выше величины. Величина сопротивления нагрузки удваивается. Волновое сопротивление трансформатора ТДЛ выбирается равным сопротивлению нагрузки. Индуктивность , показанная на схеме, улучшает симметрию ЦС и выбирается равной продольной индуктивности трансформатора ТДЛ.

Рис. 4.24. Двухтактная схема ВУМ с ТДЛ

  Библиографический список

1. Радиопередающие устройства: учебник для вузов / В.В. Шахгильдян, Б.В. Козырев, А.А. Ляховкин и др.; под ред. В.В. Шахгильдяна. -3-е изд., перераб. и доп. - М.: Радио и связь, 2003. –560 с.: ил.