Коэффициент усиления передающего тракта по мощности достигает в ряде случаев примерно 90 дБ. Поэтому необходимо обеспечить надлежащую развязку между входом и выходом во избежание регенеративных эффектов и самовозбуждения. С этой целью необходимо использовать в тракте усиления умножители и преобразователи частоты, улучшать радиогерметичность волноводных фланцевых соединений, тщательно экранировать катоды усилительных приборов и т. п.
Результирующая АЧХ тракта определяется в общем случае в результате перемножения АЧХ каскадов
где Кi(w) — АЧХ каскада усиления.
Выражение справедливо при условии линейности амплитудных характеристик каскадов. Во многих случаях на выходе усилительного тракта применяются усилительные приборы СВЧ «М»-типа, у которых амплитудная характеристика имеет четко выраженный участок ограничения, в пределах которого выходная мощность практически не зависит от входной. В этом случае результирующая АЧХ в основном зависит от АЧХ выходного каскада, а ее неравномерностью в пределах полосы частот усиливаемого сигнала можно пренебречь.
Фазочастотная характеристика тракта определяется сложением фазочастотных характеристик каскадов:
8.2.3. Оценка требований к каскадам передатчика
Эскизный расчет структурной схемы многокаскадного радиолокационного передатчика (рис. 8.6) предусматривает: определение нa каскадов высокочастотного тракта передатчика, выбор типов
|
|
их генераторных приборов и определение требований к модуляторам или источникам питания генераторных приборов. Так как величина мощности выходного сигнала в антенне является заданной, то число каскадов высокочастотного тракта находится путем определения мощностей колебаний между каскадами передатчика.
Расчет производится от выходного каскада к возбудителю в следующей последовательности.
1. По заданному значению мощности колебаний в антенне определяется мощность, которую должен обеспечить генераторный прибор выходного усилительного каскада с учетом возможностей допустимой несогласованности в цепи связи с нагрузкой, затухания колебаний а развязывающем ферритовом вентиле ( или другом типе согласующего устройства) и потерь в передающем антенно-фидерном тракте. В этом случае требуемая мощность колебаний выходного усилителя
где
РA — мощность в антенне;
hn — коэффициент полезного действия передающего антенно-фидерного тракта;
dN — затухание в прямом направлении по мощности в развязывающем (согласующем) устройстве выходного N-го каскада;
ГN, KсвN — модуль коэффициента отражения и коэффициент стоячей волны по напряжению (КСВН) со стороны входа N-го развязывающего (согласующего) устройства.
Если значения dN, KсвN и hn в задании не оговорены, то можно полагать dN= - (0,5..1)дБ, hn»0,8..0,9 и KсвN»1,5(ГN»0,2).
2.По заданным значениям мощности колебаний Рвых N, несущей частоте f0, диапазону ее перестройки fопер ширине спектра сигнала Dfс. виду работы (импульсный или непрерывный), а так же длительности импульса tс и периода следования импульсов Тп, если используется импульсный режим работы, с учетом конструктивных и эксплуатационных требований к передатчику производится выбор типа генераторного прибора выходного усилительного каскада. Выбор производится в тесной взаимосвязи с вы-бором типов генераторных приборов остальных каскадов передатчика из следующих соображений.
Усилительный тракт должен вносить минимальные искажения в структуру усиливаемого сигнала. Это достигается выбором генераторных приборов с малыми амплитудно-фазовыми искажениями и большими коэффициентами усиления, сокращением числа каскадов, вносящих искажения.
Как указывалось ранее, для получения высокого КПД передатчика необходимо использовать в первом и промежуточном каскадах генераторные приборы с большим коэффициентом усиления, а в выходной – с высоким КПД. Высокий КПД должен иметь и модулятор выходного усилительного каскада.
3. По найденным значениям Pвых N и КуN рассчитывается мощность колебаний, которую должен обеспечить предвыходной (N-1)-й каскад усилительного тракта с учетом несогласованности со стороны входа его развязывающего (согласующего) устройства (ГN-1 или KсвN-1) и затухания последнем прямом направлении dN-1.
Затем выбираются тип генераторного прибора и коэффициент усиления KуN-1 . Аналогичным образом, последовательно переходя от каскада к каскаду в сторону возбудителя, рассчитываются мощности колебаний остальных каскадов усилительного тракта, выбираются типы и коэффициенты усиления их генераторных приборов, а также определяются требуемая мощность колебаний и тип генераторного прибора возбудителя с учетом возможностей его реализации для заданных вида сигнала, стабильности параметров и условий эксплуатации. В зависимости от этого реализуемая мощность колебаний возбудителей может составлять от десятков милливатт до единиц ватт.
4. Величины развязок (затуханий в обратном направлении) развязывающих (согласующих) устройств между каскадами передатчика определяются из следующего условия. Развязка считается удовлетворительной, если отраженная волна напряжения,
распространяющаяся к предыдущему каскаду со стороны последующего каскада, не превышает 10% от амплитуды собственной отраженной волны, возникающей на выходе генераторного прибора из-за его рассогласования с передающей линией (выводом энергии). Отсюда
где
ГвхN — модуль коэффициента отражения от входа последующего каскада;
ГN-1 — модуль коэффициента отражения вывода высокочастотной энергии (N—1)-го каскада. Величины ГN-1 и ГвхN даются в паспортах на приборы. Обычно они не больше 0,2...0,33 во всем частотном диапазоне генераторных приборов. Однако, если эти величины не известны, то можно полагать ГвхN= ГN-1 = 0,2, то есть Kсв=1,5. При этом DrN-1³ 19,6 дБ.
5.По определенным значениям Pвых N и КуN, PвыхN-1 и KуN-1 т. д. производится выбор электрических режимов работы генераторных приборов высокочастотного тракта передатчика.
Уважаемый посетитель!
Чтобы распечатать файл, скачайте его (в формате Word).
Ссылка на скачивание - внизу страницы.
