Синтез радиопередающего устройства морской подвижной службы

Сопротивление потерь коллектора в параллельном эквиваленте ():

Ом.

4.2  Граничная крутизна:

 А/В.

Тогда коэффициент использования коллектора по напряжения в граничном режиме:

.

4.3  Напряжение и первая гармоника тока нагрузки:

В;

А.

4.4  Полезная нагрузка и полное сопротивление:

Ом;

Ом.

4.5  Амплитуда первой гармоники тока:

А.

4.6  Крутизна по переходу:

См.

4.7  Сопротивление рекомбинации:

Ом.

4.8  Крутизна статической характеристики коллекторного тока:

,

            где: Ом; Ом.

А/В.

4.9  Найдем коэффициент разложения:

,

            где:

  - напряжение сдвига статической характеристики (примем В);

 - напряжение смещения (выберем В);

;

.

.

4.10  Для полученного , воспользовавшись приложением 1 [ 1], находим:

;

4.11  Амплитуда тока базы:

4.12  Модуль коэффициента усиления по току:

.

4.13  Пиковое обратное напряжение на эмиттере:

В.

4.14  Составляющие входного сопротивления транзистора по первой гармонике:

Активная составляющая:

;

            Реактивная составляющая:

;

4.15  Коэффициент усиления по мощности:

.

Т.к был получен большой коэффициент усиления, применим методы для его уменьшения и устойчивости работы ГВВ к самовозбуждению. 18

4.16  Постоянная составляющая коллекторного тока:

А.

4.17  Мощность, потребляемая от источника питания:

Вт.

4.18  Коэффициент полезного действия:

.

4.19  Входная мощность:

Вт.

4.20  Рассеиваемая мощность:

;

4.21  Составляющие сопротивления нагрузки, приведенные к внешнему выводу коллектора в параллельном эквиваленте:

Активная составляющая:

           Реактивная составляющая:

;

.

На данном этапе расчет предвыходного каскада можно считать законченным.

5. Расчет согласующих цепей выходного и предвыходного каскадов.

 Межкаскадные цепи согласования обеспечивают трансформацию выходного сопротивления последующего каскада в оптимальное сопротивление нагрузки предыдущего каскада. На выходе оконечного каскада цепь согласования преобразует сопротивление антенны в оптимальное сопротивление нагрузки транзистора. Помимо заданной трансформации сопротивлений цепи согласования должны обеспечивать заданные амплитудно-частотные и фазо-частотные характеристики в полосе частот, соответствующей передаваемому сигналу и нормам на допустимые искажения; отфильтровывать высшие гармоники так, чтобы мощность любой из них, выделяющаяся в нагрузке – на входе следующего каскада или в антенне оконечного каскада – не превышала допустимой величины.

Для согласования выходного каскада с антенной в целях улучшения фильтрации высших гармоник применим П - цепочки.

Рис.5 а) П образная согласующая цепь; б) ее эквивалент.

Значение сопротивления R_Н=R_А=50Ом – сопротивление антенны, а значение сопротивления Ro, указанного на рисунке 1,б выбираем из условия:

Ом.

Индуктивное сопротивление:

Ом.

Индуктивность:

Гн.

Емкостное сопротивление:

Ом.

Емкость:

Ф.

Емкостное сопротивление:

Ом.

Емкость:

Ф.

Учитывая комплексный характер выходного сопротивления оконечного каскада радиопередатчика, необходимо внести поправку в значение индуктивности:

Рассчитаем коэффициент фильтрации.

Зададимся добротностью ненагруженного контура: .

Коэффициент полезного действия согласующей цепи:

.

Добротность нагруженного контура:

.

Найдем полосу пропускания фильтра:

 

Коэффициент фильтрации для второй гармоники ():

.

дБ.

Требуемый уровень побочных излучений должен быть не более 25 мкВт, т.е. . Для уменьшения уровня побочных излучений применим еще одну цепь согласования.

Рассчитаем вторую П-образную согласующую цепь, которая будет согласовывать 50 Ом и 50 Ом.

 

Рис.6 а) - П образная согласующая цепь; б) ее эквивалент.

Значение сопротивления , указанного на рисунке 4,б выбирают из условия:

Ом.

Индуктивное сопротивление:

Ом.

Индуктивность:

Гн.

Емкостное сопротивление:

Ом.

Емкость:

Ф.

Рассчитаем коэффициент фильтрации.

Зададимся добротностью ненагруженного контура: .

Коэффициент полезного действия согласующей цепи:

.

Добротность нагруженного контура:

.

Коэффициент фильтрации для второй гармоники ():

.

дБ.

Коэффициент фильтрации, обеспечиваемый двумя согласующими цепями:

дБ.

     Полученный коэффициент фильтрации удовлетворяет техническому заданию. Найдем общий коэффициент полезного действия всей согласующей цепи:

.

     Коэффициент полезного действия не ниже заложенного при выборе структурной схемы передатчика.

     Общая схема цепи согласования выходного каскада с нагрузкой представлена на рисунке 3.

Рис.7 Цепь согласования выходного каскада с нагрузкой.

Для согласования предвыходного и выходного каскадов применим