Основные элементы и принцип работы генератора с внешним возбуждением (ГВВ)

излучения антенны; входное сопротивление АЭ имеет активную и реактивную составляющие, при этом последняя определяется, в частности, входной ёмкостью АЭ и индуктивностями вводов входных электродов. Мощность генератора в полезной нагрузке  выделяется на сопротивлении . Величина этой мощности В общем случае 

Как известно, для цепи рис.10.1Справедливо также  Из теории электрических цепей известно, что наилучшим режимом работы электрического генератора является работа на чисто активную нагрузку, представляющую сопротивление резистивного характера, когда = 0. В этом случае  = 0, соответственно,  и нужная мощность в нагрузке обеспечивается при меньших значениях напряжения и тока. АЭ ГВВ для работы в нужном режиме требует обеспечения в его выходной цепи чисто активного сопротивления определённой величины

Так как сопротивление полезной нагрузки генератора в общем случае комплексное, а в выходной цепи АЭ ГВВ требуется обеспечить чисто активное сопротивление определённой величины для получения нужной мощности, то, очевидно, полезную нагрузку генератора следует присоединять к АЭ через электрическую цепь, которая осуществляет преобразование комплексного сопротивления  в активное сопротивление . Как правило, . Поэтому необходимо, чтобы электрическая цепь, через которую полезная нагрузка генератора подключается к АЭ, компенсировала реактивную составляющую  сопротивления полезной нагрузки генератора и трансформировала активную составляющую  этого сопротивления до величины , соответствующей нужному режиму работы АЭ.

13. Определение оптимального КПД.

Очевидно, представление колебательной мощности генератора  в виде двух составляющих: мощности потерь  и мощности в полезной нагрузке генератора  справедливо при использовании любой ЦС, так как в основе этого представления лежит фундаментальный закон природы – закон сохранения энергии. Задача сводится только к тому, как для конкретной ЦС определить . Любую ЦС можно характеризовать таким параметром, как отношение мощности в полезной нагрузке генератора, нагружающей ЦС, ко всей мощности, подводимой к ЦС, равной колебательной мощности генератора. Это отношение называют коэффициентом полезного действия цепи согласования (КПД ЦС), который обозначим . Таким образом,  (10.18) Так как представление  в записи (10.17) справедливо для любой ЦС, то .  (10.19) Очевидно, значение  возможно в пределах 0…1. Применительно к ЦС – параллельному колебательному контуру КПД ЦС принято называть КПД контура и обозначать символом . Используя (10.14), (10.15), на основании (10.18), (10.19) для ЦС – параллельного колебательного контура получаем (10.20) где  - полное сопротивление потерь контура с учётом полезной нагрузки генератора при последовательном представлении включения его элементов (рис.10.5). Чем меньше собственные потери реактивных элементов контура, тем выше его КПД. При отсутствии собственных потерь в реактивных элементах контура вся колебательная мощность генератора поступает в его полезную нагрузку. В этом случае  При использовании параллельного колебательного контура в качестве ЦС АЭ ГВВ с полезной нагрузкой генератора различают нагруженную и ненагруженную добротности контура. Ненагруженная добротность контура  определяется параметрами контура L, C, . Согласно (10.8) . Нагруженная добротность контура  определяется с учётом активного сопротивления, вносимого полезной нагрузкой:

. У контуров с сосредоточенными параметрами ёмкость С образуется конденсатором (в общем случае несколькими), а индуктивность  - катушкой индуктивности. Каждый из этих элементов характеризуется своей добротностью: - добротность катушки индуктивности  где  - сопротивление активных потерь катушки индуктивности; добротность конденсатора  где  - сопротивление активных потерь конденсатора.

На резонансной частоте контура из   при этом

Добротность конденсаторов  обычно на порядок и больше выше, чем добротность катушек индуктивности . Следовательно, практически

Для контуров с сосредоточенными параметрами достижимое значение  Более высокое значение ненагруженной добротности получить трудно.

Ненагруженной и нагруженной добротностям контура соответствуют ненагруженное  и нагруженное  эквивалентные сопротивления контура:

 Выражая КПД контура через нагруженные и ненагруженные параметры