Курс лекций по дисциплине “Методы и устройства формирования радиосигналов” (Лекции 1-34. Назначение дисциплины. Радиосигнал и его характеристики. Основные этапы развития радиотехники. Паразитные излучения в формирователях. Электромагнитная совместимость в формирователях), страница 19

Радиопередатчики, имеющие в своем составе умножители частоты обладают рядом преимуществ: их задающие генераторы работают на пониженных частотах, что позволяет осуществить кварцевую стабилизацию частоты выходных колебаний; повышается устойчивая работа передатчика, из-за того, что его входные и выходные цепи настроены на разные частоты; увеличивается диапазон рабочих частот без увеличения диапазона перестройки задающего генератора; в N раз возрастает девиация частоты при угловых видах модуляции и т.д.

Умножение частоты можно осуществить в ламповом или транзисторном усилителе мощности, в котором активный элемент работает с отсечкой выходного тока, а колебательный контур настроен в резонанс с частотой . Методика расчета умножителя практически ничем не отличается от ГВВ. Необходимо только выбрать значение угла отсечки , соответствующее максимальному значению коэффициента . При расчете электронной цепи умножителя частоты коэффициент разложения косинусоидального импульса по первой гармонике  необходимо заменить на коэффициент по N-ой гармонике . Если в УЧ и УМ транзистор работает в критическом режиме с одинаковыми , , , , , то КПД умножителя в критическом режиме не зависит от кратности умножения, а полезная мощность   снижается в N раз по сравнению с  - полезной мощностью усилителя. При использовании в качестве АЭ биполярного транзистора для ослабления зависимости энергетических параметров УЧ от частоты используют в основном эмиттерную цепь коррекции. Обычно умножения частоты с помощью транзисторов производится на малом уровня мощности из-за того, что КПД УЧ гораздо ниже КПД УМ. Достоинством ламповых и транзисторных УЧ является усиление входной мощности наряду с умножением частоты. К недостаткам относятся: падение полезной мощности, КПД, коэффициента усиления по мощности  с ростом частоты колебаний и кратности умножения N. В современных радиопередатчиках также умножители применяются до частот диапазона СВЧ и имеют кратность умножения .

ЛЕКЦИЯ 8. Согласующие цепи (СЦ) в ГВВ.

Назначение согласующих цепей в ГВВ и их классификация. Простая схема выходной цепи генератора. Примеры инвертирующих и трансформирующих цепей согласования. Широкополосные СЦ на ФНЧ-трансформаторах, а также на трансформаторах-линиях. Сложная схема выхода ГВВ. Цепи согласования на отрезках микрополосковых линий. Принципы построения усилителей с распределенным усилением  с раздельными полосами.

Между источником ВЧ сигнала, АЭ и полезной нагрузкой включаются цепи согласования, которые разделяются на входные, межкаскадные и выходные. В качестве примера проанализируем ЦС из рассматриваемой схемы ГВВ. Упрощенная выходная цепь ГВВ на высокой частоте имеет вид:

Рис. 1. Простейшая выходная согласующая цепь ГВВ по высокой частоте.

Как видно, наибольшая мощность передается в нагрузку при . Выходное сопротивление АЭ определяется из расчета электронной цепи АЭ

 а                                 (1)

где  - волновое сопротивление контура

 - полезное сопротивление нагрузки.

Следовательно,

                                                  (2)

Так как контур настроен в резонанс на частоту входного сигнала.

                                     (3)

Из выражения (2) с учетом (3) получим:

                                                  (4)

Зная частоту  нетрудно определить элементы контура. Приведенный пример включения контура имеет большой недостаток: при перестройке частоты изменяется эквивалентное сопротивление контура, что вызывает необходимость изменения  АЭ, что чрезвычайно трудно. Поэтому на практике применяют частотное включение контура.

Рис. 2. Выходная цепь ГВВ с частичным включением

контура (простая схема выхода).

Простейшую согласующую цепь, содержащую два элемента  и  нередко называют Г-образным согласующим четырехполюсником, который в зависимости от соотношения входного и выходного сопротивлений может иметь следующий вид.

а                                                                     б

Рис. 3. Г-образные согласующие звенья