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 26

Блокировочная емкость , с элементами  и  образуют колебательный контур, резонирующий на частоте существенно меньшей рабочей частоты усилителя. При наличии высокочастотных колебаний АЭ эквивалентен отрицательному сопротивлению не резонансной частоте контура, а это может привести к возбуждению в нём колебаний. Чтобы исключить это, применяют антипаразитный резистор  и цепь блокирования питания проектируют, как фильтр нижних частот, имеющий максимально плоскую характеристику затухания.

Рис. 9. Схема параллельного питания ГВВ.

В этом случае:

Рис. 10. Схема последовательного питания ГВВ.

Для расчета элементов фильтра используются следующие выражения:

При одной и той же величине  блокировочные емкости и индуктивности здесь оказываются много меньшими, чем в параллельной схеме питания, что является преимуществом последовательной схемы питания.

Пример схемы широкополосного транзисторного ГВВ двухтактного типа с трансформаторами–линиями приведён на рис. 11.

Рис. 11. Схема двухтактного ГВВ на биполярных транзисторах.

Трансформаторы на длинных линиях Т1 и Т3 служат для перехода от симметричной схемы к несимметричной. Трансформатор Т2 пропускает токи чётных гармоник коллекторного тока и не пропускает первую и все нечетные гармоники коллекторного тока обоих транзисторов, которые проходят линию трансформатора  Т3 в нагрузку . Трансформатор Т3 выполняется на линии  с волновым сопротивлением  . Для каждого параметра приведённое нагрузочное сопротивление . Трансформатор Т2 выполняется на линии с , а её электрическая длина  выбирается не более (0,05…0,1)λ. Тогда для токов первой и нечетных гармоник выходного тока его сопротивление очень большое, а для токов чётных гармоник наоборот – очень низкое. Линии Т2 и Т3 лучше всего размещать на одном магнитопроводе для уменьшения суммарного объёма сердечника.

На частотах от 100 МГц до 1ГГц двухтактные генераторы строят относительно узкополосных при . При этом рабочая полоса частот может составлять 100…200 МГц и выше. Такие генераторы выполняют на балансных транзисторах, которые представляют собой два транзистора одного типа проводимости, размещают в одном корпусе. Биполярные транзисторы включают как с ОЭ, так и ОБ, МДП - транзисторы – с ОИ. Главное преимущество балансных транзисторов – значительное уменьшение индуктивности общего вида. Как правило, внутри корпуса балансного транзистора во входной и в коллекторной  цепях размещаются дополнительные L – и С – элементы, которые вместе с внешними LC – элементами образуют входные, выходные согласующие цепи и цепи  коррекции АЧХ, спроектированные на заданный рабочий диапазон балансного транзистора. У некоторых типов балансных транзисторов между выводами коллекторов включается общая индуктивность, которая вместе с коллекторными емкостями обоих половинок образуют резонансный контур, настроенный на центральную частоту рабочего диапазона. Структурная схема СВЧ транзисторного генератора балансного типа приведена на рис. 12.

Рис. 12. Структурная схема СВЧ усилителя балансного типа.

В схеме мостовое устройство на входе усилителей используется как делитель мощности сигнала в два раза, на выходе – как сумматор двух сигналов. При рассогласовании по входу транзисторов ограниченные сигналы попадают в нагрузку БН1. Данное свойство, а также независимая работа обоих СВЧ усилителей повышает устойчивость работы всего тракта усиления СВЧ сигнала РПдУ. При нормальной работе усилителя, рассеиваемая мощность в БН равна нулю. При выходе из строя одного транзистора происходит уменьшение мощности в полезной нагрузке в четыре раза.

При проектировании и эксплуатации мощности ВЧ транзисторных ГВВ необходимо соблюдать некоторые рекомендации:

1.  В ГВВ нужно обеспечить хороший теплоотвод от транзистора, для чего последний крепят к радиатору соответствующих размеров.

2.  Осуществить правильный выбор дросселя и блокировочные конденсаторы, параметры которых могут повлиять на устойчивость работы ГВВ в области низких частот. Для повышения устойчивости иногда включают антипаразитные резисторы.