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 32

                                      (4)

Практика показывает, что при изменении внешних условий  изменяется сильнее, чем . Поэтому желательно, чтобы смещение создавалось током  на , а не  на  и . Для этого желательно принять:

                                                       (5)

Для инженерных расчетов обычно принимают:

                                            (6)

Если (5) и (6) подставить в (4) и (5), то

                                              (7)

Решая (1) и (2) относительно  и , запишем:

     (8);                    (9).

После расчетов необходимо проверить, не шунтируют ли  и  контур. Чтобы это исключить необходимо, чтобы .

Расчет блокировочных элементов:

;

Автогенератор приобретает новые качественные возможности при синхронизации его автоколебаний внешним сигналом. Синхронизация – то процесс взаимодействия внешнего источника колебаний (ГВВ, сторонний автогенератор) с автогенератором, при котором частота последнего становится равной частоте взаимодействующего источника сигнала. Связь между генератором должна быть однонаправленной; колебания внешнего генератора попадают в автоколебательную систему без ослабления, а колебания синхронизирующего генератора доступа в систему взаимодействующего источника не имеют. При двухсторонней связи между двумя автогенераторами имеет место взаимная синхронизация. Наиболее широкое распространение синхронизация получила в радиопередающей технике на СВЧ, где трудно непосредственно получить мощный сигнал со стабильной частотой. Структурная синхронизация генератора СВЧ изображена на рис.

Рис. 1. Схема синхронизации автогенератора СВЧ.

Стабильные колебания формируются с помощью кварцевого генератора и усилительно-умножительной цепочкой (УУЦ) и через ферритовый циркулятор (Ц) подаются на ГСВЧ и “захватывают” мощные колебания ГСВЧ. На выход генератора поступают стабилизированные колебания, которые через циркулятор подаются в нагрузку. Стрелкой на циркуляторе показано направление распространения энергии СВЧ. Небольшая часть сигнала, не поступившего в , рассеивается на баланстном резисторе .

Таким образом, если на автогенератор, работающий на частоте , воздействует внешний сигнал с частотой , мало отличимой от , так что:

может иметь место явление синхронизации (или захватывания частоты). Состоит оно в том, что внешняя сила так изменяет частоту колебаний генератора , что последняя приближается к частоте внешнего воздействия  и оказывается равной ей .

Захватывание частоты свойственно всем автогенераторам и имеет место в некоторой полосе частот (), называемой полосой синхронизации или полосой захватывания.

Если полоса взаимодействующего сигнала  выходит за пределы полосы синхронизации, то в генераторе одновременно существуют и колебания частотой , и вынужденные колебания частотой . В результате образуются биения с частотой:

.

Синхронизация колебаний широко используется в разнообразных радиотехнических, связанных и измерительных устройств, для создания кратных частот, для стабилизации частоты автогенераторов, для усиления ЧМ колебаний. Без синхронизации невозможна работа осциллографов. В некоторых случаях синхронизация является нежелательной, так как затрудняет независимую работу двух автогенераторов на близких частотах.

Для анализа явления синхронизации частоты используем эквивалентную схему автогенератора, к которой подключена эквивалентная проводимость внешнего источника.

При полном захвате частоты в синхронизированном генераторе установятся колебания стационарной амплитуды с частотой внешнего источника колебаний . Тогда можно записать:

                                                       (1)

                                                          (2)

                                                     (3)

                                                           (4)

Действуя, в рамках вышеприведенной методике при анализе режимов работы автогенератора, можно получить уравнения стационарного режима синхронизированного генератора, которые при  имеют следующий вид: