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 86

Чтобы достичь заданной мощности в системе однополосного передатчика последующее усиление сформированного группового сигнала выполняется в каскадах линейного усилителя (ЛУ), который должен обеспечить высокий КПД, малые нелинейные искажения, допустимый уровень неравномерности мощности в диапазоне рабочих частот, требуемый уровень побочных излучений. Нелинейные искажения группового сигнала в ЛУ возникают в основном из-за нелинейности статических и динамических характеристик АЭ. Немалый вклад в нелинейные искажения вносят зависимость реактивных параметров АЭ от действующих токов, изменения постоянных времени цепей питания при изменении частотного состава модулирующего сигнала. Важной причиной нелинейных искажений является амплитудно-фазовая конверсия в цепи возбудителя из-за зависимости динамической входной емкости и входного сопротивления АЭ от амплитуды возбуждения и напряжения на выходном электроде.

Количественную оценку нелинейности АХ усилителя часто получают, оценивая степень искажения специального испытательного сигнала при прохождении его через усилитель.

Подав на вход ЛУ двухтоновый сигнал, по спектру определяют линейные качества проверяемого устройства.

Для неискажаемого усиления ОБП сигнала уровень побочных составляющих в выходном комбинационном спектре при 2-частотном входном сигнале должен быть ниже - 35 дБ относительно основного сигнала.

Что касается точности восстановления несущей частоты в радиоприемнике, то она должна быть меньше 10 Гц.

Все усилители в однополосных передатчиках разделяются на 2 группы: предварительные и мощные оконечные. Основными требованиями для первых являются высокая линейность, широкополосность, максимальная надежность. Все это достигается путем снижения энергетических характеристик. В мощных оконечных усилителях выбор между высоким КПД и высокой линейностью усиления решается компромиссным путем.

В современных маломощных передатчиках с ОМ оконечные каскады строятся на основе блочно-модульного принципа. Основным элементом является блок мощностью 1 кВт или 500 Вт с автономными источниками питания. Мощность таких блоков можно складывать с мощностью схем сложения, что позволяет наращивать мощность передатчика до 2, 3 и даже до 10 кВт. Структурная схема передатчика мощностью 4 кВт с транзисторными линейными усилителями приведена на рис.5.

Рис. 5. Структурная схема передатчика с .

На рис.5. обозначено: 1 – предварительный усилитель; 2 – устройство распределения мощности; 3-6 – отдельные усилительные блоки мощностью 1 кВт; 7-9 – устройства сложения; 10 – устройство для фильтрации гармоник; 11 – устройство согласования усилителя с антенной. Выходной каскад блока мощностью 1 кВт содержит от 4 до 8 двухтактных транзисторных модулей с выходной мощностью от 150 до 300 Вт. Транзисторы работают в режиме класса В, что повышает КПД передатчика и облегчает тепловой режим транзисторов. Таким образом, выходной каскад блока мощностью 1 кВт содержит от 4 до 8 двухтактных транзисторных модулей. Транзисторные линейные усилители характеризуются мгновенной готовностью к работе, а построенные на их основе передатчики – высоким быстродействием. Переход с одной частоты на другую связан лишь с изменением рабочей частоты возбудителя и перестройкой СУ. Однако транзисторы весьма чувствительны к изменению нагрузки и для их надежной работы требуется тщательное согласование выход транзисторных блоков с фидерным трактом, использование специальных схем защиты транзисторов от перегрузки.

В модуле транзисторные усилители работают по схеме с ОЭ при угле осечки . Для симметрирования формы импульса коллекторного тока ко входу транзистора подключается резистор , сопротивление которого находится из условия , где ;  - внутреннее сопротивление источника входного тока;  - емкость эмиттера.

Для поддержания  при изменении амплитуды сигнала на входе на базу подается комбинированное смещение – фиксированное смещение, которое обеспечивает равенство  при малых амплитудах и автоматическое смещение, поддерживающее  при больших сигналах. Эти меры позволяют улучшить линейность амплитудной характеристики транзисторных усилителей, работающих в области низких и средних частот.