Ответы на экзаменационные вопросы № 1-50 дисциплины "Радиопередающие устройства" (Назначение, классификация и обобщенная структурная схема РПдУ. Принцип работы, основные характеристики и режимы ЛБВ)

1.Назначение, классификация и обобщ.структ.схема РПдУ.

РПдУ 3 основных задачи : 1) преобразование энергии источников питания  в  электромагнитные колебания, т.е. получение ВЧ колебаний, 2)усиление ВЧ колебаний, 3) заложение информ в ВЧ-колеб,  т.е. модуляция. Модуляция  –  это  изменение какого – либо  из  параметров ВЧ колебания  по заданному закону.

Возбудитель(в прост.случ- АГ) генерирует  ВЧ  – колебания в заданном  диапазоне  частот с необходимой стабильн. частоты  и  требуемой перестр. частоты по диапазонам. Обычно возбудитель является маломощным устройством.ВЧ колебания усиливаются в ПУ и поступают на ОУ  мощности.  Довольно часто каскады предварительного усиления работают  в режиме  умножения частоты, что облегчает  требования  к возбудителю  и  повышает  устойчивость  передатчика  в  целом.  Оконечный усилитель мощности обеспечивает на выходе антенны требуемую мощность ВЧ колебаний.Для  управления  ВЧ  колебаниями  служит  модуляционное  устройство.

Классифицировать РПдУ можно по различным признакам: а) по назначению;б) по диапазону частот и мощностей; в) по роду работы; г) по способу транспортировки.

а) РПдУ бывают связными, радиовещательными, телевизионными, радиолокационными и т. д. б)  по  мощности  передатчики  разделяются  на  маломощные(  до  100  Вт),средней мощности ( до 10 кВт), мощные ( до 1 МВт) и сверхмощные (свыше 1МВт). в) различают передатчики телефонные, телеграфные, однополосные, импульсные и т. д.

г)  по способу транспортировки передатчики делятся на стационарные и подвижные. Классификация  передатчиков  по  диапазону  частот  осуществляется  в соответствии  с  рекомендациями Международного  консультативного комитета по радио (сокращённо МККР).

2. Особенности усилителя мощности высокой частоты (ГВВ)

Особенности: предназначен для усиления узкополосных колебаний

Упрощённая принципиальная схема лампового усилителя  мощности на триоде будет иметь следующий вид

На сетку лампы подаётся напряжение возбуждения высокой  частоты

 И постоянное напряжение смещения E_с  ИП.  Мгновенное напряжение на сетке лампы будет равно:

Рассмотрим  работу  такого  усилителя  в  режиме  класса А,  т.  е.  в  линейном режиме. Проходная характеристика лампы, представляющая собой зависимость выходного  тока  от  входного  напряжения,  т.е.  зависимость  тока  анода  от напряжения смещения на сетке, имеет следующий вид

Дальнейшее повышение КПД  каскада  возможно только при работе каскада в режиме класса В,  т.е.  при  отсечке  тока.  При  этом  форма  тока  и  напряжения  на  аноде искажаются. Искажения формы  тока приводит  в  свою  очередь  к появлению  в выходном  колебании  не  только  основной  частоты  w ,  но  и  высших гармонических  составляющих  с  частотами  2w  ,  3w  и  т.д.

Как мы уже говорили, при  работе с отсечкой выходной ток имеет форму, отличающуюся от формы  напряжения, подаваемого на сетку лампы. АЭ элемент (в  нашем  случае  лампа)  как  бы  генерирует  сигнал  заново.  Поэтому часто  каскад  усиления,  работающий  с  отсечкой,  называют  генератором  с внешним возбуждением. Усиленные  колебания  синусоидальной  формы  можно  получить  путем фильтрации.  Проще  всего  это  сделать,  включив  в  качестве  нагрузки  АЭ параллельный  колебательный  контур. 

4. Влияние угла отсечки на энергетические показатели ГВВ.

Полезная мощность и КПД

Для получения высокого КПД  нужно уменьшать Угол Отс .Однако при его уменьшении падает  , т.е. P₁  - полезная мощность – пропорциональна

и  для обеспечения заданной мощности приходится увеличивать максимальную  величину  импульса тока. Однако эта  величина ограничивается иоком  эмиссии  катода  лампы.  Кроме того с уменьшением  У.О.приходится увеличивать U_в ,  что  с  одной  стороны  приводит  к  увеличению  обратного напряжения  на  сетке  и  возможности  выхода  из  строя  лампы,  а  с  другой  к уменьшению коэффициента усиления каскада, что также невыгодно. Таким  образом  для  обеспечения  максимума  P   следует  выбирать  однако уменьшение  У.О. с 120 до 90  приводит к уменьшению Р на 6 %, но КПД увелич на 11%   и,  что  самое  главное, мощность,  рассеиваемая  на ноде  лампы  или  коллекторе  транзистора  уменьшается  почти  вдвое (точнее  в 1.8 раза), поэтому  У.О.=90  - наиболее благоприятен.

5.Режимы работы ГВВ по напряженности. Влияние сопротивления нагрузки на энергетические показатели ГВВ.

Проходной характеристикой  АЭ  называется зависимость выходного  тока  АЭ от входного напряжения при  постоянном выходном напряжении. Выходной  характеристикой  является  зависимость выходного  тока  от выходного напряжения при постоянном входном напряжении. Для  ламп,  т.е.  электровакуумных  АЭ,  а  также  полевых  транзисторов  с управляемым  p-n  переходом  типичны  так  называемые «левые» проходные характеристики. Проходные  характеристики  биполярного  транзистора и  полевого с «наведенным» каналом – правые.Из  анализа  проходных  характеристик  можно  отметить,  что  их  плоскость разделяется на 2 области. I-я область, где Uвх сильно влияет на выходной ток и II-я область, где Uвх слабо влияет на выходной ток. Выходное же напряжение в I-ой области слабо влияет на выходной ток, а во II-ой – сильно.