Разработка лампового передатчика СВ (полезная импульсная мощность в нагрузке - 4 кВт, рабочая частота - 250 МГц), страница 7

Для контроля за правильностью и последовательностью работы системы управления в передающем устройстве применяется визуальная система сигнализации: сигнальная лампочка La1 – для отображения работы передатчика (передатчик включён). Для правильной работы микросхем, в ЗГ (задающем генераторе) предусмотрено своё логическое устройство, которое следит за амплитудой поступающих импульсов на его выход и их частотой. На схеме также не показана сигнальная лампочка, входящая в его состав – для отображения какой либо информации (превышение амплитуды импульсов, либо нарушении его работы). Также, система КЗУ предусматривает визуальный контроль (с помощью измерительного прибора и переключателя) за напряжениями во всех важных участках цепи (напряжения накала ламп, напряжение смещения ламп модулятора, анодного напряжения, а также напряжения питания микросхем) и мощностью в автогенераторе и в нагрузке.

4. Разработка схемы электрической принципиальной

4.1. Расчёт выходного каскада и разработка конструкции

Выходным каскадом в передатчике является автогенератор. Так как генератор имеет значительную выходную мощность, то целесообразно применить одностороннюю конструкцию (она позволяет обеспечить принудительное охлаждение лампы). Автогенератор выполняется по схеме с общей сеткой и заземленным анодом по постоянному току (рис.2).

Рис. 2. Принципиальная схема автогенератора

В диапазоне СВЧ лампа и колебательная система составляют единое целое. Поэтому проектирование контуров и расчет режима необходимо проводить одновременно.

Исходными данными являются: назначение передатчика, диапазон волн, вид модуляции, мощность в нагрузке:

1)  полезная импульсная мощность в нагрузке кВт,

2)  длительность импульса мкс,

3)  рабочая частота МГц (длинна волны м),

4)  частота следования Гц,

5)  форма импульсов %.

Выбираю лампу по мощности (P_1ном=5.4 кВт – смотри выше): ГИ-7БТ (параметры указаны в табл. 1 [3]).

Для конструктивного расчета анодного контура необходимо знать размеры лампы. Диаметры: радиатора , вывода анода , вывода сетки , вывода катода . Общая длина лампы , длина вывода анода .

Таблица 1. Характеристики лампы ГИ-7БТ

Внешний диаметр сеточного цилиндра . Полагаем .

Проверяю выбранные размеры на отсутствие радиальных и азимутальных колебаний:

мм

мм

Как видно (22,7 мм < 1,2 м и 336,922 мм < 2,4 м), условия удовлетворяются.

Проверяю на электрическую прочность. Полагаю . Максимальная напряженность поля:

Должно выполняться условие , где для импульсного режима

Значит, найденное  значение меньше допустимого. Условие выполняется.

Рассчитываем анодный контур. Прежде всего, определяю волновые сопротивления отрезков линий, образующих анодный контур.

Реактивные составляющие входного сопротивления первой линии (анод-сетка):

второй линии (катод-сетка):

Сопротивление емкости анод-сетка:

Входное сопротивление линии, образованной выводом анода и анодным цилиндром:

Входное сопротивление линии, образованной анодным и сеточным цилиндрами (исходя из условия резонанса:):

Длина линии согласно (18.19) [1] . Так как l^’ больше выводов лампы, то можно реализовать в линии режим основного типа.

Задамся добротностью  (добротность анодного контура) и определим сопротивление анодного контура в режиме холостого хода:

Примечание: bследует подставлять в [рад/см] в числителе, в знаменателе (в качестве аргумента) – в [град/см].

Определю k_опт, для этого зададим: угол отсечки должен быть , возьму q=90^о, по напряженности режим выбираем критическим, тогда для металлокерамических ламп  (), выбираем ; ; , нахожу оптимальное значение коэффициента обратной связи: