Другие предметы \ Радиопередающие устройства

Выбор схем радиопередатчиков и определение их основных параметров. Расчет усилителей мощности. Расчет умножителей частоты. Расчет модуляторов, страница 41

Нередко возникает ситуация, когда на рабочей частоте  . т.е. основной контур отключен от нагрузки. В этом случае энергия в нагрузку передается из других контуров, представленных на эквивалентной схеме.

Полное сопротивление потерь i-го контура

                                                                                                              (12.9)

Частоты связи колебательной системы находят из уравнения

Сопротивление нагрузки на зажимах отрицательной проводимости на выбранной частоте связи определяется выражением

                               (12.11)

где ; . Под - здесь понимается сумма  согласно (12.9), так что, например, и .

Генератор «выбирает» ту из частот связи, которая обеспечивает наибольший фактор регенерации. Поэтому иногда нельзя ограничиваться расчетом RBXлишь на желательной частоте.

Результирующий КПД колебательной системы

 где — отношение  , определяемого по (12.11), к значению  в условиях, когда все коэффициенты , кроме , полагаются равными нулю.

В трехсантиметровом диапазоне оптимальная высота волновода составляет  мм. Если нет необходимости учитывать все четыре резонанса, можно упростить расчетные выражения, полагая расстройку «лишних» контуров бесконечно большой.

Коэффициент полезного действия АГ можно несколько увеличить, обеспечивая оптимальную нагрузку диода и на второй гармонике. Для этого в конструкцию автогенератора включают дополнительный резонатор, настроенный на частоту .

12.4.2. Расчет автогенератора на диоде Ганна волноводной конструкции

Исходные данные: рабочая частота 10 ГГц; тип диода — АА703Б;  Ом;  нГ;  пФ.

1.  В соответствии с рекомендациями выбираем волновод пониженной высоты стандартного сечения 23x5 мм2.

2.  Параметры собственного контура диода (см. (12.3), (12.4)):  ГГц; ;  Ом.

3.   При работе на первом обертоне длина резонатора мм.

4.   Резонансная частота второго обертона (колебание )  ГГц.

5.  Оцениваем необходимость учета второго обертона резонатора. Согласно пп. 2 и 4  и существенно превышает резонансную частоту первого обертона ГГц. Поэтому второй обертон волноводного резонатора можно не учитывать.

6.  Для волновода, выбранного в п. 1, . Поэтому, вообще говоря, следует учесть первый обертон квазикоаксиального резонанса. Однако при  мм ГГц. Поскольку , можно, полагая , в первом приближении не учитывать резонансов, связанных с узлом крепления диода.

7.  Рассчитываем полное сопротивление потерь первого контура. Согласно (12.2) на частоте  ГГц имеем Ом,Ом. Поскольку , при расчете можно использовать приближенное выражение  Ом. В силу (12.9)  Ом.

8.  Расстройка первого контура (12.3) .

9.  Рассчитываем параметры второго контура. Примем ,  мм. Согласно (12.1), (12.2) для  ГГц имеем: ;  Ом;  Ом; Ом;  Ом;  Ом; . По (12.3)  Ом; . Поскольку , то  Ом;  Ом; .

При , соотношение (12.10)переходит в (12.3),так что .

10. Находим сопротивление колебательной системы на зажимах отрицательной проводимости предельным переходом из (12.11):

 Ом.

11. Полученное будет близко к оптимальному при Ом. Если реальное значение у используемого ДГ заметно больше, необходимо предусмотреть возможность ослабления связи с полезной нагрузкой, например, введя в тракт нагрузки емкостной штырь на расстоянии примерно  от оси ДГ или индуктивную диафрагму на расстоянии примерно . Если, наоборот, Ом, максимизация выходной мощности требует усиления связи с нагрузкой, что можно реализовать теми же подстроенными элементами, смещенными на относительно указанных положений.

12. КПД колебательной системы (12.12), причем 96 %мощности поступает в нагрузку из первого контура.

13. Уточняем длину резонатора l. Соотношение свидетельствует о том, что частота генерации f несколько ниже собственной частоты контура . Кроме того, f отличается от резонансной частоты колебания из-за неидеальности замыкания в плоскости ДГ. Результирующее полное сопротивление штыря на 10ГГц равно Ом, что ведет к дополнительной расстройке . Итоговая расстройка , т.е. для обеспечения f =10ГГц необходимо иметь ГГц. Для расширения диапазона регулировки частоты выберем мм, что дает ГГц, и предусмотрим емкостный подстроечный штырь на расстоянии от торцевой стенки резонатора.

Скачать файл