Разработка и расчет лампового передатчика СВЧ, страница 4

(Вт),       (2.23)

емкость цепочки автосмещения

(пФ),                   (2.24)

принимаю (пФ).

Расчет колебательной системы

Выбираем схему автогенератора с общей сеткой (рис.2) и колебательной системой, выполненной из отрезков коаксиальных линий, закороченных на конце.

Определяю реактивные входные сопротивления отрезков коаксиальных линий, подключаемых к генераторной лампе ([3],стр.44). Реактивное входное сопротивление отрезка линии, включаемого между анодом и сеткой:

(Ом), (2.25)

реактивное входное сопротивление отрезка линии, включаемого между сеткой и катодом:

(Ом). (2.26)

Выбираю одностороннюю конструкцию колебательной системы генератора, она более практична и приемлема, имеет меньшие габариты, более простое сочленение лампы с линиями, упрощенные способы охлаждения лампы и регулировки положения КЗ-поршней в линиях. На рисунке 5 изображен эскиз колебательной системы генератора и обозначены основные размеры, расчет которых приведен ниже.

Рис. 5 Колебательная система.

Определяю конструктивные размеры, исходя из вычисленных входных сопротивлений отрезков линий ,  и конструктивных размеров генераторной лампы ГИ-6Б. Из конструктивных соображений выбираю толщину стенок всех труб мм.

Внутренний диаметр катодной трубы принимаю равным диаметру катодного вывода лампы мм, тогда внешний диаметр этой трубы

(мм),                               (2.27)

Определяю поперечный размер трубы, сочленяемой с выводом управляющей сетки. Если принять внутренний диаметр сеточной трубы  равным диаметру сеточного вывода, то для размещения поршня останется пространство в радиальном направлении, равное

(мм),                                (2.28)

такой размер конструктивно мал. Увеличиваем этот размер до мм, тогда внутренний диаметр сеточной трубы

(мм).                             (2.29)

Внешний диаметр сеточной трубы

(мм),                             (2.30)

внутренний диаметр анодной трубы выбираю равным

(мм),                                (2.31)

а внешний диаметр анодной трубы:

(мм).                              (2.32)

Волновое сопротивление коаксиальных линий, образующих колебательную систему:

(Ом),                         (2.33)

(Ом).                         (2.34)

Геометрическая длина сеточно-катодной линии

(см).               (2.35)

(см) неприемлема. Окончательная длина этой линии определяется как

(см).                         (2.36)

Геометрическая длина анодно-сеточной линии

(см),             (2.37)

окончательная длина анодно-сеточной линии

(см).                      (2.38)

Далее проверяю отрезки линий колебательной системы на электрическую прочность. Максимальное значение напряжения, действующего между трубами катодно-сеточной линии

(В).      (2.39)

Наибольшая напряженность электрического поля в коаксиальной сеточно-катодной линии

(В/см).      (2.40)

Допустимый градиент поля для воздуха

(кВ/см), следовательно

.

Коэффициент запаса по электрической прочности

.                           (2.41)

Максимальное значение напряжения, действующего между трубами анодно-сеточной линии

(кВ).   (2.42)

Наибольшая напряженность электрического поля в анодно-сеточной линии

(В/см),     (2.43)

коэффициент запаса по электрической прочности

.                          (2.44)

Оцениваю конструкцию колебательной системы. Критерием возможности конструктивного выполнения колебательной системы в первом приближении является добротность ненагруженного отрезка анодно-сеточной линии, определяемая по формуле

, – можно обеспечить;(2.45)

где функция  – определяется из графика ([3],стр.59), изображенного на рисунке 6.

рис. 6 График значений функции .

Расчет вывода энергии

Так как требуемый автогенератор работает на фиксированной волне и не требует регулировки связи с нагрузкой, выбираю автотрансформаторный тип вывода энергии ([3],стр.60), который обладает достаточно высокой электрической прочностью, допускает передачу практически любого уровня мощности, отличается простотой конструкции и высокой надежностью при эксплуатации. Нагрузку связываем с анодно-сеточной линией. Во всех случаях элемент связи предназначается для создания напряжения на входе фидера, идущего к нагрузке, причем это напряжение должно обеспечить передачу в фидер требуемой мощности , т.е. напряжение на входе фидера