Расчет усилителя мощности на лампах бегущей волны (выходная мощность не более 3кВт, рабочая частота 6ГГц)

6 Расчет усилителя мощности на ЛБВ

Рассчитаем усилитель частотно-моделированных колебаний передатчика спутниковой системы связи. Исходные данные : выходная мощность не более 3кВт, рабочая частота 6ГГц, полоса пропускания 37МГц.

1.  Исходя из справочных данных находим, что заданная выходная мощность может быть обеспечена лампой типа YH-1041, имеющей паспортные данные: кВ мА Кл=30дБ

2.  Микропреверанс электронного пучка по напряжению на спирали:

0,745

3.  Задавшись соотношением , характерное для сантиметрового диапазона, по графикам на рис 6.1 находим

Рис.6.1

4.  Радиус спирали электронного потока

см

 см

5.  Коэффициент замедления

6.  По графику на рис.6.2 для  и  находим величину 11

Рис 6.2

Волновое сопротивление  Ом

7.  Параметр усиления

8.  По графикам рисунка 6.3 определяем  , откуда

Рис. 6.3

9.  Плотность тока

 А/см²

10.Коэффициент

0.201

11.Коэффициенты

12.Из графиков рисунка 6.4 для  находим   

Рис.6.4

13.Параметр нарастающей волны

14.Подставляя значения и в уравнения:

Находим 2.23 и

15.Значения 2.23,,х=0,823 подставляем в следующую формулу:

    

Получим параметр начальных потерь -16,6 дБ и выбираем параметр дБ

16.Используя равенство  где  находим

Откуда получим

17.Выбор режима и расчет нелинейных искажений. При усилении частотно-модулированных колебаний в оконечных усилителях обычно используется режим насыщения лампы.

Найдем вспомогательные коэффициенты

   

И подставим их в формулу , получим  величину , которой соответствует выходная мощность 3048 Вт

Нормированную амплитуду высокочастотного поля на входе ЛБВ в режиме насыщения находим из выражения   0,411. Далее находим 1,053 Вт

Коэффициент усиления в режиме насыщения  дБ с учетом потерь за счет локального поглотителя =-6дБ, получим  дБ

18.Из табличных данных находим, что для передатчика с числом возможных каналов более 1800: МГц

Коэффициент нелинейных искажений в выбранном режиме:

КПД  будет равен: