Структурные схемы радиопередающих устройств и их основные параметры (назначение, особенности работы). Структурная схема генератора с независимым возбуждением (ГНВ). Принцип работы ГНВ. Работа генератора в нелинейном режиме (с отсечкой тока). Понятие угла отсечки. Нагрузочные характеристики генератора, страница 3

Анализируя справочные материалы, представляем значения коэффициента разложения при различных углах отсечки, видно, что L максимальна при тета=120, а значит и будет максимальна амплитуда и мощность. Однако КПД генератора при этом угле отсечки невелик, т.к. уменьшается отношение L1/Lo (формула 18).

Для повышения КПД необходимо брать меньший угол отсечки. Обычно используется от 60 до 90 градусов. Тогда мощность и КПД имеют приемлемые величины.

5. Нагрузочные характеристики генератора.

(рис.10)

Изменение параметров генератора происходит в результате изменения положения направленной на семейство статических характеристик нелинейного элемента.

    В результате данного изменения меняется величина и форма импульса, а как следствие мощность и кпд.

При малом  Rэ  генератор работает в недонапряженном режиме.  Амплитуда импульса тока максимальна, а падение напряжение на нагрузку минимально, отсюда минимальное значение Рн .

Постоянная составляющая тока Ik0 велика, велика мощность, потребляемая от источника.

При изменении Rэ до некоторого определенного значения. Rэкв.опт. амплитуда тока уменьшается, однако падающее на нагрузку растет быстрее,  чем уменьшается ток, поэтому  при оптимальной величине Rэ , форма импульса искажается незначительно, однако из-за большой величины на Pпотр и Pрас, этот режим не целесообразен. При некотором оптимальном значении  Rэ  имеет место достаточно большое значение мощности в нагрузки и кпд. Этот режим при Rэ.опт. называют критическим, при дальнейшем увеличении сопротивления генератор уходит в перенапряженный режим. По мере увеличения нагрузки, напряжение режима возрастает искажая форму импульса, уменьшив гармонические составляющие n уменьшаются энергетические показатели.

В случае сильно перенапряженного режима импульс раздваивается. Таким образом, критерий режима среднего между не до напряженном и перенапряженном он оптимален. Но он имеет лишь при определенном значении нагрузки и при определенных элементах. Обеспечить режим практически невозможно. Поэтому на практике используют некоторый промежуток между критическим режимом, т.е. слегка не перенапряженный.

6. Связь генератора с нагрузкой.

Для обеспечения оптимальной энергетических параметров необходимо учитывать связь генератора с нагрузкой.

В большинстве случаев полезная нагрузка генератора независимо возбужденная является антенным устройством, реже – входная цепь следующего каскада. Причем являясь практически выходным каскадом генератора определенной мощности и КПД всего передатчика.  В свою очередь эти параметры зависят от вида связи генератора с нагрузкой. На практике применяется простой и сложный метод связи.  Простая антенна: контур включен непосредственно в цепь генератора. Сложная: с использованием промежуточного контура . В этом случае есть 3 варианта сложной схемы связи:

1)  С трансформаторной связью (рис.11)

2)  С автотрансформаторной связью (рис.12)

3)  С емкостной связью (рис.13)

При использовании сложной связи антенна совместима с вязи и настройка представлена в виде эквивалентного контура, связь с контуром генератора и элементами связи.  Имеет место взаимное влияние контуров и изменение режима их работы. Характеризуется величиной и видом вносимого сопротивления. Это сопротивление комплексное.

 Активное и реактивные составляющие вносимом сопротивлении определяются следующими выражениями:         (формулы 19)

Но при работе на резонансной частоте сопротивление колебательного контура  чисто активное, т.е. при работе на частоте резонанса будут следующие определения.

  От величины этого сопротивления изменяется активное сопротивление системы и в этом случае:    (формулы 20).  Значит при изменении связи между контурами изменяется величина эквивалентного сопротивления и изменяется режим работы генератора, изменяется мощность нагрузки и КПД.

При использовании промежуточного контура применяется понятие КПД промежуточного контура (формула 21).

   Исходя из того, что составляет КПД пк определяется одной и той же  составляющей Ik, то КПД пк можно определить через сопротивление, как относительную активную составляющую к сумме сопротивлений. С ростом связи растет промежуточный КПД (рис.14) однако рост КПД не означает рост мощности нагрузки, которая имеет определенный максимум, как и мощность самого генератора. 

При отсутствии связи, эквивалентное сопротивление максимально и генератор работает в перенапряженном режиме.  По мере роста связи растет вносимое сопротивление и уменьшает эквивалентное сопротивление. Это уменьшит напряженность работы генератора и при некоторой связи сопротивление,  принимающее оптимальное значение для критического режима. А при дальнейшем увеличении связи генератор переходит в не до напряженный режим (рис.15), где Хсв – критический режим работы.