Исследование параболической антенны (назначение радиопередатчика – радиовещание в синхронной сети, колебательная мощность в фидере – 12 кВт, диапазон рабочих частот – 0,15-0,35 МГц)

Емкость этого разделительного конденсатора должна быть много меньше сопротивления анодной нагрузки

  =>  , нФ

2.  Блокировочная индуктивность источника анодного питания от токов высокой частоты.  Величину блокировочной индуктивности необходимо выбирать много больше сопротивления анодной нагрузки

  =>  , мГн , а также

3.  Входное сопротивление оконечного каскада

; , кВт  =>  , Ом

4.  Блокировочная индуктивность источника смещения от токов высокой частоты.

, мкГн

5.  Разделительная емкость в сеточной цепи от .

, мкФ

6.  Емкости в катодной цепи , нФ

7.  Защитное сопротивление в цепи второй сетки

, Ом

8.  Блокировочная емкость в цепи второй сетки по высокой частоте

, нФ

9.  Сопротивление в катодной цепи для создания искусственной средней точки

, Ом

10.  Блокировочные емкости по высокой частоте для измерительных приборов , нФ.

2.4. Принципиальная схема

Рисунок 2.1. – Принципиальная схема выходного каскада на лампе

2.5. Расчет ВКС и КНИ

Для расчета ВКС используются следующие исходные данные:

1.  Затухание контура:

,

2.  где  - добротность ненагруженной колебательной системы. Для передатчиков мощностью от 1 до 100 кВт  берется равной около 100. Тогда

.

3.  Волновое сопротивление фидера:

, Ом.

4.  Коэффициент бегущей волны:

Для диапазона ДСВ .

5.  Эквивалентное сопротивление анодной нагрузки:

, Ом.

6.  Заданная мощность в антенне:

, Вт.

7.  Нижняя рабочая частота передатчика:

, МГц.

8.  Верхняя рабочая частота передатчика:

, МГц.

9.  Число контуров колебательной системы:

Так как мощность передатчика менее 10 кВт, то достаточно одноконтурной колебательной системы.

.

10.  Номер варианта в журнале:

.

11.  Емкость антенны:

,

12.  где  - средняя длина волны, на которой работает передатчик.

, М.

, нФ.

13.  КПД колебательной системы:

.

14.  Схема включения лампы:

Схема с общим катодом (ОК).

После вычислений на ЭВМ получены следующие данные на колебательную систему.

Таблица 2.5.1 – КПД колебательной системы и мощность высших гармоник

Таблица 2.5.2 – Данные на колебательную систему

Расчет генератора в режиме УМК, а также коэффициента нелинейных искажений произведен также на ЭВМ. Результаты расчета указаны ниже. Коэффициент нелинейных искажений 1.157%   – не превышает 2% установленных по ГОСТ.

Расчет генеpатоpа в pежиме УМК на 'ГУ-76Б

Схема с общим катодом

Результаты pасчета:

KS=-46.269(дБ),  K3=-47.250(дБ),  K5=-53.214(дБ),  Kг=1.157(%)

3. Расчет транзисторного каскада с коллекторной модуляцией

Предвыходной каскад предназначен для предварительного усиления ВЧ сигнала до мощности необходимой для "раскачки" выходного каскада. Также в этом каскаде осуществляется амплитудная модуляция по коллекторной цепи. Каскад строится на основе десяти усилительных модулей с использованием моста сложения мощностей. Такое включение модулей не только обеспечивает требуемую мощность каскада, но и обеспечивает бесперебойную работу передатчика при выходе из строя одного из модулей. Каждый из модулей строится по двухтактной схеме на двух транзисторах включенных по схеме с общим эмиттером и углом отсечки .

Для  коэффициенты разложения токов имеют следующие значения: , . Для  коэффициент разложения тока .

3.1. В пиковой точке

Произведем расчет предоконечного каскада на биполярных транзисторах 2Т964А в пиковой точке.

1.  Максимальное напряжение на коллекторе транзистора:

, В

2.  Критический коэффициент использования коллекторного напряжения:

3.  Максимальная амплитуда напряжения на коллекторе:

, В

4.  Мгновенное напряжение на коллекторе транзистора:

, В

, В < , В – условие выполняется, транзистор не выйдет из строя, т.к. работает при допустимом напряжении коллектор-эмиттер

5.  Первая гармоника коллекторного тока:

, А

6.  Постоянная составляющая коллекторного тока:

, А

, А < , А – условие выполняется, транзистор не выйдет из строя, т.к. работает при допустимом значении постоянной составляющей тока коллектора

7.  Сопротивление коллекторной нагрузки:

, Ом

8.  Потребляемая мощность:

, Вт

9.  Коэффициент полезного действия:

10.  Вспомогательные коэффициенты:

11.  Первая гармоника тока базы:

, А

12.  Сопротивление в цепи базы:

Из двух полученных величин берется меньшая.

13.  Постоянная составляющая базового тока:

, А

14.  Напряжение смещения:

15.  Входное сопротивление:

, Ом, где , Ом

, Ом

16.  Колебательная мощность на входе транзистора:

17.  Коэффициент усиления по мощности:

 >  – условие выполняется, необходимое усиление обеспечивается. Запас усиления используется на амплитудную коррекцию.

18.  Реактивная составляющая входного сопротивления:

3.2. В телефонной точке

Телефонная точка

1.  Амплитуда напряжения на коллекторе транзистора:

, В

2.  Напряжение на коллекторе транзистора:

, В

3.  Первая гармоника коллекторного тока:

, А

4.  Потребляемая мощность:

, Вт

5.  Колебательная мощность:

, Вт

6.  Первая гармоника базового тока:

, А, где  - коэффициент модуляции предварительного каскада ().

7.  Колебательная мощность на входе транзистора:

, Вт

3.3. Выбор элементов

1.  Сопротивление резисторов делителя напряжения смещения:

, Ом

, Ом

, Вт, где  - напряжение источника питания цепей смещения. Здесь в качестве  взят  - источник коллекторного питания, а также произведена проверка по мощности, рассеиваемой на резисторе , которая не превышает 5 ватт и подтверждает возможность применения.

2.  Сопротивление в эмиттерной цепи:

, Ом

3.  Разделительная емкость в коллекторной цепи:

, мкФ

4.  Блокировочная индуктивность источника коллекторного питания от токов высокой частоты:

, мкГн

5.  Разделительная емкость в базовой цепи

, мкФ.

3.4. Принципиальная схема

Рисунок 3.1. – Принципиальная схема транзисторного модуля

4. Расчет промышленного КПД передатчика

Расчет промышленного КПД производится для трех значений :  и .

Формула для расчета КПД указана ниже

, где  - средняя мощность в антенне,  - суммарная потребляемая передатчиком мощность.

Суммарная потребляемая передатчиком мощность состоит из суммы мощностей потребляемых основными энергоемкими узлами

, где  - мощность, потребляемая высоковольтными цепями (анодными и сеточными);

 - мощность, потребляемая накальными цепями;

 - мощность, потребляемая сеточными цепями;

 - дополнительная мощность.

Мощность, потребляемая высоковольтными цепями, находится как

, где  - КПД выпрямителя ().

Мощность, потребляемая накальными цепями, находится как

, где  - КПД трансформатора ().

Мощность, потребляемая сеточными цепями, находится как

, где  - КПД трансформатора ().

В дополнительную мощность входит мощность, потребляемая системой