Одночастотный импульсный передатчик. работа (стр. 1 из 2)

Одночастотный импульсный передатчик. Курсовая работа.

Введение

Рассматриваемый импульсный передатчик представляет собой автогенератор с анодной импульсной модуляцией, собранный по схеме с общей сеткой.

В генераторе с общей сеткой частота генерируемых колебаний близка к собственной частоте анодно-сеточного контура и регулируется изменением его параметров.

Полезная нагрузка связывается с анодно-сеточным контуром.

Исходные параметры

- рабочая частота: f = 250 МГц,

- мощность в антенне (нагрузке): Р = 640 кВт (колебательная мощность),

- коэффициент полезного действия фидера: фидера η_Ф = 0,8

- волновое сопротивление фидера: ρ_ф = 100 (С) Ом,

- длительность радиоимпульса t = 5 мкс;

- период повторения радиоимпульсов T = 2500 мкс;

Выбор генераторной лампы и режима работы

При заданном к.п.д. фидера

и ориентировочном к.п.д. колебательной системы номинальная импульсная мощность лампы составляет

где

- мощность несущей в антенне.

Импульсная мощность, рассеиваемая на аноде при ожидаемом к.п.д. каскада

составит

.

Средняя рассеиваемая мощность равна

Выбираем генераторный триод ГИ-5А. Эта лампа предназначена для работы в качестве усилителя или генератора высокочастотных колебаний на частотах до 311 МГц в схемах с общей сеткой или в схемах с нейтрализацией. Основные параметры приведены ниже:

Основные параметры при Uн=6,3 В, Uа=1 кВ, Iа=1 А
Ток накала	425 ± 41 А
Ток анода (при Uа=3 кВ)	1,15 ± 3,5 А
Ток эмиссии катода в импульсе (при Uа=Uс=4 кВ)	251 А
Ток сетки обратный (при Uс1= -311 В)	£ 411 мкА
Крутизна характеристики	25 ± 5 мА/В
Коэффициент усиления	35 ± 5
Выходная мощность в импульсе (при tимп=11 мкс, Uа=26 кВ и скважности 455)	³ 1211 кВт
Междуэлектродные емкости, пФ:
входная	£ 91
выходная	£ 35
проходная	£ 13
Долговечность	³ 611 ч

Предельные эксплуатационные данные
Напряжение накала	6 - 6,6 В
Напряжение анода в импульсе	27 кВ
Ток накала пусковой	641 А
Мощность, рассеиваемая анодом	6 кВт
Мощность, рассеиваемая сеткой	411 Вт
Скважность (минимальная)	435
Температура анода	171 С
Температура спая металла со стеклом	151 С
Интервал рабочих температур окружающей среды	от -51 до +61 С

Анодно-сеточные и анодные характеристики лампы приведены на рис.1.

Рис.1. Анодно-сеточные и анодные характеристики лампы.

Выбираем работу в критическом режиме.

Критический коэффициент использования анодного напряжения определяется как

где

- коэффициент разложения импульса анодного тока, S_ГР – крутизна линии граничного режима (рис.2), U_C – амплитуда первой гармоники, Е_ПИТ – напряжение питания.

Рис.2. К определению крутизны S_ГР.

По анодным характеристикам лампы определяем

Зададимся напряжением питания

и углом отсечки анодного тока . Тогда и

Определим максимальную амплитуду первой гармоники анодного тока как

где

. Подставив значения, получаем

Постоянная составляющая анодного тока каскада (во время импульса)

Эквивалентное сопротивление нагрузки

Эквивалентное сопротивление нагрузки

Эквивалентное сопротивление каскада по цепи питания (каскад как нагрузка для модулятора)

Мощность, потребляемая от источника питания (во время импульса):

Средняя мощность

К.п.д. каскада

Динамическая характеристика

Динамическая анодно-сеточная характеристика, определенная по точкам пересечения нагрузочной прямой со статическими анодными характеристиками и аппроксимированная полиномом третьей степени,

приведена на рис.3.

Входное сопротивление лампы в области сеточных токов полагаем постоянным и равным Ri = 28 Ом.

Рис.3. Динамическая анодно-сеточная характеристика.

Эквивалентная схема.

Эквивалентная схема автогенератора показана на рис.3.

Рис.3. Эквивалентная схема автогенератора. Cm - емкость связи, состоящая из емкости анод-катод Cac и собственно емкости связи. Rn - эквивалентное сопротивление нагрузки, Ri - входное сопротивление лампы, Lps - дроссель источника питания, Cps - разделительный конденсатор.

В рассматриваемой схеме La - индуктивность аноднго контура, а Cg - емкость катод-сетка. Значение La определяется по формуле:

, где f - рабочая частота.

Емкость конденсатора анодного контура выбираем (чтобы уменьшить влияние разброса параметров лампы – емкости анод – сетка Cag)

Емкость конденсатора связи

Типовые соотношения для цепи питания: Lps>111La, Cps>111Ca.

Дифференциальные уравнения.

Учитывая, что ток через дроссель питания равен

а напряжение на сетке равно

можно записать

Полагая, что падение переменного напряжения на блокировочном конденсаторе пренебрежимо мало, получаем

Так как

то окончательно (с учетом выражения для динамической характеристики) получаем дифференциальное уравнение второго порядка относительно напряжения на анодном контуре:

Численные значения для подстановки