Главная страница Комод Кухня Компьютерный стол Плетеная мебель Японский стиль Литература
Главная  Передающие устройства СВЧ 

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 [ 41 ] 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63 64 65 66 67 68 69 70 71 72 73 74 75 76 77 78 79 80 81 82 83 84 85 86 87 88 89 90 91 92 93 94 95 96 97 98 99 100 101 102 103 104 105 106 107 108 109 110 111 112 113 114 115 116 117 118 119 120 121 122 123 124 125 126 127 128 129 130 131 132 133 134 135 136 137 138 139 140 141 142 143 144 145 146 147 148 149

в качестве примера рассмотрим термокомпенсацию цилиндрического объемного резонатора, настроенного на частоту /о (рис. 5.2). Изменение температуры объемного резонатора на вызывает приращение резонансной частоты Д/i = -а, Д о.

Если термокомпенсирующий подстроечный штырь изготовить из материала с ТКР щ, большим, чем ТКР ссд материала резонатора и колпачка системы термокомпенсации, и если размеры конструкции таковы, что / > Z, то температурное изменение размеров подстроечного штыря вызьщает изменение резонансной частоты А/г = ( л - а,)/Д/ где

d\ldl - коэффициент настройки.

Результирующее изменение частоты

Д/ = Д/i + А/2 = - а/Д о + -b(aa-a,)/A/f.


Рис, 5.2. Термокомпенсация цилиндрического объемного резонатора:

/ - резонатор; 2 -термокомпенсирующий штырь; J -колпачок системы термокомпенсации

Приравняв Д/ нулю, найдем условие компенсации

l + /o/f/f

Отсюда следует, что термокомпенсацию можно осуществить несколькими путями: или выбором a/i>a;, или выбором длины / и коэффициента настройки d\ldl.

Отметим, что термокомпенсация PC позволяет существенно повысить стабильность частоты передатчика только в тех случаях, когда резонатор оказывает решающее влияние на его стабильность, т. е. связь PC с нагрузкой мала, а следовательно, мало и ее дестабилизирующее действие.

И наконец, температурную стабилизацию осуществляют термостатированием узлов, определяющих стабильность частоты. Этот способ особенно надежен при сильных перепадах температуры, как, например в передатчиках, установленных на самолетах, и в аппаратуре, предназначенной для космических полетов.

Влияние влажности на стабильность частоты может быть ослаблено путем герметизации элементов и узлов (индуктивных катушек, конденсаторов, фидерных линий и т. д.),



отдельных блоков генераторов СВЧ, а также использованием для их изготовления материалов, не подверженных действию влаги.

Весьма эффективным средством борьбы с уходами частоты вследствие изменения давления является герметизация элементов и блоков генераторов.

§ 5.3. ВЛИЯНИЕ НАГРУЗКИ НА ЧАСТОТУ И ФАЗУ КОЛЕБАНИЙ ГЕНЕРАТОРОВ СВЧ

Нагрузка автогенератора вносит в его PC не только активную, но и реактивную проводимость, что приводит к изменению частоты и фазы выходного сигнала.. Рассмотрим эквивалентную схему (рис. 5.3, а), где = ge + + jbe - нелинейная электронная проводимость; Уро = = 8ро + /&ро = gpo + /2брУро - проводимость PC; gpo - проводимость, обусловленная активными потерями в PC; ро = i?poQo - Характеристическая проводимость PC; бр - относительная расстройка PC; бр = о;. П = =gH + }К - проводимость, вносимая нагрузкой.

В СВЧ-диапазоне проводимость, вносимую нагрузкой, удобно выразить через модуль Г„ и фазу я]; коэффициента отражения по напряжению на входе фидерной линии, соединяющей генератор с нагрузкой. Входная проводимость такой линии

1-Гй-Ь/2Г„8шг; пх-о 1+г|+2rcosil)

где Ко = 10 - волновая проводимость линии.

Выходное устройство генераторного прибора, трансформирующее эту проводимость к зажимам PC генератора, можно представить в виде эквивалентной схемы (рис. 5.3, б), состоящей из идеального трансформатора с коэффициентом трансформации kj, реактивных проводимости Ь' и сопротивления X.

При малых значениях Ь' й X проводимость, подключенная к PC,


Рис. 5.3. Эквивалентные схемы автогенератора с нагрузкой

4(14-r-f2rcosij;)

(5.12)



Общая проводимость генератора с учетом проводимости нагрузки определяется соотношением

Ко(1-Г-)

вых = ;?вых + /вых = ёрО + ge + щ (\-\-Yl +2Г С0315) ~

+ / [Ье + 2брУр + (5.13)

Рассмотрим вариации частоты и фазы, происходящие под влиянием нагрузки и определяющиеся изменением реактивной части выходной проводимости бвых-

1. Влияние нагрузки на фазу выходного колебания в усилителях СВЧ. Вариации фазы, обусловленные изменением проводимости, определим из соотношения

ц> = ardgb,MУpo, (5.14)

где Qh - нагруженная добротность PC. Считая, что реактивная составляющая электронной проводимости be практически не меняется при изменении нагрузки, и используя (5.13), получаем

Аф = агс1е(2брС„+,р^1§ (5.15)

При настройке PC на частоту входного сигнала расстройка бр = О, а изменение фазы

Pd sin lb

A9 = arctg-!--- (5.16)

В выражении (5.16) й = (1 + ГУ2Г„); рр = QJQ ; Qbh poWo - внешняя добротность PC при согласованной нагрузке. Максимальный уход фазы соответствует значению г|; = arccos (-1/а), получаемому нз условия а (Дф)/(3г|) = 0:

Афтах = arctg2ppr /(l-r). (5.17)

2. Влияние нагрузки на частоту выходного сигнала автогенератора СВЧ. В стационарном режиме для автогенератора выполняется условие равенства нулю суммарной реактивной проводимости

Ьвь,х = Ь.--&рО + н=0. (5.18)

Пренебрегая, как и ранее, влиянием нагрузки на be, с учетом (5.13) и (5.18) найдем изменение частоты генера-



1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 [ 41 ] 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63 64 65 66 67 68 69 70 71 72 73 74 75 76 77 78 79 80 81 82 83 84 85 86 87 88 89 90 91 92 93 94 95 96 97 98 99 100 101 102 103 104 105 106 107 108 109 110 111 112 113 114 115 116 117 118 119 120 121 122 123 124 125 126 127 128 129 130 131 132 133 134 135 136 137 138 139 140 141 142 143 144 145 146 147 148 149

© 2007 EPM-IBF.RU
Копирование материалов разрешено в случае наличия письменного разрешения