9.1. Расчет цилиндрических спиральных катушек

9.2. Расчет числа витков и диаметра плоской спирали

Контурные катушки переменной индуктивности

В контурных системах современных коротковолновых передатчиков большое распространение нашли катушки переменной индуктивности в виде цилиндрических или плоских спиральных катушек с подвижными контактами, перемещающимися вдоль витков. Основными характеристиками катушек для колебательных контуров передатчиков являются индуктивность, электрическая прочность, добротность, величина собственной емкости и габариты. Такие катушки обеспечивают изменение индуктивности в широких пределах. Величина индуктивности катушек КВ-передатчиков обычно достигает нескольких десятков микрогенри. При рациональной компоновке аппаратуры начальная индуктивность катушки может быть весьма малой – десятые доли микрогенри. В частности, в двухтактной схеме катушку выполняют в виде двух соединенных последовательно встречнонамотанных полукатушек, разнесенных на расстояние, примерно равное расстоянию между осями генераторных ламп. Внутренние выводы полукатушек присоединяют к анодам ламп, а наружные соединяют накоротко, они имеют нулевой потенциал по высокой частоте (рис.9.1).

Рис 9.1 Катушки переменной индуктивности в двухтактной схеме.

Этим обеспечивается минимальная длина монтажных соединений, определяющих начальную индуктивность контура, и сокращение до минимума эффективной емкости катушки на землю, поскольку ее торцы, обращенные к экранам, не находятся под высокочастотным напряжением. Для того чтобы в закороченных (нерабочих) частях полукатушек не возникали резонансные явления, которые могут вызвать большие потери высокочастотной энергии, а также привести к уменьшению добротности катушки, применяются дополнительные замыкатели (это используется и в катушках контуров однотактных каскадов). У катушек мощных каскадов закорачивают каждый нерабочий виток спирали.

Число витков у катушек переменной индуктивности обычно не превышает 8-10 (у каждой полукатушки, если схема двухтактная). Это обусловлено прежде всего необходимостью ограничить величину емкости катушки на землю, а также ее габариты. Наибольшее сокращение габаритов получается при навивке спиралей из ленты (шины); если спираль цилиндрическая, производится навивка ленты "на ребро".

Провод намотки катушки

Для навивки спиралей катушек со скользящими контактами, работающих в каскадах мощностью более 2кВт, используются трубки квадратного и прямоугольного сечения. Конструкция контактной системы при этом более простая, а сама катушка получается более устойчивой и жесткой. Широкие медные ленты (шины) прямоугольного сечения применяются главным образом для навивки спиралей плоских катушек индуктивности каскадов мощностью до 5кВт. Цилиндрические катушки индуктивности, спирали которых навиты такой лентой, используются в каскадах мощностью не более 1 кВт. Из трубки круглого сечения навивают в основном катушки постоянной индуктивности, вариометры, а также катушки переменной индуктивности с короткозамкнутым витком.

Большое значение имеет чистота поверхности спирали, которая должна быть возможно более высокого класса. Плохая чистота поверхности приводит к ускоренному истиранию контактов токосъема и, как следствие, к возрастанию переходного сопротивления, уменьшению добротности контура и снижению надежности в эксплуатации (у передатчиков средней мощности переходное сопротивление составляет от 0,01 до 0,05 Ом). Кроме того, повышение чистоты поверхности уменьшает поверхностное сопротивление спирали, так как путь тока в проводнике с идеально ровной поверхностью короче, чем в проводнике с шероховатой поверхностью. Увеличение сопротивления становится заметным, когда высота микронеровностей соизмерима с глубиной проникновения тока в провод (у медного провода в диапазоне частот 1,5-30МГц глубина проникновения тока составляет 0,05- 0,01 мм).

При расчете катушек индуктивности исходными данными являются максимальная величина индуктивности , амплитуда переменного напряжения на катушке и эффективное значение тока через катушку. Как известно из теории поверхностного эффекта (скин–эффекта), сопротивление провода на высоких частотах следует рассчитывать не по его сечению, а по периметру. При этом необходимо учитывать реальные условия нагрева и теплоотдачи провода. Для расчета катушки вводят понятие перегрева провода , где - температура поверхности провода, a - температура окружающей среды. Обычно принимают 30-40,°С. Требуемый диаметр медного провода определяется по полуэмпирической формуле:

d= 0,18, (9.1)

где – эффективное значение высокочастотного тока через катушку, А; f – рабочая частота, Гц; τ – перегрев провода,°C; d - диаметр провода, мм. При использовании провода намотки другого профиля периметр провода определяется формулой:

р=0,18π ( 9. 1’)

Если периметр р < 10мм, то применяют провод сплошного сечения, при периметре р> 10 мм – провод трубчатый. В том случае, когда спираль охлаждается водой, требуемая величина периметра, рассчитанная по формуле ( 9. 1’), может быть уменьшена в два – три раза, поскольку водой отводится около 95% тепла. Однако водяное охлаждение катушек индуктивности возможно только в каскадах, где используются радиолампы с водяным охлаждением. При курсовом и дипломном проектировании можно руководствоваться сортаментами квадратных и прямоугольных труб из меди марок Ml и М2, приведенными в табл. 9.1 и 9.2, где а, b и s – размеры, показанные на риc.9.2. Стандартными значениями диаметра d проводов круглого сечения (рис.9.2) являются: 1; 1,12; 1,25, 1,4; 1,5; 1,68; 1,74; 1,81; 1,88; 1,95; 2,01; 2,26; 2,44; 2,63; 2,83; 3,05; 3,28; 3,53; 3,8; 4,1; 4,5; 4,8; 5,2 мм, и др. [3]

Рис.2. Квадратное, прямоугольное и круглое сечения медной трубы

Таблица 9.1

А, мм	10; 12	14; 16	18; 20	22; 25	28; 32; 36; 40	42; 45; 50
S, мм	1; 1,5	1; 1,5; 2; 2,5	1; 1,5; 2; 2,5	1,5; 2; 2,5; 3	1,5; 2; 2,5; 3; 4; 5	1,5; 2; 2,5; 3; 4; 5

Таблица 9.2

а, мм	b, мм	s, мм
130	65	2,5
160	80	2,5
180	85	3,0

9.1. Расчет цилиндрических спиральных катушек

Катушка индуктивности, как правило, находится внутри металлического шкафа. Как известно, наличие металлических масс в конструкции, где установлена, катушка, уменьшает ее индуктивность. Это может быть ориентировочно учтено, если увеличить расчетное значение индуктивности катушки на 10-20 %, т.е.

.

Минимальная индуктивность катушек, работающих в диапазоне волн 12–16м, обычно мала. В двухтактных схемах она определяется суммой индуктивностей проводников, соединяющих аноды ламп и внутренние выводы полукатушек, и индуктивностью короткозамыкателя при таком положении контактных систем, когда все витки катушки замкнуты (пунктирные линии на рис.9.1). Индуктивность проводников и короткозамыкателя можно рассчитать по формуле для одиночного провода. Однако, при ориентировочном расчете достаточно уменьшить исходное значение минимальной индуктивности на 20-30 %:

.

После того как по формуле ( 9. 1’) определен периметр р сечения провода намотки спирали, находят его диаметр d, если провод круглый, или ширину провода в направлении намотки b, если провод прямоугольный, либо а, если он квадратный (рис.9.2). Затем рассчитывают число витков спирали n при максимальной величине индуктивности . Для этого предварительно следует задать отношение D/1 (коэффициент формы), где D – средний диаметр витка спирали, l – длина намотки, и шаг намотки h (рис. 9.3).

Рис.9.3. Цилиндрическая спираль

При выборе отношения D/1 необходимо иметь в виду следующее. Наибольшую добротность при наименьшем расходе меди имеют катушки при отношении D/1 =2,5 – 3 и шаге h = (2–2,5)b, или (22,5)а, если провод квадратный. Однако при этом увеличивается объем, занимаемый катушкой, а также напряжение между витками. Возрастает и собственная емкость катушки, из-за которой увеличиваются потери энергии в катушке, и снижается ее добротность. Величина собственной емкости примерно пропорциональна диаметру катушки D. По этим причинам отношение D/1 принимают гораздо меньше оптимального, в большинстве случаев D/1 = 0,5 - 1,0.

Шаг намотки h определяется как требованиями электрической прочности, так и конструктивными соображениями: щетки подвижной контактной системы должны свободно проходить между витками спирали. Поэтому, например, при навивке спирали катушки из ленты малой толщины (b<3мм) "на ребро" следует принимать отношение h/b = 5–7. При навивке спирали трубкой для большинства коротковолновых катушек принимают h= (1,3 – l,5)b, если трубка прямоугольная, или h = (1,3 – l,5)d, если она круглая. В дальнейшем выбранный шаг намотки должен быть проверен на допустимый градиент напряжения между витками.

Число витков катушки n при длине намотки 1 > (0,3 - 0,4)D рассчитывают по формуле [3]:

n= , (9.2)

где , мкГн; h, мм. Далее рассчитывают длину намотки l=nh и диаметр спирали D. Диаметр цилиндрической катушки должен быть по крайней мере в 10 раз больше размера провода (шины, трубы) в радиальном направлении, т.е. значение D должно удовлетворять неравенству D10d или D10b, так как в противном случае трубку очень трудно наматывать.

Напряженность электрического поля Е между витками катушки определяют при наименьшем числе витков (но при n 1), когда величина Е наибольшая:

Е_max = В/мм. (9.3)

Для намотки на каркасах из твердого высокочастотного диэлектрика (керамические материалы, микалекс, фторопласт) допустимое напряжение на диэлектрика не должно превышать 250-300В/мм. Для бескаркасной намотки допустимая напряженность поля в воздухе 500-700В/мм. В передатчиках с амплитудной модуляцией величина , где – амплитуда переменного напряжения на катушке в режиме несущей частоты. Однако допустимо принимать , так как междувитковый пробой имеет тепловой характер (чем больше плотность газа, тем выше пробивное напряжение, а с повышением температуры плотность воздуха понижается).

Если напряженность электрического поля между витками превышает допустимое значение напряжения на поверхности диэлектрика (стержня, на котором укреплена катушка), но не превышает допустимого напряжения для воздуха, то к каждому из стержней крепление спирали производится через один или через два витка. При креплении через один виток напряженность поля на поверхности стержня определяется формулой:

E =, В/мм,

а при креплении через два витка:

E =, В/мм.

Здесь h и d – в мм.

Собственная емкость катушки индуктивности слагается из междувитковых емкостей и емкостей между отдельными частями катушки и выводами. Она является распределенной, но для удобства расчетов ее заменяют эквивалентной емкостью , подключенной параллельно катушке. Собственная емкость является причиной появления резонансов на частотах, близких собственным частотам катушки, так как на высоких частотах (например, на высших гармониках рабочих частот передатчика) катушка индуктивности представляет собой систему с распределенными постоянными. Величина собственной емкости зависит от конструкции и материала каркаса и от параметров намотки; чем больше шаг намотки и чем меньше ее диаметр, тем меньше собственная емкость. Однослойные цилиндрические катушки, у которых длина намотки не больше ее диаметра намотки, имеют собственную емкость, которая определяется формулой [3]:

С₀= пФ.

Для однослойных катушек на керамических каркасах эта формула дает завышенное значение емкости : при h/b = 1,5 – до 50%, при h/b = 2 – до 30%. У катушек с большим шагом намотки , пФ = 0,5D, см, а у катушек с плотной намоткой , пФ = 1,5D, см.

На рис.9.4 показана конструкция цилиндрической спиральной катушки переменной индуктивности контурной системы однотактного каскада коротковолнового передатчика большой мощности. Катушка имеет сборный стержневой каркас 2, связанный двумя алюминиевыми кронштейнами 9. Намотка 1 выполнена из трубки прямоугольного сечения. Закрепление намотки на каркасе произведено через один виток. Подвижный токосъем 3 имеет две группы скользящих пружинных контактов, одна из которых контактирует с намоткой, а другая - со штангой. Пружинные контакты прикреплены к каретке токосъема винтами и могут быть заменены по истечении гарантированного срока службы, что существенно повышает эксплуатационную надежность токосъема.

Рис.9.4. Конструкция катушки переменной индуктивности.

Механизм принудительного хода токосъема совмещен с осью настройки и расположен в центре катушки. При вращении оси настройки приводится во вращение штанга 5, представляющая собой медную трубу с двумя продольными разрезами. Внутри штанги размещаются неподвижный винт 11 и гайка 21, а снаружи – токосъем 3. Гайка 12, штанга 5 и токосъем 3 связаны между собой двумя штифтами 13. Штифты проходят через отверстия в каретке токосъема, через пазы в штанге и входят в отверстия; высверленные в гайке. При вращении штанги токосъем, совершая вместе с ней вращательное движение, одновременно перемещается вдоль штанги. Штанга изолирована от корпуса высокочастотными дисковыми изоляторами 6 и 14. Изолятор 6 закреплен между торцом штанги и осью настройки и вращается вместе с ними. Изолятор 14 прикреплен неподвижно к кронштейну 9. К другому концу изолятора прикрепляется винт 11. Утолщение диэлектрика по наружному диаметру изолятора уменьшает неоднородность поля и повышает электрическую прочность. Неподвижный токосъем состоит из диска 7, соединенного со штангой, и контактных пружин 8, укрепленных на стержне каркаса с помощью хомута. Конец намотки соединяется с токосъемом 8. Согласование шага намотки с ходом винта 11 производится благодаря использованию многозаходной передачи.

Для повышения электрической прочности на стержнях каркаса установлены рассеивающие кольца 10, прилегающие к кронштейнам. В конструкции используются серебряные контакты 4.

9.2. Расчет числа витков и диаметра плоской спирали

Для расчёта плоских спиралей удобно пользоваться эмпирической формулой:

, мкГн

откуда число витков n равно

n=10,5, (9.4)

где и - соответственно минимальный и максимальный диаметры спирали (рис.9.5); h – шаг намотки спирали в мм, выбор которого был рассмотрен выше; n – число витков. Формула (9.3) справедлива при 0,2<<0,7. При < 0,2 и > 0,7 можно воспользоваться формулой:

L=6,28·10^-3 ∙D_срn²·[ln(4D_ср/c )–0,5] , (9.5)

где с = h∙n, D_ср=D_min+(n – 1)·h.

Рис. 9.5. Плоская спираль.

В формуле (9.5) индуктивность L – в мкГн, а все линейные размеры – в см.

Обычно отношение D_min/D_max выбирают от 0,3 до 0,6. После определения числа витков n можно вычислить и , воспользовавшись уже выбранным отношением и формулой

D_max= ,

или (9.6)

D_min= .

Не следует делать 50 мм. Обычно = (10 – 20)∙h при навивке спирали из ленты и = (5 – 8)∙h при навивке из трубки. Невыполнение этих условий затрудняет навивку спирали и приводит к неоправданному увеличению габаритов.

Литература

1. «Проектирование радиопередатчиков» под ред. В.В. Шахгильдяна. М. «Радио и связь», 2000г., с .317.

2. Лапицкий Е. Г., Семенов А.М., Сосновкин Л. М. «Расчет диапозонных радиопередатчиков». Л., «Энергия», 1974., с.254.

3. Шумилин М. С. «Проектирование радиопередающих устройств». М. Связь, 1980г., с.119. 4. Финкельштейн Л.А. и Гиршман Г.Х. «Антенные контуры широкодиапазонных коротковолновых передатчиков». М.,Л., Госэнергоиздат, 1960г., с.82.

1. Основы теории ламповых генераторов. Вопросы для самоконтроля

1. Назначение радиопередатчика, его роль в системе радиосвязи. Что такое «радиосигнал » (перечислите диапазоны частот информации – речи, музыки).

2. Структурная схема радиопередатчика, назначение ее основных блоков.

3. Поясните назначение основных элементов схемы генератора с независимым возбуждением на триоде, роль электронной лампы и роль колебательного контура. Каковы фазовые соотношения между переменными составляющими напряжений на аноде е_а, и на сетке, е_g.

4. Токораспределение в лампе. Что такое « электронный режим» лампы, какие электронные режимы Вы знаете и от чего они зависят.

5. Задачи расчета генератора. В чем заключается квазилинейная теория А.И.Берга и каковы ее преимущества.

6. Из каких соображений выбирают угол отсечки анодного тока лампы генератора с независимым возбуждением.

7. Изобразите нагрузочные характеристики лампового генератора, поясните каждую из них.

8. Изобразите эквивалентную схему генератора, работающего в недонапряженном или критическом режимах на настроенную нагрузку. Каково назначение этой схемы и каков физический смысл ее парметров. Напишите выражение для первой гармоники анодного тока. Что такое коэффициент приведения a_i и как он зависит от угла отсечки анодного тока q (нарисуйте график a_i =f (q ) ).

9. Изобразите эквивалентную схему генератора, работающего в недонапряженном режиме на расстроенную нагрузку, напишите выражения для приведенных параметров лампы и поясните их физический смысл.

10. Изобразите эквивалентную схему генератора, работающего в перенапряженном режиме на расстроенную нагрузку, напишите выражения для приведенных параметров лампы и поясните их физический смысл, изобразите

импульсы суммарного и анодного токов.

11. Пользуясь эквивалентной схемой генератора, изобразите зависимость первой гармоники анодного тока I_a1 от амплитуды напряжения возбуждения U_gm при трех значениях напряжения смещения на управляющей сетке:

E_g =E^'_g, |E_g|<|E'_g| и |E_g|>|E'_g|, где E^'_g - напряжение запирания ( при этом напряжение анодного питания Е_а и эквивалентное сопротивление нагрузки лампы R_э постоянны). Покажите на анодно-сеточной характеристике лампы все три рабочие точки. Охарактеризуйте электронный режим лампы.

12. Пользуясь эквивалентной схемой объясните, как первая гармоника анодного тока I_a1 и электронный режим лампы зависят от напряжения смещения на управляющей сетке E_g при неизменных значениях E_a, U_gm, R_э. Прикаких значениях угла отсечки анодного тока эта зависимость линейная и почему.

13. Изобразите и объясните зависимость первой гармоники анодного тока I_a1 и электронного режима лампы от напряжения на аноде (на этом же графике должны быть показаны суммарный и сеточный токи)

14. Перечислите преимущества, достигаемые в радиопередатчиках при использовании умножения частоты.

15. Сравните ламповые (транзисторные) и варакторные умножители частоты. Как выбирают угол отсечки анодного тока лампы умножителя. Чем обусловлены трудности умножения в большое число раз ламповыми и транзисторными умножителями.

16. Изобразите структурную схему варакторного умножителя частоты и объясните, каково назначение всех ее элементов.

17. Каково влияние высших гармоник на электронный КПД генератора. В чем принцип повышения КПД за счет высших гармоник.

18. Каковы особенности, достоинства и недостатки параллельного и последовательного (двухтактного) включений ламп в генераторе.

19. Если при параллельном или двухтактном включении генераторных ламп, работающих в критическом режиме, выйдет из строя одна лампа, то как и почему изменится электронный режим оставшейся лампы

20. Каковы достоинства и недостатки схемы с заземленной сеткой.

21. Перечислите и сравните основные методы сложения мощностей

22. Что такое ключевой режим работы генератора, в чем его особенности и каковы основные показатели ключевых свойств приборов, работающих в этом режиме. Понятия об электронном КПД и КПД по первой гармонике.

23. Ключевые генераторы с резистивной нагрузкой и с формирующим контуром.

Литература

1. «Радиопередающие устройства» под ред. В.В.Шахгильдяна. M., Радио и связь,1996г.,гл. 2.

2. «Устройства генерирования и формирования радиосигналов» под ред. Г.М.Уткина. М. Радио и связь,1994г., гл. 1-3 и 7.

3."Транзисторные генераторы гармонических колебаний в ключевом режиме" под ред И.А.Попова. М., "Радио и связь",1985г.

4. Шумилин М.С. и др. «Радиопередающие устройства». М., «Радио и связь», 1990г., гл.2, п.2.15.

2. Генераторы с самовозбуждением. Вопросы для самопроверки и литература

1. Изобразите колебательные характеристики автогенератора при углах отсечки анодного тока q > 90⁰ и q < 90⁰ , а также прямые обратной связи автогенератора при нескольких значениях коэффициента обратной связи.

2. Напишите условие самовозбуждения генератора в векторной форм. Представьте его в виде двух скалярных уравнений – уравнения равновесия амплитуд и уравнения баланса фаз, дайте им физическое объяснение.

3. Напишите условие устойчивости амплитуды автоколебаний и объясните, каков его физический смысл.

4. Объясните особенности мягкого и жесткого самовозбуждения. Изобразите зависимости амплитуды автоколебаний от величины коэффициента обратной связи при мягком и жестком самовозбуждении. Какова роль автоматического смещения при жестком самовозбуждении.

5. Напишите и поясните условие устойчивости фазы (частоты) автоколебаний.

6. Изобразите обобщенную трехточечную схему автогенератора. Каковы правила построения трехточечных схем. Изобразите простые трехточечные схемы.

7. Изобразите и поясните сложную трехточечную схему, каковы ее особенности и преимущества.

8. Изобразите в графической форме уравнение баланса фаз и перечислите основные причины изменения частоты автоколебаний.

9. На какие две группы можно разделить дестабилизирующие факторы и каковы меры борьбы с ними.

10. Изобразите эквивалентную электрическую схему кварцевого резонатора и охарактеризуйте параметры этой схемы.

11. Изобразите зависимости от частоты активной и реактивной составляющих эквивалентного сопротивления и фазовую характеристику кварцевого резонатора при больших и малых значениях его добротности.

12. Какие две основные группы схем автогенераторов с кварцевой стабилизацией частоты Вам известны, чем они отличаются, какие из них обеспечивают наибольшую стабильность частоты и почему.

13. Изобразите емкостную трехточечную осцилляторную схему кварцевого генератора, затем превратите ее в схемы с кварцем, работающим при частоте последовательного резонанса.

14. Как построена и как работает интерполяционная схема кварцевой стабилизации в диапазоне волн. Напишите выражение для нестабильности частоты сигнала на выходе схемы. Что ограничивает величину интерполяционного числа.

Литература

1. «Радиопередающие устройства» под ред. В.В.Шахгильдяна. M., Радио и связь,1996г., гл. 4

2. «Устройства генерирования и формирования радиосигналов» под ред. Г.М.Уткина. М., Радио и связь,1994г., гл. 9-11.

3. Амплитудная модуляция (АМ). Вопросы для самопроверки

1. Для чего высокочастотные колебания подвергают модуляции.

2. Какова структура спектра колебаний, модулированных по амплитуде (АМ).

3. Какие составляющие спектра колебаний с АМ содержат передаваемую информацию.

4. Какие мощности характеризуют колебания с АМ.

5. Что собой представляют статические и динамические модуляционные характеристики.

6. Какие два класса методов осуществления АМ Вы знаете, каковы их экономические и качественные показатели.

7. Как при заданной мощности несущей частоты выбирают номинальную мощность генераторной лампы при сеточной и при анодной модуляциях.

8. Из каких соображений выбирают угол отсечки анодного тока генераторной лампы в максимальном режиме при модуляции изменением смещения на управляющей сетке

9. Как зависит форма модуляционной характеристики от угла отсечки анодного тока генераторной лампы в максимальном режиме при усилении модулированных колебаний (УМК).

10. Какие физические процессы происходят в генераторе при анодной модуляции, в каком электронном режиме должна работать генераторная лампа. Каков электронный КПД генератора при анодной модуляции.

11. В чем особенности построения и расчета цепи управляющей сетки при анодной модуляции. Преимущества двойной анодной модуляции.

12. Тройная анодная модуляция.

13. Что является главной причиной искажений при анодной модуляции.

14. Почему в экранированных лампах применяют не анодную, а анодноэкранную модуляцию, каковы особенности последней.

15. Каковы особенности модуляции на антидинатронную сетку.

16. Особенности амплитудной модуляции генераторов, построенных по схеме с общей сеткой.

Литература

1. «Радиопередающие устройства» под ред. В.В.Шахгильдяна. M., Радио и связь, 1996 г., гл.6.

2. «Проектирование радиопередатчиков» под ред. В.В.Шахгильдяна. М., «Радио и связь», 1993г, 2000г.

3. «Устройства генерирования и формирования радиосигналов» под ред. Г.М.Уткина Г.М.Уткина. М., Радио и связь, 1994г., гл. 18.

4. «Радиопередающие устройства» под ред.Б.П. Терентьева.М., Связь 1972г., гл.3.

5. Хлебников В. « Телерадиосеть: модернизация либо деградация». «Broadcasting.Телевидение и радиовещание». №№ 4 и 5, 2002г.

6. Богачев В.М., Попов И.А. «Оптимальный режим генератора с внешним возбуждением на транзисторе и его расчет» Сборник «Полупроводниковые приборы и их применение», вып.13. «Советское радио», М.1965г.

7. Судаков Ю.И. «Амплитудная модуляция и автомодуляция транзисторных генераторов». М. «Энергия»,1969г.

8. Шумилин М.C., Козырев В.Б., Власов Ц.А. «Проектирование транзисторных каскадов передатчиков». М., Радио и связь, 1987г.

9. «Мощные полупроводниковые приборы. Транзисторы».Справочник под ред. А.В. Голомедова. М., Радио и связь, 1985г.

10. Богачев В.М., Никифоров В.В. «Транзисторные усилители мощности». М., «Энергия»,1987г., с.55.

4. Фазовая и частотная модуляции. Вопросы для самопроверки

1. Напишите выражение, описывающее колебания с угловой модуляцией.

2. Что такое «индекс» угловой модуляции. Каковы энергетические показатели генератора с угловой модуляции и каков спектр колебаний с угловой модуляцией, в чем его особенности.

3. Как зависят от параметров модулирующего сигнала низкой частоты индексы фазовой (ФМ) и частотной модуляций (ЧМ). Изобразите спектры колебаний с ФМ и с ЧМ при постоянной амплитуде модулирующего сигнала и двух значениях модулирующей частоты: F₁и F₂=2F₁.

4. Перечислите достоинства и недостатки передатчиков с ЧМ по сравнению с передатчиками, модулированными по амплитуде.

5. Какие методы осуществления ЧМ Вы знаете, каковы их достоинства и недостатки.

6. Какими методами обеспечивают стабильность средней частоты автогенератора при прямых методах ЧМ.

7. Какие требования предъявляют к частотным модуляторам. Расскажите об основных типах частотных модуляторов: о реактивных лампах, схеме Шитикова, варикапах.

8. В чем причина высокой помехоустойчивости ЧМ.

9. Каковы особенности частотной модуляции кварцевого автогенератора.

Литература

1. «Радиопередающие устройства» под ред. В.В.Шахгильдяна. M., Радио и связь, 1996г., глава 8.

2. «Устройства генерирования и формирования радиосигналов» под ред. Г.М.Уткина. М., Радио и связь,1994г., главы 17 и 19.

3. Лабораторный практикум по курсу «Радиопередающие устройства» под ред. Л.А. Корнеева. М., изд. МЭИ, 1980г., с.6972.

5. Однополосная модуляция (ОМ). Вопросы для самопроверки

1. Каковы особенности однополосной связи, что собой представляет однополосный сигнал, какие выгоды дает подавление несущей и одной из боковых полос спектра АМ-колебаний.

2. Для чего при однополосной передаче необходимо восстанавливать несущую частоту в приемном устройстве.

3. Почему к стабильности частоты однополосных передатчиков предъявляют повышенные требования. Что такое “пилот-сигнал”.

4. Почему к линейности тракта усиления однополосного сигнала предъявляют повышенные требования.

5. В чем сущность фильтрового и фазокомпенсационного методов формирования однополосного сигнала.

6. Каковы энергетические показатели передатчика при многоканальной работе.

7. Каковы принципы проектирования усилителя мощности однополосного сигнала (выбор номинальной мощности лампы ОК, напряжения на ее аноде, коэффициента использования ξ и напряжения смещения на управляющей сетке)

Литература

1. «Радиопередающие устройства» под ред. В.В.Шахгильдяна. M., Радио и связь, 1996 г., гл.7.

2. «Устройства генерирования и формирования радиосигналов» под ред. Г.М.Уткина М., Радио и связь, 1994г., гл. 18.

3. «Радиопередающие устройства» под. ред. Г.А.Зейтленка. М., Связь, 1969г., гл.15

4. Супаков Н.А. «Станционное оборудование радиовещания и радиосвязи». М., «Радио и связь», 1995г., с.17.

6. Импульсная работа радиопередатчиков. Вопросы для самоконтроля

1. Перечислите основные параметры импульсного передатчика.

2. Почему импульсные передатчики работают только в диапазоне УКВ.

3. Изобразите структурную схему импульсного модулятора, каковы ее основные элементы.

4. Какие требования предъявляют к коммутаторам, какие приборы применяют в качестве импульсных коммутаторов и каковы их особенности.

5. Какие накопители Вам известны, какие коммутаторы используются с каждым из них и почему.

6. Объясните, как работает импульсный модулятор с частичным разрядом емкости накопительного конденсатора, какие элементы его схемы влияют на длительности фронта и спада импульса напряжения, а также на его плоскую вершину.

7. Чем отличается схема импульсного модулятора с частичным разрядом емкости накопительного конденсатора и резистором в зарядной цепи от схемы с дросселем и диодом в зарядной цепи, каково назначение этого диода и какие требования к нему предъявляют.

8. Как работает в качестве накопительного и формирующего устройства разомкнутый на конце отрезок длинной линии. Как зависит форма напряжения на нагрузке линии с волновым сопротивлением r при разных значениях сопротивления ее нагрузки: R_н=r, R_н>r и R_н<r.

9. Почему на практике в качестве накопителей используют искусственные длинные линии. От каких параметров такой линии зависит длительность импульса и как его форма зависит от числа ее ячеек.

10. Каковы преимущества колебательного заряда линии от источника постоянного тока. Изобразите эквивалентную схему зарядной цепи. Каково условие существования колебательного заряда. Как рассчитывают величину зарядного дросселя. Каково назначение диода в зарядной цепи.

11. Какова роль импульсного трансформатора и как рассчитывают величину коэффициента трансформации.

12. Какие цепи коррекции формы импульса Вы знаете, каково их назначение и как действует каждая из них.

Литература

1. Шостак И.В.«Устройства генерирования и формирования радиосигналов. Импульсная модуляция». Методические рекомендации к выполнению курсового и дипломного проектирования. M., изд. МГОУ, 1993 г.

2. «Устройства генерирования и формирования радиосигналов» под ред. Г.М.Уткина. М.,1994г., глава 18.

3. В.А.Горохов,М.Б.Щедрин «Физические основы применения тиристоров в импульсных схемах» .М,1972г.

4. Ю.С.Забродин «Узлы принудительной конденсаторной коммутации тиристоров». М.1974г.

7. Особенности телевизионных передатчиков. Вопросы для самопроверки

1. Каковы особенности сигналов ТВ вещания, определяющие специфику построения телевизионных передатчиков. Какие виды модуляции используют в передатчиках изображения и звукового сопровождения.

2. Какова структура сигнала на выходе передатчика изображения.

3. Изобразите АЧХ телевизионной РПС.

4. Изобразите структурную схему ВЧ тракта передатчика изображения при модуляции на "среднем" уровне. Каковы преимущества негативной модуляции.

5. Для чего производится восстановление постоянной составляющей (ВПС), как оно осуществляется.

6. Изобразите структурную схему ВЧ тракта передатчика изображения при модуляции на "низком" уровне, объясните, в чем ее преимущества.

7. Каковы особенности ламповых и транзисторных широкополосных УМК в.ч. тракта передатчиков изображения.

8. Особенности телевизионных РПС с раздельным и совместным усилением сигналов изображения и звукового сопровождения.

9. Как осуществляется ретрансляция сигналов тeлевещания.

Литература

1. "Радиопередающие устройства" под ред. В.В.Шахгильдяна. М. "Радио и связь", 1996,1990,2003гг.

2. В.Е.Джакония "Телевидение". М., «Горячая линия – Телеком», 2002г.

3. "Радиопередающие устройства" под ред. Г.А.Зейтленка. М.,"Связь", 1969г.

4. Э.С.Глазман, А.А.Попов "Новая система модуляции для ТВ передатчиков с совместным усилением сигналов изображения и звукового сопровождения". "Электросвязь" №12,1982г.

8. Вопросы проектирования узкополосных выходных колебательных систем (ВКС) мощных радиопередатчиков. Литература

1. Шостак И.В. «Устройства генерирования и формирования радиосигналов». Методическое пособие. М. Изд. МГОУ, 2005г.

2. Шостак И.В. «Расчет П-образных контуров, используемых в выходных цепях мощных коротковолновых передатчиков». М. Труды НИИР №1, 1984г.

3. Шостак И.В."Радиопередающие устройства. Проектирование генераторов с независимым возбуждением средневолнового и коротковолнового диапазонов на электронных лампах с использованием ЭВМ". Методические указания для курсового и дипломного проектирования. М., ВЗПИ, 1988г.

4. Хвиливицкий Т.Г. «О некоторых особенностях построения и настройки двух контурной колебательной системы мощного коротковолнового передатчика». «Вопросы радиоэлектроники», серия ТРС, вып.4, 1965г., с.97.

5. Шостак И.В., Городецкий С.Э. «Настройка двухконтурных выходных колебательных систем мощных КВ передатчиков с использованием измерителей КБВ». «Электросвязь». №1, 1988г.

6. Шостак И.В. «Фильтрация высших гармоник мощных коротковолновых передатчиков». «Вопросы радиоэлектроники», серия ТРС, вып.7, 1969г., с.117.