частот – при изменении частоты передатчиков на (5 – 10)%. В широкополосных передатчиках эти СУ не могут быть использованы.

На базе методик, изложенных выше, рекомендуется самостоятельно составить порядок расчета элементов Т-образного четырехполюсника по заданным сопротивлению нагрузки передатчика RН, сопротивлению коллекторной нагрузки транзистора RК и рабочей частоте f.

Широкополосные согласующие устройства.

Структурная схема широкополосной цепи связи выходной ступени передатчика с нагрузкой приведена на рис. 10.8.

Рис. 10.8

Здесь:

СУ – согласующее устройство, преобразующее комплексное входное сопротивление антенны ZН или фидера в активное сопротивление RН.

Ф – фильтр, снижающий уровень гармоник в нагрузке до допустимого;

Тр – трансформатор, преобразующий сопротивление RH в сопротивление

RКЭ.

В широкодиапазонных передатчиках качество преобразования комплексного сопротивления нагрузки оценивают с помощью коэффициента отражения на

выходных зажимах активного прибора S = ZВХ − RКЭ ,

ZВХ + RКЭ

где ZВХ – входное сопротивление трансформатора (или ЦС) со стороны активного прибора, RКЭ – требуемое для активного прибора (рассчитанное по заданной мощности) сопротивление нагрузки.

Таким образом, коэффициент отражения S в данном случае является не мерой рассогласования активного прибора с нагрузкой, а мерой отличия фактического сопротивления нагрузки активного прибора от требуемого [2].

Фильтры гармоник широкополосных согласующих устройств.

Для фильтрации гармоник основной частоты передатчика обычно используют неперестраиваемые фильтры нижних частот (ФНЧ). Как правило, это фильтры Кауэра, реже Чебышева или Баттерворта. На рис. 10.9 в качестве примера изображены схемы (рис. 10.9, а, б) и частотная характеристика затухания (рис. 10.9, в) фильтра Кауэра шестого порядка (m).

На частотной оси ω отмечены частота среза ωС = ωВ, или верхняя частота

полосы пропускания фильтра, и ωS – частота, начиная с которой затухание сигнала не менее АS дБ, равно требуемому значению фильтрации. Понятно, что гармоники сигналов передатчика, расположенные в полосе от ωS / 2 до ωС, бу-

56

дут ослаблены до уровня АS, дБ. Следовательно, частоту wS / 2 = wН можно на-

звать нижней граничной частотой, а интервал частот Dw = wН ÷ wВ – полосой пропускания фильтра. Элементы фильтров (рис. 10.8, а, б) нормированы по формулам

aС = 1/RwС С; aL = wС L/R;

Частота нормирована (рис. 10.9, г) обычным образом W = w ¤ wС.

Рис.10.9

Так как wS > wС, то коэффициент перекрытия по частоте фильтра гармоник

меньше двух: kω = wВ ¤ wН = wС ¤ (wS ¤ 2) = 2 ¤ WS < 2.

Чем больше порядок m фильтра, тем ближе этот коэффициент к двум.

При выборе фильтра гармоник следует учесть величину неравномерности

затухания DΑ в полосе пропускания:			1
D А = 10lg							,
		-		SМАКС		2
1

где |SМАКС| – модуль максимального в полосе пропускания значения коэффициента отражения (SМИН для таких фильтров равно нулю).

57

Для того чтобы нагрузка для АЭ мало отличалась от резистивной R в полосе пропускания фильтра, в [5] рекомендуется выбирать фильтр с |SМАКС| £ 0,05.

Если коэффициент перекрытия по частоте широкодиапазонного передатчика kf = fВ ¤ fH < 1,8, то для фильтрации гармоник достаточно использовать один фильтр. При коэффициенте перекрытия кf > 1,8 используют систему из n (рис. 10.10,a) одинаковых (kf1 = kf2 = ...kfi = ...kfn) коммутируемых фильтров, полосы пропускания которых смыкаются.

Рис. 10.10

Вэтом случае коэффициенты перекрытия по частоте диапазона передатчика

ифильтров связаны соотношением k f = k nfi , которое позволяет определить

необходимое количество коммутируемых фильтров:

	n =	lg k f	.	(10.9)
		lg k f i

В качестве примера рассчитаем систему фильтров по заданным fН = 3 МГц,

fВ = 12 МГц, m = 6 и |S|МАКС = 0,05, АS = 40 дБ. Выберем фильтр Кауэра шестого порядка С06-05-48 [6], который обеспечивает значение гарантированного зату-

хания АS = 40 дБ при |S|МАКС = 0,05, начиная с нормированной частоты WS = 1,41. Число коммутируемых фильтров из соотношения (10.9) равно n = 4.

Значения нормированных элементов выпишем из [6, с. 46]: a1 = 0,515;

a2 = 0,257; a’2 = 1,067; a3 = 1,21; a4 = 0,481; a’4 = 0,992; a5 = 1,07; a6 = 0,7357. Элементы фильтров вычисляются по формулам

58