3. Гармонический анализ косинусоидальных импульсов. Коэффициенты Берга(Ельцов)

При анодный(коллекторный) ток представляет собой последовательность косинусоидальных импульсов. - угол отсечки коллекторного тока. Углом отсечки называют половину длительности (размерностью переменной ) импульса тока. Если эта последовательность бесконечна(или длинная), то ее можно представить рядом Фурье:

Где -постоянная составляющая анодного тока

амплитуды первой,второй,третьей гармоник анодного тока

Можно определить гармоники:

,

Для БТ,ПТ:

Коэффициенты Берга

Из гармонического анализа импульсов можно найти,что:

Где коэффициенты Берга – они зависят только от угла отсечки и номера гармоники

Гармоники анодного тока: , и связаны между собой зависимостью:

Условия использования и : если при анализе заданы параметры и , то используются коэффициенты ,если известна амплитуда тока , то используют

На рисунках приведены графики и для постоянной составляющей и первых трех гармоник.

Отрицательное значение коэффициентов и при углах отсечки означает,что ток третьей гармоники имеет противоположную начальную фазу по сравнению с током первой гармоники.

Для коэффициентов значение угла ,при котором имеет место максимум, вычисляется из выражения .

Из полученных соотношений следует, что коэффициент формы косинусоидального импульса с отсечкой зависит только от .

При изменении от 0 до меняется от 2 до 1,а при .

4. Требования к согласующим цепям усилителей мощности(Ельцов)

Для работы АЭ в оптимальном(критическом) режиме в выходную цепь необходимо включить сопротивление нагрузки . Но сопротивление реального потребителя энергии ВЧ колебаний в общем случае отличается от . Для выходных каскадов - сопротивление антенны, пересчитанное ко входу фидера, для промежуточных – входное сопротивление последующего каскада. Следовательно, первая задача цепи согласования(ЦС, рис. 1) – преобразование заданного комплексного сопротивления в сопротивление .

Вторая задача – фильтрация гармоник. Нормы на мощность внеполосных излучений очень жесткие, и гармоники и выходного тока АЭ оконечного каскада не должны создавать мощность в нагрузке. В промежуточных усилителях требования к фильтрации легче, однако для реализации расчетных режимов ЦС должна быть построена так, чтобы входное напряжение или входной ток следующего каскада были близки к гармоническим.

Ст

Различают две постановки задачи согласования АЭ с нагрузкой: на фиксированной частоте и в заданной полосе частот. В первом случае условия близости к выполняются в узкой области около частоты согласования и изменение частоты возбуждения требует перестройки ЦС, во втором рабочую частоту можно менять в пределах полосы согласования, причем режим АЭ будет оставаться близким к оптимальному с заданной точностью. Усилители без перестройки имеют эксплуатационные преимущества перед усилителями с перестройкой.

При идеальных ЦС только из реактивных элементов вся мощность от АЭ передавалась бы в . В реальных ЦС всегда есть потери, которые необходимо учитывать при расчете теплового режима элементов ЦС и фактической полезной мощности в нагрузке. В реальных усилителях параметры АЭ, сопротивления и отличаются от расчетных. Элементы ЦС также вносят некоторую погрешность. Поэтому для получения оптимальных режимов всех каскадов и передатчика в целом необходимо обеспечить возможность подстройки параметров ЦС и изучить влияние изменения параметров ЦС на режим каскада.