34. Элементная база гвв
В РПдУ диапазона СВЧ применяют как электровакуумные, так и полупроводниковые приборы. К электровакуумным приборам относятся приборы типа О (клистроны лампы бегущей (ЛБВО) и обратной (ЛОВО)волн ) и типа М(магнетроны, митроны, платинотроны, лампы бегущей (ЛБВМ) и обратной (ЛОВМ) волн)
Клистроны бывают пролетные и отражательные. Пролетные клистроны в зависимости от назначения подразделяют на усилительные, генераторные и умножительные. Последние предназначены для умножения частоты. Кроме того клистроны классифицируются и по числу резонаторов (двух-, трех-, и 4-проводные) если в клистроне чило резонаторов больше двух то его называют многорезонаторным.
отражательные клистроны – маломощные генераторы СВЧ колебаний Применяемых в схемах задающих генераторов.
В технологии используются гибридно-нтегральные технологии
При
этом пассивные элементы вып. в виде
тонких и толстых пластинок елементы
без корпусные – это уменьшает паразитные
C
и L
сокращает габариты (пейджер, мобила)
реактивные элементы и цепи согл. РПдУ
вып. в виде отрезком МПЛ так например
уч. направленной линии длинной меньше
λ/4 замкнут. или не замкнут на конце
эквивалентен инд. разомкнутый емк.
Отрезки W3 совместно с W4длинной L=0.25λ закорочена на концах с помощью Сбл1 Сбл2 образуют дроссели в цепях базового и кол. питания W1 разомкнут L<0.25λ эквивалентен С
Совместно с W2 эквивалентным L образует вх цепь согл, Rвх VT с Rвых пред. каскада.
Вых согл цепь состоит из отрезка W6 эквивалентно С из отр. W7 и W5. Ср1 и Ср2 обеспеч гальвоническую развязку между каскадами.
Каскады и блоки на МПЛ конструкт вып на диэлектрич. подложке на 1-ой стороне кот нанесены мет. линии а на другой проводники. Ср- вып в виде разрывов в МПЛ.
35. Нагрузочные характеристики гвв
Нагрузочными характеристиками ГВВ называются зависимости I,P и КПД от сопротивления нагрузочной системы.Нагрузочн характеристики рассматрив в предположении, что сопротивление нагрузочных систем всегда принимается активным,а напряжение питания и угол отсечки явл постоянными для данного случая. Рассмотрим Iк1m=f(Rн). Амплитуда 1-й гармоники Iк1m и пост сост Iк0 по мере увеличения Rнс сначала уменьшаются медленно до КР, что объясняется незначительным изменением размаха импульса Iк с увелич Rнс (R0e) в обл. НР. С переходом в ПР оба I начинают уменьшаться быстрее, т.к. в этой обл. статич. харак-к не только уменьшается размах импульса Iк, но и появляется провал в его верхней части, глубина которой увеличивается по мере возрастания напряжения режима генератора. Величина Um= Iк1m* Rнс линейно связана с Rнс увеличивается до КР, т.к. аплит. Iк1m уменьш незначительно и в произведен преобладает –ой сомножитель.В ПР это произв, а с ним и амплит Um меняется меняется в небольших пределах Это происходит из-за того,что продолжает возрастать Rнс отчасти компенсир уже более резким спадом тока 1-ой гармоники.. Рассмотрим графики изм-я P0, Pколеб, КПД, Pколлект. График P0 повторяет форму Iк0, что следует из выражения P0= Iк0*Uпит. Pколеб=0,5 Iк1m2Rнс(R0e) При Rнс=0 Pколеб=0 следовательно вся потребляемая мощность рассеивается на коллекторе, поэтому P0 и Pрассеив выходят из одной точки. По мере возрост. Rнс до КР Pколеб, а затем уменьш., что объясняется преобладанием множителя Um в НР и уменьш Iк1m при относительном постоянстве Um в ПР. Рассеивание на К уменьш по мере увелич Rнс. Pрассеив= P0- Pколеб. КПД= Pколеб/ P0.
С возрастанием Rнс до значен Rнс кр колеб мощность увеличив,а потребл мощн уменьшается,поэтому кпд увелииватся.Исследование реальн режимов работы ГВВ показыв, что макс кпд лежит в области слабоперенапряжен режима, что необходимо учитывать при выборе режима работы ГВВ.
36. Построение ГВВ диапазона СВЧ балластного типа.
Рисунок.Простейшим мостовым устройством для сложения мощностей 2-ух генераторов явл.синфазн мост,сост из 2-ух реактивн: х1 и х2 и 2-ух активн сопротивлен Rб и Rн
х1* Rн= х2* Rб, Rб = Rн
Т.к произведение сопротивлений противоположных плеч равны между собой,то мост оказывается сбалансирован=> потенциалы точек 1 и 3 и 2 и 4 будут одинаковыми и эти точки можно замкнуть, разомкнуть или включить между ними др генератор, при этом нагрузка остается неизменной. Этим обеспечивается взаимная разрядка генератора.При построении синфазных мостов стремятся, чтобы потери в реактивн сопротивлен х1 и х2 можно было пренебречь.
В этом случае суммарн мощность обоих генераторов Г1 и Г2 будут складываться и выделяться в нагрузке Rн. Исследования показывают, что при различии амплитуд Г1 и Г2 КПД мостов устр-в снижается незначительно.При выходе из строя одного из генератора, мощность др делится поровну между Rн и Rб. Работоспособность 2-го генератора сохран, а его режим не изменяется.
Чтобы искл нежелательные потери полезной мощности на Rб предусматривают возможность автоматическ переключ работающего генератора непоср на нагрузку в обход моста.
В диапазоне метровых и боле коротких волн применяются мостовые устройства, в которых разность фаз суммир сигналов генератора =90.Такие устройства называют квадратурными мостами сложения.Они использ для устранения в нагрузке отраж сигналов, вызван неполн согласованием сопротивлений нагрузки с мостовым сопротивлен устр-ва.Рисунок.