При проектировании АГ на заданную частоту генерации целесообразно использовать представление генерирующей схемы в виде параллельно соединенных активного и пассивного четырехполюсников (рис. 6Л2,а) [79], при этом общая матрица схемы У=Ут+Уэ, где Ут и Уэ - матрицы транзистора и пассивного четырехполюсника соответственно. Для случая АГ (рассмотрена в § 6.1, см. рис. 6.2) схема пассивного четырехполюсника показана на рис. 6.12 6. Условие самовозбуждения схемы определяется в соответствии с иммитансным критерием устойчивости:

Re ( р) < О ; Im у (сОр) == О,

где (Ор - круговая частота автоколебаний; увх - входная проводимость схемы, которая рассчитывается с помощью матрицы у. Расчетные соотношения, необходимые для вычисления величины увх, представленной на рис. 6.2 схемы АГ имеют следующий вид:

Re Ув. = {Чиг+Чпэ)-{ЛО + ВС)/{А + В); Im y (bnT + bns)-iAC~BD)/(A + B);

Яиэ=Чы+Я13 13 = 3-14-;

Qi23~Qi3 bi2 3= 613;

922 8=13+931; &22э= -(13+М;

Agz2T+gii3 + gi б = &22т + 22э + *4;

С = (921 т- 9l2 э) (2 т - 12 э) + (9l2 Т -9l2 э) (21 Т -12 в)

Xi 1 До Ci; Х2 = Сд L--- ; -3=

9и =

to Сз со Сд

(1 -t- Х Х) Rl Л-[Х+Ха (l+X/Xi)]

, X + Xa(\+XIXi)

934 =

9i3 =

(1 -1- XJXf /?2 -1- [Х+Ха (1 +

Ra(l+XJX)

(1 + Хг/Х) -1- [Х + Ха{1+ Xi/Xf

Xi + Xa(l+XifX)

(1 -t- Xi/X) + [Xi -1- Ха (1 -1- Xi/X)] R&X1X2

К {Xi + Xr + [Хг X2 + Ха (Х+Ха)] Rl (Хг + X) + Ха Xi X + Xl (Xi + X )

/?2(Xi--X,)*+[X,X, + Xa(Xx-bX2)P

С помощью приведенных формул можно решать как задачу анализа - определение значения (Ор при известных параметрах

элементов контура, излучателя и транзистора, так и задачу параметрического синтеза - определение параметров схемных элементов и излучателя по заданной частоте генерации. На рис. 6.13,а представлены результаты расчета зависимостей входной проводимости увх АГ-1 от частоты и угла отсечки. При вычислениях использовались параметры контура, указанные в § 6.1. Из представ-

Активный -поташк

Пассивный k -пЬлюсмик

Сг С1

Рис. 6.12. Представление АГ в виде активного и пассивного четырехполюсников

ленных графиков видно, что условия возбуждения схемы выполняются на частоте 74,6 МГц. Экспериментальное значение частоты генерации равно 75,055 МГц. Таким образом получено хорошее совпадение теоретических и экспериментальных данных, что указывает на возможность применения изложенного метода расчета при проектировании антенн-генераторов.

0,82

0,1 Э

0,16

0,13

0,70

71 72 73 75 УР/МГц а)

4,67

1,30 1,36 т г, мм 6)

рис. 6.13. Зависимости, используемые при расчете АГ на заданную частоту генерации (на рис. 6.13,6 /=/р-100):

-----Ь = 10 мм;------Ь=12 мм

С помощью расчетов могут быть определены элементы схемы, которые наиболее сильно влияют на частоту генерации. Наличие такой информации существенно упрощает процесс настройки ан-

тенн-генераторов при их практической реализации, В качестве примера на рис. 6.13,6 приведены зависимости частоты генерации антенны АГ-1 от емкости CJ и размеров излучателя.

6.4. АНТЕННЫ-ГЕНКРАТОРЫ

с КВАРЦЕВОЙ СТАБИЛИЗАЦИЕЙ ЧАСТОТЫ

Приведенные в § 6.1 результаты показывают, что при реализации АГ с большим КПД контура и высокой стабильностью частоты необходимо использовать кварцевые резонаторы. Применение кварцевой стабилизации частоты неизбежно и в том случае, когда АГ даже прн малых КПД контура должна обеспечивать AM сигнала значительной глубины при хорошей стабильности частоты и отсутствии паразитной ЧМ.

В отличие от задающих автогенераторов передатчиков в антеннах-генераторах часто используются транзисторы мощностью в единицы ватт. Это обстоятельство накладывает ограничения на применение известных схем квар. цевых генераторов в качестве БЭУ АГ, поскольку достаточно большая мощность рассеиваемая на кварце, может привести к значительному ухудшению стабильности частоты. Наиболее подходящей для применения в АГ является схема с кварцем в цепи обратной связи. Данная схема позволяет получить большую выходную мощность при малой мощности рассеяния на кварце [80].

Объединяя достоинства схем с кварцем в цепи обратной связи и рассмотренной в § 6.1 АГ (см. рис. 6.2), можно предложить схему антенны-генератора, показанную на рис. 6.14, которая имеет хорошую стабильность частоты при достаточно высоких значениях КПД контура.

По данной схеме была создана антенна АГ-3. В ней применялись транзистор КТ904А и излучатели полосковой конструкции, AM сигнала осуществлялась способом модуляции смещением в базу. При исследовании антенны в режиме иепрерывиой генерации получены следующие параметры: =3 мВт, Ро=0,42 Вт, /р=74,9972 МГц, A fp= 1,42-10-е, Я=о,035. В режиме AM антенна АГ-3 обеспечивала при глубине модуляции 80% нестабильность частоты 7,9-10 . Модуляционная характеристика антенны приведена на рис. 6.15, а ее конструкция аналогична конструкции антенны АГ-2 (см. рис. 6.6). Согласно приведенным данным антенна АГ-3 имеет высокую стабильность частоты, хорошую линейность модуляционной характеристики и небольшие габаритные размеры, что позволило использовать ее в качестве устройства контроля работоспособности антенно-фидерной системы и приемной аппаратуры метрового диапазона.

Рассмотренная антенна-генератор может работать только на частотах кварца. Прн существующей номенклатуре кварцевых резонаторов АГ реализуются по схеме рис. 6.14 только на частотах порядка 100 МГц. На более высоких частотах необходимо применять схемы с умножением механической гармоники кварцевого резонатора. Для этого случая в качестве базового электронного устройства АГ приемлема схема Батлера [80], в которой излучатель используется как часть емкости второго контура (рис. 6.16). Амплитудную модуляцию в таких антеннах можно осуществить, подавая модулирующее напряжение на базу второго транзистора.

Небольшие габаритные размеры передатчиков, выполненных на основе активных антенн и используемых в качестве устройств контроля, позволяют в