ставляющпе части будущего радиоприемника и передатчика: конденсатор - лейденская банка, вибратор Герца, кохерер , катушка Румкорфа и др.

Все предшественники А. С. Попова видели в электромагнитных волнах интересное физическое явление, но не думали о его практическом применении. Только А, С. Попов увидел в лабораторных опытах неосознанные до него возможности электромагнетизма, довел научное предвидение до практического воплощения. С работ А. С. Попова начался искровой период радио. Вскоре выяснилось, что искровые передатчики обладают многими недостатками; низкой стабильностью частоты, невысоким к, п. д., трудностью получения больших моп;-ностей колебаний, широким спектром излучения и др. Несмотря на многочисленные усовершенствования, искровые передатчики не смогли обеспечить требуемых энергетических и качественных показателей и просуществовали до 1916-1918 гг.

Уже с 1902 г. наряду с искровыми передатчиками применялись передатчики с электрической (вольтовой) дугой. Хотя дуговые передатчики были совершеннее искровых, они также не удовлетворяли mijofhm требованиям: работа дуги была неустойчивой, стабильность частоты - недостаточной, эксплуатация передатчика - сложной и опасной. Дуговые передатчики использовали до 1920- 1925 гг.

Почти одновременно с дуговыми появились передатчики с электрическими машинами высокой частоты Первые конструкции были созданы в 1908 г. Такие передатчики имели постоянную амплитуду колебаний, достаточно высокую стабильность частоты и мощность до сотен киловатт, могли непрерывно работать в течение длительного времени, были просты в эксплуатации, И тем не менее они обладали рядом существенных недостатков: сложностью проектирования и изготовления, невозможностью построения на частотах выше 10-50 кГц и др Эти передатчики использовались до 1930 г.

Первые ламповые передатчики были одноступенчатыми: единственная ламповая ступень - автогенератор - отдавала мощность радиочастотных колебаний непосредственно в антенну причем первоначально такой передатчик имел один-единственный колебательный контур, в состав которого непосредственно входила антенна Такую схему связи передатчика с антенной называют простой. Она обладала существенными недостаткатли: сильной зависимостью частоты колебаний от нестабильных параметров антенны и недостаточным подавлением излучений на гармониках. Поэтому пришлось перейти к сложной схеме связи с антенной - двум колебательным контурам: аноднолгу (промежуточному) и антенному. При необходимости можно ввести ещр один или несколько промежуточных контуров и в любом случае обеспечить нужную степень подавления побочных (гармонических) излучений.

Стабильность частоты одноступенчатого передатчика по сложной схеме также была недостаточна. Более того, прнкеиение сложной схемы при сильной связи между контурами анодной цепи и антенны может привести к скачкообразным изменениям частоты, соответствующим двум частотам связи между контурами. Ослабление связи между контурами до вели;ины, меньшей критической, ликвидировало перескоки частоты, но существенно снижало к п. д. колебательной системы и уменьшало полезную мощность передатчика.

Повышение стабильности частоты передатчиков, необходимое при развитии и увеличении средств радиосвязи, было осуществлено путем перехода к многоступенчатым передатчикам

Построение ламповых передатчиков мощностью порядка десятков-сотен киловатт стало возможным после изобретения в 1919 г. М А Бонч-Бруевичем мощных 1енератсрных ламп с внешним анодом и принудительным охлаждением. Изобретение Бонч-Бруевича определило путь развития генераторных ламп во всем мире.

В настоящее время идет процесс интенсивного внедрения в радиопередающие устройства полупроводниковых приборов.

Применение транзисторов позволяет обеспечить мгновенную готовность к работе передатчика после включения источников питания, повышает надежность работы аппаратуры, уменьшает ее габариты и массу. Вместе с тем транзисторы еще не могут конкурировать с лампами в устройствах большой мощности (более 100 кВт) и уступают им по качественным показателям.

Первые типы разработанных в 1943 г. транзисторов из-за мдп 1 потезнол мощности и ограниченного диапазона рабочих частот не могли конкурировать п радиопередающих устройствах с лампами Только после появления в 19G4 - 1965 гг. мощных высокочастотных транзисторов с многоэмиттернэн структурой началось их использование в передатчиках.

Развитие техники и совершенствование технологии производстпа транзисторов позволяет создавать приборы с полезной мощностью до 200-400 Вт, работающих на частотах в единицы мегагерц Приборы мощностью 100 -150 Вт работают на частотах до 300-400 МГц При мощности 10-20 Вг максил1альная рабочая частота транзисторов достигает 1 ГГц и при мощности до 1 Вт - 4- 5 ГГц. Транзисторы эффективно используют в передатчиках ы?лой мощности (до 100-300 Вт), в диапазонах ВЧ, ОВЧ. Разработаны и внедрены в производство полупроводниковые передатчики средней мощности (до 1 -10 кВт) в диапазоне ВЧ. Ведутся работы по созданию передагчиков мощностью до 1 кВт с рабочими частотами до 1 ГГц Столь существенное превышение выходной мощности передатчиков мощности единичного прибора достигается при использовании мосго-сых устройств сложения мощности транзисторов.

Наряду с биполярными в последние годы в передающих устройствах начинают применять полевые транзисторы и лавинно-пролетные диоды.

Достигнутый уровень конструктивной разработки и технологии изготовления полевых транзисторов позволяет создавать передатчики, работающие в диапазоне частот 4 -8 ГГц при мощности в единицы ватт.

Полевые транзисторы, превосходя по качественным показателям биполярные, пока уступают им по максимальной выходной мощности, особенно в области СВЧ. Наличие достаточно большого остаточного напряжения на коллекторе не позволяет достичь высокого к. п. д. передатчика.

В последнее время полупроводниковые приборы начинают заменять микросхемами В радиопередающих устройствах микросхемы используют в маломощных ступенях, возбудителях, преобразователях частоты и др. Специально для передатчиков выпускают микросхемы (серия 272) мощностью до 10 Вт с рабочими частотами до 250 МГц (типа 2УС721).

На всем протяжении развития передающих устройств происходило освоение новых диапазонов волн, что требовало создания принципиально новых электронных приборов.

В 1926 г. А. А Слуцкий и Д С. Штейнберг создали магнетрон со сплошным анодом, работающий на волне 50 см. В 1940 г. Н Ф. Алексеев и Д Е. Маляров предложили конструкцию многорезонаторного магнетрона, который на некоторое время стал основным элементом передатчиков для радиолокационных станций

В настоящее время в передатчиках широко используют мощные пролетные многорезонаторпые клистроны, платинотроиы, лампы бегущей волны и др.

Глава I

основы ТЕОРИИ ЛАМПОВЫХ И ТРАНЗИСТОРНЫХ УСИЛИТЕЛЕЙ МОЩНОСТИ РАДИОЧАСТОТЫ

§ 1.1. Основные режимы и схемы усилителя

Полезная (колебательная) мощность генератора опреелнется амплитудой тока рабочей частоты (первой гармоникой при сложной форме импульса тока) Ii (/ki) и амплитудой переменного иаиряжсиия а на резисторе нагрузки R,:

Pi = 0,5/Ii/..

Л1 о hj, и о с т ь. потребляемая от источника питания анодной цепи,

где £ -напряжение источника питания (выпрямителя); 1 - ток источника питания, равный постоянной составляющей анодного (коллекторного) тока.

Коэффициент полезного действия анодной (коллекторной) цепи по первой г а р м н и к е характеризуют отношением полезной мощ1ЮСТИ к потреС-ляс?.юй от источника питания Pq:

К. п. д. по первой гармонике показывает, какая доля мощности источника гиггаиия преобразуется в полезную мощность и выделяется на резисторе анодной нагрузки лампы.

Схема усилителя, аналогичная изучавпли.мся в курсе Электронные усилители , приведена на рис. 1.1, й, где изображены ла\товые схе-ум. Однако выводы, которые будут сделаны па iix основе, и.меют общий характер.

HanoMiiH.M, чго при реэюиме работы в классе А рабочая точка, определяемая постоянными напряжениями анода и сетки Е, должна находиться на середине линейной части характеристики лампы. При этом амплитуда напряжения возбуждения Ua должна иметь такую величину, чтобы мгновенное значение напрянения сетки не выхо-д;;ло за пределы линейного участка. Форма анодного тока повторяет форму напряжения сетки. Амплитуда переменной составляющей

сводного тока /ai< /ао < O.Stamax, ГДе ama)c~ аМПЛИТуда ИМПуЛЬ-

са тока. Напряжение источника анодного питания £ поступает на анод лампы через резистор R, следовательно, напряжение анода тем