меньше энергии в пространство. Реактивная составляющая входного сопротивления длинной линии, разомкнутой на конце (рис. 9.3, в), Хэ = jZ tg (2 nWk), а замкнутой (рис. 9.3, г) Хэ = - /Z<, ctg (2 пЩ. Короткозамкнутая линия эквивалентна колебательному контуру при резонансе для / = 0,25 + 4- rt 0,5 К где я = О, 1, 2, 3,..., а разомкнутая - при I = = 0,5 Я + /г 0,5 К.

Кн.;

fic. 9.3

При наличии дополнительной емкости (рис. 9.4, а) длина линии в состоянии резонанса уменьшается. Для короткозамкнутой линии в сочетании с емкостью С резонансная длина /рез=А,/[2 я arctg (l/pco С)] + + п. 0,5 Эквивалентное сопротивление такого конгура /?эк= = Qx9 (2п А,). Функция ф = / (2 л /А) (рис. 9.4, г), предложенная С. И. Евтяновым, учитывает зависимость потерь в проводах линии от п, т. е. от характера распределения тока вдоль линии (например, см. рис. 9. 4, б, где п = О, и рис. 9.4, е, где я = 1).

Наибольшее значение эквивалентного сопротивления /?э получается при / = 0,25 Х. Допустимо использовать / = (0,12-0,25) X.

Добротность колебательного контура, образованного отрезком длинной линии и междуэлектродной емкостью лампы, зависит от активного сопротивления в местах соединения лампы и линии, от сопротивления деталей лампы, которые изготовляют из тугоплавких материалов (молибден, тантал и др.) и обладают большим по сравнению с медью Сдельным сопротивлением, а также от потери энергии в органах насг-

ройки - поршнях. Практически добротность контура с двухпроводной аинией Qx = 150-250, что на 50-75% больше, чем у контуров с сосредоточенными параметрами. Это объясняется большим сечением проводов линии и меньшими потерями в диэлектрике изолирующих конструкций. Коаксиальные резонаторы в сочетании с лампами имеют Qx = 3004-500, так как они являются замкнутыми системами и не излучают энергию в окружающее пространство.

Волновое сопротивление двухпроводных длинных линий 1 = = 276 lg(2D/<i-1), а коаксиальных = 138 Ig (D/d). Наибольшую добротность контура получают при Zg = 1004-150 Ом для двухпроводных линий и при Zg = 50Н-75 О.м для коаксиальных,

§ 9.4. Генераторы на металлокерамических лампах с коаксиальными резонаторами

Для того чтобы не использовать соединительные провода между электродами лампы и элементами колебательных контуров ступени, генераторы строят на металлокерамических лампах с колебательными контурами как в выходной, так и во входной цепи. Различают два вида двухконтурных генераторов: с двусторонним (рис. 9.5, я) и с односторонним (рис. 9.5. б) расположением резонаторов. Первая конструкция проще, позволяет выбирать размеры резонаторов независимо друг от друга. Недостатками конструкции являются трудность охлаждения анода, расположенного внутри коргструкции; необходимость перемещения одного из резонаторов для

~1 \с

\ Е \ Г 7 i Г смены лампы; большая длина кон-1 ~1М§ струкции. Вторая конструкция и-,-lirE.fjJ -7- сложнее, так как резонаторы объединены в единую сисгему. Выбор диаметра одного резонатора осуществляют с учетом диаметра другого. Преимуществом односторонней конструкции является рас-

гтак нт положение анода лампы около

1 одной из наружных стенок резо-

J-1-1 натора, что облегчает принуди-

1) тельное охлаждение анода и смену

лампы.

Диаметры резонаторов D ий вы-

бирают с таким расчетом, чтобы резонаторы непосредстретшо соединялись с соответствующими выводами электродов лампы (рис. 9.5, а, б). Для того чтобы в резонаторах ие возникали волны высших порядков, необходимо выполнение условия (D - d) < Расстояние {D - d)l2 не должно быть слишком мало, чтобы не возникал электрический пробой. Допустимая напряженность поля в полости резонатора 500-750 В/мм. Наибольшее напря-/чение в резонаторе при п = О получают в месте соединения лампы и ре--онатора, где == fa + Ис (см. рис. 9. 4, б; 1.17; 2.8). Если же кон-

тур используют на обертонах , т. е. при п = 1, 2, то наноольшнл окажется напряжение в пучности (см. рис. 9.4, а).

Резонаторы и другие элементы конструкц!!и выполняют из электротехнической меди, латуни, бронзы, инвара. Для уменьшения активного сопротивления поверхности резонаторов, по которым протекают токи радиочастоты, полируют, а для защиттл от окисления покрывают тонким слоем серебра.

Настройку резонатора в широких пределах производят путем изменения длины резонатора /. Для этого коро1козамыкающую стенку резонатора делают в виде поршня.

§ 9.5. Транзисторные усилители ОВЧ

Схемы транзисторных усилителей дияпа-она 0Г-1 апалсггчнч схемам ламповых усилителей. В отличие от ламповых усилителей транзисторные имеют малые входные и выходные сопротивтения, что предопределяет особенности по-троеиия кх входной и выходной согласующих цепей.

Если в диапазоне декаметрогых волн схемы с колебательным контуром в коллекторной цепи находят ограниченное применение, в ос-иозном в маломощных передатчиках {Р \ 5 Вт), работающих на одном или нескольких фиксированных частотах, то па частотах выше 60 МГц они являются основными при построении транзисторных усилителей мощности.

Резонансная согласующая цеть позволяет компенсирзать влияние ич гуктивгюстей выводов и соедипенп ! тра?гзистора, его входной и выходной емкостей, а также едп<о ти -питажа, обесьечивая усилитслго резпстивную нагрузку на рабочей частоте. Потоса рабочих частот усилителя определяется добротностью нагруженных согласующих цепей н составляет обычно 10-30% от рабочей частоты. В качестве согласующих цепей применяют П-контуры Малые габариты транзистора и низкие сопротивления контурных ктгушек и конденсаторов позволяют содавать компактные копструк-цги усилителен, уменьшая до ми!пгмума длину соединительных проводников.

Колебательные системы диапазона ОВЧ, к.чк правило, строят на сосредоточенных элементах - индукт*!пых катушках и конденсаторах. Обычно контурные катушки имеют малые размеры и состоят из нескольких витков (2-8), поэтому их перестройка в широких пределах сложна. Настройку контуров и согласование с нагрузкой ссу-пгествляют переменными воздушнымп подстроечиыми кот;денса торами (рис. 9 6). Настройку контуров в цепях базы и коллектора на рабочею частоту и согласогшние входа и выхода усилителя с внеш-ними пспчми Еыполпяют конденсаторами Cj, н С4, С . Резонансная цепь колтектора гредставляет собой П-контур, особенностью которого на высскн.\ рашочастотах явл.тется использование в качестве входной cmkoi ги сллеч!орной енкосги транзистора (на схеме коллекторная емкость С,< показана п}Нкгиром).