Расчет оконечного усилителя мощности - Передатчик спутниковой радиосвязи

Произведем расчет работы многорезонаторного пролетного клистрона по методике представленной в [6], с уточнениями приведенными из[2].

По данным ТЗ, выходной мощности РН=700 Вт и частоте излучения FР=6 ГГц, выберем многорезонаторный пролетный клистрон КУ-366, который, в полной мере, удовлетворяет нашим требованиям.

Исходными данными для расчета усилителя являются:

    - мощность на выходе Рвых 875 Вт; - рабочая частота FР 6 ГГц;

Параметры выбранного многорезонаторного клистрона:

    - диапазон рабочих частот F 6-8 ГГц; - выходная мощность номинальная PВЫХ. 1,4 КВт; - ширина полосы частот 30 МГц - КПД 60 %; - коэффициент усиления К 45дБ; - напряжение анода U0 10 кВ; - ток анода I0 1,1 А; - ток накала IН 4,5 А; - напряжение накала UН 12,6 В; - масса 35 кг.

При расчетах будем использовать отрегулированное значение напряжение анода U0=1,1(кВ). Поскольку в справочных данных отсутствуют сведения о количестве резонаторов, то, исходя из коэффициента усиления, принимаем N=3.

Принимаем приведенный радиус пролетной трубы ?а=1,2.

Коэффициент :

(4.2.1)

Найдем радиус пролетной трубы:

(4.2.2)

Выберем отношение радиуса пролетной трубы А К радиусу луча B A/b=1,2; тогда найдем B=a/1,2=0,062/1,2=19.425 (См).

Определим приведенный радиус электронного потока ?B= ?A /1,2=1. Обычно отношение ширины зазора к радиусу пролетной трубы принимается D/a=4/3. Отсюда

(4.2.3)

Приведенная ширина зазора :

(4.2.4)

Частота колебаний электронной плазмы для электронного потока бесконечного сечения:

(4.2.5)

Определим коэффициент АП продольного расталкивания электронного потока бесконечного сечения:

(4.2.6)

Нормированная длина последней пролетной трубы:

(4.2.7)

Коэффициент электронного взаимодействия:

(4.2.8)

Статическое сопротивление клистрона:

(4.2.9)

Эквивалентное сопротивление выходного резонатора:

(4.2.10)

Характеристическое сопротивление резонатора:

(4.2.11)

Эквивалентное сопротивление ненагруженного резонатора R=?Q0. Принимая ненагруженную добротность резонатора Q0=1500, получим R=1500*113=169,5 (кОм).

Рассчитаем КПД резонатора:

(4.2.12)

Определим выходную мощность в режиме насыщения:

(4.2.13)

Входная мощность, соответствующая максимальной выходной мощности, при регулировке напряжения Uo будет определяться по следующей формуле

, где коэффициент А - первеанс который остается неизменным при регулировке напряжения анода, где - мкропервеанс. Определение входной мощности через коэффициент умножения невозможно, так как при регулировке Uo изменится скорость электронов и проводимость. Из всего сказанного рассчитаем входную мощность:

(4.2.14)

КПД усилителя:

(4.2.15)

Где UH=12,6(В), IH=4,5(А) - паспортные значения напряжения и тока накала.

Определим мощность рассеиваемую на коллекторе, для расчета конструкторского блока и для расчета теплового режима.

(4.2.16)

Похожие статьи




Расчет оконечного усилителя мощности - Передатчик спутниковой радиосвязи

Предыдущая | Следующая