Расчет выходного фильтра, Электрический расчет - Проектирование выходного каскада связного передатчика с частотной модуляцией

Электрический расчет

Высшие гармоники тока или напряжения, образованные в результате работы транзисторов в нелинейном режиме, должны быть ослаблены в нагрузке передатчика (в нашем случае в фидере) до уровня, определяемого международными нормами. Как правило, это обеспечивается выходной колебательной системой ВКС, или попросту говоря, выходным фильтром, установленным после оконечного каскада передатчика.

Заданную фильтрацию гармоник, в первую очередь наиболее интенсивных - второй и третьей, выходной фильтр должен обеспечить в рабочем диапазоне частот передатчика при заданном уровне колебательной мощности и высоком КПД. В этом и состоит основное отличие выходного фильтра от резонансных контуров, межкаскадных цепей связи и т. д.

В передатчиках с коэффициентом перекрытия рабочего диапазона частот Kfп = fвп/fнп от 1,1...1,2 до 1,6..1,8 для фильтрации высших гармоник выходную фильтрующую систему ВФС можно выполнить в виде широкодиапазонного неперестраиваемого фильтра. В нашем случае, Kfп = 48106/42106 = 1,142, поэтому нет смысла на выходе нашего связного передатчика ставить фильтрующую систему с несколькими переключаемыми фильтрами на отдельные поддиапазоны каждый из которых обеспечил бы Kfi = fвi/fнi =1,6...1,8.

Нагрузка выходного фильтра на основной частоте f должна быть близкой к номинальной (в нашем случае это 75 Ом), поэтому перед фидером и выходным фильтром стоит СЦ в виде ТДЛ, которая и трансформирует входное сопротивление фидера в выходное сопротивление оконечного мощного усилительного каскада (см. раздел 3.4).

Для расчета выходного фильтра воспользуемся методикой, предложенной в [5] стр 293 - 302. и условиями технического задания, которые будут направят выбор фильтра и расчеты входящих в него элементов "на путь истинный" А путь этот, обязательно пройдет возле "леса" высших гармоник, подавить которые необходимо до уровня 40 дБ.

В качестве ВФС нашего связного передатчика будет использоваться широкодиапазонный неперестраиваемый Чебышевский фильтр нижних частот (без переключаемых "Братьев дровосеков") с параллельным конденсатором С1 (см. рис. 5.1.1). Зададимся в соответствии с таблицей 3.19 из [5] на стр. 294 неравномерностью АЧХ а = 0,0436, уровнем подавления высших гармоник аф = 35 дБ (35дБ, а не 40 потому, что вторая (самая сильная из высших) гармоника уже ослаблена в два раза по абсолютной величине, что соответствует ослаблению 6 дБ), частотным диапазоном 42...48 МГц и обратимся к [1] для определения порядка выходного фильтра, предварительно рассчитав нормированную частоту в полосе задержания зп, при которой необходимо обеспечить заданное затухание аф = 35дБ по формуле:

По [1] определяем с помощью соответствующих графиков порядок нашего выходного Чебышевского фильтра нижних частот, который получается шестым, а также нормированные номиналы входящих в фильтр элементов:

С1 = 0,8989; L2 = 1,478; С3 = 1,721; L4 = 1,721; С5 = 1,478; L6 = 0,8989

В том же источнике определяются коэффициенты нормироания для емкостей и индуктивностей, входящих в выходной фильтр по формулам:

Домножая нормированные номиналы (5.1.2) на соответствующие коэффициенты нормирования (5.1.3) или (5.1.4) получаем расчетные значения номиналов для элементов входящих в наш выходной фильтр, а именно:

С1 = 39,74 пФ; L2 = 0,44 мкГн; С3 = 76,35 пФ; L4 = 0,513 мкГн; С5 = 65,34 пФ; L6 = 0,2679 мкГн

Рис. 5.1.1 Выходной фильтр Чебышева 6-го порядка

На этом электрический расчет выходного фильтра закончен.

Похожие статьи




Расчет выходного фильтра, Электрический расчет - Проектирование выходного каскада связного передатчика с частотной модуляцией

Предыдущая | Следующая