Основные определения Радиотехника — теория Диапазоны радиочастот Типовые документы
Процесс легализации Структура организации Передающий комплекс Команда и контакты
Зачем это нужно Клубы и радиокружки Студийный комплекс Вопросы и ответы
Мероприятия Полезные ссылки Программы вещания Форум и общение

О блокировочном и разделительном конденсаторах в анодной цепи радиопередатчика с АЭМ.

Ну, люблю я радиолампы...
Сергей Комаров (UA3ALW)

Блокировочные и разделительные конденсаторы анодной цепи передатчика образуют с анодным дросселем фильтр нижних частот в цепи питания и переходную цепь в цепи сигнала. Поэтому логично рассмотреть их работу и расчет в дальнейшее развитие темы об анодном дросселе.

Рис.1

Функции у них просты: блокировочный конденсатор Сб закорачивает на землю ВЧ ток просочившийся через дроссель, а разделительный - Ср пропускает ВЧ ток от анода к П-контуру и отсекает постоянное анодное напряжение (Рис. 1, 2). Чем меньше их Xc относительно Ra и больше емкость, тем лучше. Все было бы так, если бы не было анодной модуляции. Дело в том, что оба этих конденсатора по отношению к модулятору включены параллельно его нагрузке Ra0, коей выступает выходной каскад передатчика по питающему напряжению. И если на верхней частоте модуляции 8 кГц (излучение 16K0A3EGN) реактивное сопротивление суммы емкостей конденсаторов будет близко к значению Ra0, то существенная часть модулирующего тока уйдет в эти емкости и коэффициент модуляции на верхних частотах понизится. Поэтому эти емкости надо выбирать минимально-достаточными для блокирования или пропускания ВЧ тока, чтобы не срезать верхние частоты сигнала модуляции.

Расчет емкостей Сб и Ср для 16 вариантов режимов ламп таблицы 1 (см. Часть 1 этой статьи) приведен в таблице 4.

Таблица 4. Емкость блокировочного и разделительного конденсаторов

1 2 3 4 5 6 7 8 9, 10 11 12 13 14 15 16
Еанес 150 250 250 300 350 400 450 500 450 750 800 450 1000 1000 1000
Ia0 22 32 41 49 102 90 153 145 305 177 180 763 470 940 872
Ra0 4820 5523 4311 4329 2426 3142 2079 2439 1043 2996 3142 417 1504 752 811
Ra 3025 3610 3150 3125 1800 2312 1600 1764 800 2380 2312 320 845 423 490
XCр 151 180 157 156 90 115 80 88 40 119 115 16 42 21 24
Cр 728 610 700 705 1221 956 1374 1249 2748 924 956 6870 2617 5234 4580
Cб8 1794 1566 2006 1998 3565 2753 4160 3546 8293 2887 2753 20742 5751 11502 10665
Сб 1066 956 1306 1293 2344 1797 2786 2297 5545 1963 1797 13872 3134 6268 6085

Примечание: Напряжения в вольтах, токи в миллиамперах, сопротивления в омах, емкости в пикофарадах.

Значения вариантов Еанес, Ia0, Ra - соответствуют таблице 1.

Эквивалентное сопротивление нагрузки модулятора при m = 100%: Ra0 = 0,707 Еанес / Ia0.

Допустимая емкость суммы конденсаторов при внесении ими снижения глубины модуляции на верхней частоте до 90% (на 0,9 дБ): 8 = 1 / (4,6 π F Ra0), где F = 8000 Гц.

Достаточное реактивное сопротивление разделительного конденсатора и минимально-достаточное реактивное сопротивление блокировочного конденсатора: XCр = Ra / 20.

Максимально допустимая емкость блокировочного конденсатора: Сб = 8 – Ср.

В конце расчета необходима проверка: Сб > Ср, при несоблюдении можно уменьшить емкость разделительного конденсатора, но не более, чем в 2 раза.

Теперь про рабочее напряжение этих конденсаторов. Поскольку при модуляции питающее напряжение может достигать двойного значения питающего Еанес, то с учетом запаса 0,8 рабочее напряжение блокировочного конденсатора составит: UCб = 2 Еанес / 0,8 = 2,5 Еанес.

С разделительным конденсатором сложнее. К нему при модуляции также прикладывается двойное напряжение источника питания, но помимо этого, он должен выдерживать импульсные и статические потенциалы, наводимые на антенну. Ограничить эти потенциалы может разрядник на выходе передатчика. Однако, он не должен пробиваться от выходного напряжения передатчика при работе на самую высокоомную нагрузку на пике 100%-ной модуляции. К примеру, при работе на нагрузку в 600Ω это напряжение составит: Uр = √(8 Pнес Rн) = √(8 Pнес 600) = 70 √(Pнес). При работе на нагрузку в 300Ω, соответственно: Uр = √(8 Pнес Rн) = √(8 Pнес 300) = 50 √(Pнес).

Для определения максимального рабочего напряжения разделительного конденсатора необходимо сложить полученные напряжения: UCр = 2,5 Еанес + Uр.

К примеру, при мощности передатчика 100 Вт, анодном напряжении 450 В, и работе на нагрузку 600 Ω максимальное рабочее напряжение разделительного конденсатора составит:

UCр = 2,5 Еанес + 70 √(Pнес) = 2,5 х 450 + 70 √(100) = 1825 В. Выбираем конденсатор на рабочее напряжение 2000 вольт.

Поскольку на конденсаторах присутствует большая переменная составляющая напряжения модуляции, при m = 1 равная Ea, а также протекает значительный ВЧ ток, то необходимо выбирать их тип с учетом реактивной мощности:

N = Nмод + Nвч = 1,41 π E2a Fв С + 1,41 π (Ea / 20)2 fв Ср = 1,41 π E2a С (Fв + fв / 400);

К примеру, для колонки 7 таблицы 4, реактивные мощности конденсаторов составят:

Nр = 1,41πE2a Ср (Fв + fв / 400) = 1,41π 4502 х 1374 х 10-12 (8000 + 1,62 х 106 / 400) = 14,9 ВАр

Nб = 1,41πE2a Сб (Fв + fв / 400) = 1,41π 4502 х 2786 х 10-12 (8000 + 1,62 х 106 / 400) = 30,2 ВАр

По этим параметрам в качестве разделительных и блокировочных конденсаторов для АМ передатчиков диапазона 200 м подходят КСО-6, КСО-7, КСО-8, КСО-11, КСО-12, КСО-13.

Чистого эфира!


Литература:

  1. Комаров С. Передающий тракт Индивидуального радиовещания. «Радио» 2015 г. № 9, с. 21-26.
  2. Комаров С. Средневолновый радиовещательный синтезатор частоты. - Радио, 2012, № 9, с. 19-23; № 10, с. 21-23. URL:
  3. Агафонов Б. С. Теория и расчёт радиотелефонных режимов генераторных ламп. - М.: Советское радио, 1955.
  4. Комаров С. Параллельный анодно-экранный модулятор. - Радио, 2015, № 4, с. 30…33.
  5. Гинкин Г. Г. Справочник по радиотехнике (издание четвертое, переработанное). Государственное энергетическое издательство. Москва – Ленинград 1948 г.
  6. Писаревский А. М. Построение блок-схем и колебательных систем передатчиков длинных, средних и коротких волн. ЛЭИС, Ленинград 1960.
  7. Судовой радиопередатчик средних волн типа «Волхов-М». Описание и инструкция по эксплуатации. СССР, 1968.
  8. Альбом принципиальных схем радиопередатчика типа «Волхов-М


Статья в формате PDF

Назад, часть 4