Методы сложения мощностей: параллельное и последовательное соединение электронных приборов, блочно-модульный метод.
Учитывая, что мощность, которую следует подвести к антенне, значительно превосходит мощность, отдаваемую одиночными приборами, рассмотренными в разделе 1.2, на практике приходится использовать сложение мощностей. Для оценки методов сложения мощностей основными критериями являются: простота конструкции, высокий КПД, обеспечение бесперебойной работы при частичном или полном выходе из строя одного или нескольких генераторов, симметричность характеристик схемы относительно входов. Одним из первых методов сложения мощностей, получивших широкое распространение, стал метод параллельного сложения заданного числа электронных приборов. У этого метода есть существенный недостаток: вследствие разброса параметров кажущееся сопротивление нагрузки распределяется между приборами неравномерно, это ведет к разбросу тока, и потери на электродах оказываются неодинаковыми [12]. Кроме того, в ключевых транзисторных РПдУ проявляется еще один немаловажный недостаток данного метода, обусловленный разбросом динамических параметров электронных приборов. Дело в том, что транзистор, включающийся первым в группе параллельно-соединенных приборов, будет коммутировать весь ток нагрузки, который может превосходить его максимально- допустимый ток. Аналогично, транзистор, отключающийся последним, будет выключать весть ток нагрузки. И в том, и в другом случае возможна перегрузка транзисторов по току и рассеиваемой мощности. Таким образом, разброс статических или динамических параметров параллельно соединяемых приборов приводит к их перегрузке и создает предпосылки для выхода отдельных приборов из строя. При этом следует иметь в виду, что пробой одного из приборов, при котором напряжение питания поступает во входную цепь транзистора, может привести к выходу из строя всех остальных приборов из этой параллельной транзисторной сборки. Это приводит к 10 необходимости применять различные нетривиальные схемотехнические решения, обеспечивающие защиту транзисторов. С ростом количества суммируемых активных элементов существенно уменьшается надежность работы конечного устройства. Важно обеспечить бесперебойную работу передатчика при выходе из строя одного или нескольких приборов. Для этого необходимо иметь возможность его отключения и замены при непрерывной работе остальных элементов. В этот момент выходная мощность РПдУ снизится, но его работа останется непрерывной [12]. Решение этой задачи характеризуется рядом проблем, среди которых усложнение конструкции устройства и склонность генераторов к паразитному самовозбуждению [12]. Эти недостатки отсутствуют при сложении мощностей отдельных «блоков». (под «блоком» понимается система, имеющая связь с нагрузкой и состоящая из некоторого числа генераторных приборов, входной и выходной цепи [13]). Система блоков позволяет локализовать аварию в одном из них и включить взамен неисправного резервный блок, что обеспечивает высокую надежность работы РПдУ [12].
|
|
|
|
|
|
Блочно-модульный метод.
На практике получили применение три метода суммирования мощностей блоков: - суммирование блоков, взаимосвязанных через общую нагрузку; - суммирование мощности в пространстве; - суммирование по принципу сбалансированного моста [13,14]. Необходимо отметить недостатки суммирования блоков через общую нагрузку: - в случае прекращения работы электронных приборов блока, выключения источника питания и т. д., контур неисправного блока, будучи связанным с нагрузочным блоком, превращается в потребителя мощности последнего. Во избежание серьезной аварии аппаратуры контура должна быть предусмотрена ее автоматическая быстродействующая защита, однако при этом меняется кажущееся сопротивление нагрузки оставшихся блоков [12]. - по мере повышения частоты и увеличения мощности, а, следовательно, и размеров блоков становится труднее обеспечить идентичные условия их работы - одинаковое и синфазное возбуждение и одинаковую связь с нагрузочным контуром. При несинфазном высокочастотном возбуждении блоки работают как бы на расстроенную нагрузку, вследствие чего понижаются их энергетические показатели [12]. При суммировании блоков, независимых друг от друга, можно избежать вышеупомянутых проблем. Независимая работа реализуется при помощи нескольких методов. Один из них - сложение мощностей в пространстве. Этот метод предполагает использование большого количества антенн, а в диапазоне ОНЧ-НЧ они являются нетривиальными дорогостоящими устройствами. Суммирование по принципу сбалансированного моста также обеспечивает независимость блоков относительно друг друга и является наиболее выгодным методом.
|
|
|
Дата добавления: 2018-08-06; просмотров: 598; Мы поможем в написании вашей работы! |
Мы поможем в написании ваших работ!