2.6. Підсилювач потужності
Підсилювач потужності (субблок СБ1-Б5-Жл) призначений для підсилення високочастотних сигналів у режимі передавання. Вхідний високочастотний сигнал має рівень не більше 5 В. Вихідний сигнал має потужність не менше 100 Вт у діапазоні 4…12 МГц, не менше 50 Вт у діапазонах 2…4 і 12…18 МГц. Функціональна схема ПП зображена на рис. 2.8.
Підсилювач
потужності виконаний на транзисторах
і складається з трьох послідовно
увімкнених каскадів: попереднього,
прикінцевого і вихідного підсилювачів.
Попередній підсилювач є спеціально
розробленим малогабаритним модулем, у
якому використані безкорпусні транзистори
і гібридно-плівкова технологія монтажу.
Прикінцевий підсилювач виконаний на
одному транзисторі типу 2Т944А за схемою
з загальним емітером. У вихідному
підсилювачі здійснюється підсумовування
потужності. Вихідний підсилювач містить
два двотактних підсилювачі (П1 – П4).
Сигнал з виходу прикінцевого підсилювача
рівномірно розподіляється по входах
цих підсилювачів за допомогою дільників
потужності (ДП1, 2, 3).
Підсумовування вихідних сигналів забезпечується широкосмуговими суматорами (Σ 1, 2, 3). Далі сигнал, залежно від піддіапазону (2…3, 3…4, 4…6, 6…8, 8…12, 12…18 МГц), що використовується, проходить через один із фільтрів нижніх частот Ф1 – Ф6. Частота зрізу ФНЧ обрана за умови необхідного подавлення другої гармоніки сигналу, що підсилюється. Комутація фільтрів здійснюється електромеханічно: електродвигун М за командами схеми автоматичної дистанційної настройки встановлює перемикачі В1 і В2 у відповідне положення.
Для стабілізації вихідної потужності в діапазоні частот у радіостанції застосовується АРП. Сигнал на датчик АРП подається з виходу фільтрів Ф1 – Ф6. Залежно від режиму роботи на датчик АРП подається різний рівень опорної напруги зі схеми затримки.
У підсилювачі потужності передбачено кілька видів захисту:
– термозахист (від теплових перевантажень);
– барозахист (від порушення герметизації АПП);
– від неузгодженості навантаження;
– від перевантажень колекторних кіл вихідного підсилювача.
Напруга з датчиків схем захисту і коефіцієнта бічної хвилі (КБХ) подається на схему управління захистом, яка в аварійному режимі відмикає вхідний сигнал ключем Кл від попереднього підсилювача.
Настроювання радіостанції здійснюється в режимі передавання, і вихідна потужність підсилювача значно знижується. З цією метою на схему затримки подається сигнал настройки. При цьому до суматора Σ3 підключається баластний резистор і зменшується напруга затримки системи АРП. Після закінчення настройки сигнал зникає і схеми переходять у робочий режим.
2.7. Антенний погоджувальний пристрій. Блок управління антенним погоджувальним пристроєм
Антенний погоджувальний пристрій СБ2-Б5-Жл призначено для узгодження в усьому діапазоні робочих частот комплексного опору антени з вихідним опором ПП Rн = 50 Ом у режимі передавання і з хвильовим опором фідера ρф = 50 Ом у режимі приймання.
Блок управління АПП (Б14-Жл) призначений для формування сигналів управління елементами плавної настройки АПП, установки піддіапазонів АПП, ПП і синтезатора частот та забезпечення живлення блоків Б1-Жл, Б5-Жл, Б14-Жл.
Антена радіостанції є конструктивним елементом літального апарата і її геометричні розміри постійні. У разі зміни робочої частоти змінюється комплексний опір антени. При цьому порушується умова роботи генератора на погоджене навантаження, зменшується коефіцієнт бігучої хвилі. Антенний погоджувальний пристрій повинен компенсувати зміну комплексного опору антени так, щоб комплексний опір об'єднаного контуру антени й АПП був би досить активним, постійним і рівним 50 Ом, тобто на всіх робочих частотах у діапазоні 2…18 МГц об'єднаний контур антени й АПП повинні бути настроєні у резонанс.
Електрична функціональна схема АПП і блока управління зображена на рис. 2.9. Контур АПП має реактивні елементи L і C для грубої (дискретної) і точної (плавної) настройки. Дискретні елементи входять до складу контуру відповідно до діапазону за командами з ПУ. Ці команди дешифруються і з них формуються управляючі сигнали піддіапазонів для АПП, ПП і синтезатора частот. Дешифратор і схеми формування сигналів управління піддіапазонами (СФПД) входять до складу субблока СБ2-Б14-Жл блока управління АПП (Б14-Жл). Плавна настройка здійснюється автоматично з використанням датчиків модуляції фази і фероваріометрів, що є елементами точної настройки у складі контуру АПП.
Рис. 2.9. Функціональна схема антенного погоджувального пристрою та блока управління
Датчики модуля і фази вимірюють і виробляють напруги, пропорційні неузгодженості, яка залишилася після установки піддіапазонів у сумарній величині комплексного опору антени і контуру АПП за модулем і фазою відповідно. З цих напруг у блоці управління АПП (Б14-Жл) виробляються управляючі сигнали, що подаються на елементи точної настройки.
Якщо контур настроєний у резонанс, його опір активний і дорівнює 50 Ом, то на виході датчика модуля вихідна напруга дорівнює нулю. Відхилення модуля опору від цієї величини викликає появу напруги відповідного знаку. Датчик фази вимірює різницю фаз між струмом і напругою у фідері на виході контуру АПП. Під час настройки контуру в резонанс струм і напруга у фідері збігаються за фазою і вихідна напруга датчика фази дорівнює нулю. Якщо J < 0, то напруга на виході датчика негативна, а якщо J > 0, то позитивна.
Напруги від датчиків надходять через схему управління субблока СБ1-Б14-Жл у відповідні канали управління: від датчика модуля – у перший канал, від датчика фази – у другий канал. Перед початком настройки схема встановлюється у вихідний стан: реверсивний лічильник 1(PЛ1) – на максимум, реверсивний лічильник 2(РЛ2) – на мінімум. Під дією управляючої напруги з датчиків число, записане в PЛ1, зменшується, а в РЛ2 – збільшується. Цифроаналогові перетворювачі ЦАП1, ЦАП2 дозволяють одержати напруги, а ППС – струми, необхідні для управління індуктивністю фероваріометрів, які використовують в АПП як елементи плавної настройки.
Коли сигнал неузгодженості з датчиків стає меншим від встановленого порогу, схема управління закриває лічильники і виробляє сигнал індикації настройки (закінчення процесу настройки). Крім напруг, управляючих процесом настройки, блок Б14-Жл забезпечує формування сигналів режимів роботи (СФРР) для ПП (СБ2-Б14-Жл) і напруг живлення для блоків Б1-Жл, Б5-Жл і Б14-Жл (СБЗ-Б14-Жл). Спрощена електрична принципова схема контуру АПП зображена на рис. 2.10.
Контур АПП – це паралельний контур, який має реактивні елементи для дискретної (грубої) і плавної (точної) настройки. Еквівалентний опір антени підключається паралельно контуру АПП. Він змінюється в широких межах за модулем і фазою. На нижніх частотах діапазону радіостанції опір має активно-ємнісний характер (реактивна складова опору негативна). У середині діапазону на резонансній частоті – досить активний опір. На високих частотах діапазону характер опору антени активно-індуктивний (реактивна складова опору позитивна).
Рис. 2.10. Спрощена електрична принципова схема контуру
антенного погоджувального пристрою
За даними попередніх вимірів передбачена груба компенсація реактивної складової опору антени (груба настройка об'єднаного контуру антени й АПП). З цією метою в кожному частотному піддіапазоні ключами К1 – К7 до складу контуру АПП підключається різна комбінація дискретних елементів L1, С1 – С5. На початку діапазону в контур повністю вмикається індуктивність L1, далі частина її закорочується. У середині діапазону вона повністю вимикається з контуру і підключається C1. У верхній частині діапазону в різних комбінаціях підключаються ємності C1 – C5. Плавна настройка контуру здійснюється за допомогою двох фероваріометрів: варіометра настройки (У3) і варіометра зв'язку (У2).