羅蘭C固態(tài)發(fā)射機(jī)槽路諧振電路分析

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1 并聯(lián)諧振電路模型

槽路的等效電路，可以用圖1的電路進(jìn)行等效，其中L=0.86u H，C=2.94uf，電阻無參考值，考慮到是低損耗電路，只是電感中的等效電阻，考慮設(shè)置為0.1歐姆，再小的情況下電路Q值將過大，諧振帶寬太窄，將嚴(yán)重削減信號(hào)功率，下面有具體分析。

圖1 并聯(lián)諧振電路模型

圖1并聯(lián)諧振模型的導(dǎo)納可以表述為：

其諧振頻率可以計(jì)算得到：

阻抗值是L，C，R和頻率W的函數(shù)，其諧振頻率分別受L，C，R的參數(shù)的影響，我們?nèi)粘＝佑|到的調(diào)諧主要有兩個(gè)地方，一是槽路電感的調(diào)整(不常用)，二是輸出網(wǎng)絡(luò)的自動(dòng)調(diào)諧，也是改變電感量。作為低損耗電阻對(duì)諧振頻率影響相對(duì)不大，但是R的改變可以影響到諧振電路的Q值，會(huì)影響到電路的選通特性。諧振電路的阻抗特性隨頻率的變換曲線如圖2所示：

圖2

可以看到在諧振點(diǎn)其阻抗值最大，而電流最小。(串聯(lián)諧振電路正好與其相反)

作為一個(gè)并聯(lián)諧振電路，最主要的特點(diǎn)是具有帶通濾波器的作用。從其阻抗形式(導(dǎo)納的倒數(shù))可以看出是一個(gè)二階帶通濾波器，其中心頻率是f=100KHz，這也是HCG為什么要嚴(yán)格產(chǎn)生5uS脈沖的原因，如果不是5uS，經(jīng)過諧振電路的濾波作用輸出功率將會(huì)被大大衰減，造成不必要的功率損失，從而不能滿足輸出功率的要求。

作為一個(gè)帶通濾波電路，其幅頻響應(yīng)特性如圖3所示：

圖3

羅蘭C信號(hào)的頻帶是(90—110)KHz，如果電阻值R過小，會(huì)導(dǎo)致諧振電路的Q值過大，帶通濾波器的帶寬過窄，此時(shí)也會(huì)相應(yīng)削減正常信號(hào)的能量，如圖3所示，如果R=0.01，在95K是的能量削減將達(dá)到15dB，嚴(yán)重影響了信號(hào)的質(zhì)量。實(shí)際情況往往是隨著裝備的老化，電感的內(nèi)損耗值將會(huì)增加，從而帶寬也會(huì)增加，僅僅是損耗變大，并未削減信號(hào)的有用頻帶，但是也會(huì)造成波形的畸變。

2 變壓器的阻抗匹配作用

輸出網(wǎng)絡(luò)主要有兩部分組成，一是天線調(diào)諧，二是輸出變壓器。調(diào)諧后的信號(hào)是經(jīng)過變壓器耦合后加載到發(fā)射天線上去的。變壓器會(huì)把輸出端的阻抗經(jīng)過耦合匹配到輸入端。

考慮理想變壓器的情況下，其初級(jí)線圈和次級(jí)線圈的阻抗比可以用下式表示：

輸出網(wǎng)絡(luò)中的輸出變壓器初次級(jí)變壓比為2：1，由此可以算出如果在次級(jí)加載大小為Z0的阻抗，則相當(dāng)于在初級(jí)增加了4*Z0阻抗值，其中包括電阻，電感，電容等值。這也就解釋了為何實(shí)際測(cè)量電感值是8u H，而回調(diào)量非對(duì)等，甚至導(dǎo)致反向過限的原因。

3 小結(jié)

經(jīng)過上述分析可以看出，如果槽路諧振出現(xiàn)問題，一方面會(huì)影響信號(hào)的載波頻率，還會(huì)因?yàn)橹C振電路的選頻特性對(duì)發(fā)射機(jī)的輸出功率也有較大影響，導(dǎo)致輸出功率下降。如果輸出網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行天線調(diào)諧不足以補(bǔ)償其諧振偏差時(shí)，考慮天線外加調(diào)諧電感情況下必須考慮變壓器的耦合作用，否則容易造成較大誤差，極容易造成不匹配導(dǎo)致調(diào)諧過限。