Введение к работе
Актуальность. В настоящее время процесс совершенст-шил эфирных телевизионных радиопередатчиков (ТВП) получил но-импульс в связи с возросшей потребностью государственных сетей вещания и ростом коммерческого интереса к эфирному ТВ, как наи-i« дешевому и доступному средству распространения ТВ программ, швшаяся ситуация требует ускорения разработки и выпуска широ-номенклатурыТВП.
Частичное решение поставленной задачи- достигается унификацией тичннх.Устройств, входящих в ТВП. Однако, богатая номенклатура
по диапазонам и уровням выходной мощности требует разработки и «шения совершенно различных по структуре и физическим принци-
действия, разнообразных усилителей, мощности ТВ передатчиков ТВП). К ним Предъявляются жесткие и противоречивые требования жерготическим, качественным и массогабаритным показателям. Ре-(яция корректного компромисса между ними определяет потребитель-; свойства передатчика в целом. Поэтому разработка УМ ТВП заки-: отдельное место в процессе проектирования"ТВ радиостанций. .
Действующими огвчлетатгкными и международными нормативными доку-:нми нормируется более і о показателей нелинейности (ПН) ТВП, .шино.тво из которых оиродвляюгг«я его усилителем мощности. Необ-імость их многократного определения в ходе разработки как ея-
УМ ТВП, так и активных усилительных приборов (АУП) для них, іует значительной.квалификации разработчиков, большого объема грньїГ экспериментов и специализированной телевизионной аппарату-
что существенно увеличивает стоимость и сроки проектирования, гчение корректных оценон"нелинейности АУП и формирование соот-ггвунцих технических заданий на их разработку усложняются так-угсутствмеы известных связей между ПН, используемыми при проек->Вании АУП, и ПН ТВП.
Выполнение жестких требований к линейности УМ ТВП и повышение шергетической эффективности являются противоречивыми задача-Их совместное выполнение требует выбора оптимальных схемотехки-;их решений.УМ ТВП и режимов использования АУП и сопряжено d .шим объемом дорогостоящих проектных и экспериментальных работ, іянннх с апробацией предлагаемых и принимаемчх инженерных реяе-
ний. Развитие математических методов исследования УМ ТВП и оптимизации их режимов призвано облегчить решение этой задачи.
Ряд методов исследования УМ в целях определения их ПН представлены в работах С.М.Гольдина, А.А.Попова, В.М.Сидорова, М.М.Козловского, Б.Е.Железовского и других авторов. Однако, они не охватывают полностью наиболее существенные ПН УМ. Ряд допущений, принятых в некоторых из этих работ, таких, как "малая" нелинейность усилителя, отсутствие амплитудно-фазовой конверсии, равномерность АЧ в полосе ТВ канала не всегда выполняются на практике, особенно в ходе разработки АУП и текущего проектирования УМ. Многие исследова ния лишены инвариантности к используемым АУП. Многие работы.не ориентированы на автоматизацию исследований, хотя бурное развитие персональных ЭВМ сделало их непременным инструментом инженера разработчика.
Основной задачей дис се ртационно работы является разработка эффективных методов исследования нелинейных свойств УМ ТВП и оптимизации их режимов, обеспечивающих улучшение нелинейных характеристик самих УМ и ^разрабатываемых для них усилительных приборов.
Решение поставленной задачи проводится по следующим основным направлениям!'
разработка общего подхода к анализу нелинейных свойст различных по структуре и физическим принципам действия УМ ТВПі
системный анализ совокупности показателей, определяющих нелинейность УМ ТВП и выбор основного критерия нелинейности)
разработка метода исследования и оптимизации режимов УМ ТВГ]
поддержка указанных направлений соответствующим программный обеспечением.
Основные результаты и положения, выносимые на защит уі
-
Новый способ определения параметров обобщенной модели нeл^ нейного усилительного устройства в виде типового радиотехническої звона с комплексной-нелинейностью (КТРЗ).
-
Математический аппарат анализа нелинейных искажений в УМ ' основанный на преобразовании спектра комплексной, огибающей аналиті ческого сигнала функцией в виде комплексной эквивалентной характе] стики мгновенных значений с учетом частотных характеристик линейні
ьтров эквивалентной обобщенной модели УМ в виде КТРЗ.
3. Результаты системного анализа показателей нелинейности УМ ТВП»
аналитические и алгоритмические соотношения, связывающие личные ПН УМ ТВП между собой)
требования к нелинейным параметрам АУП для .УМ ТВПг
расчетно-экспериментальная методика определения ПН УМ ТВП.
4. метод расчета и оптимизации режима УМ ТВП на приборе с элек-
статическим управлением, и методика расчетной оценки нелинейности
для УМ ТВП. Научная и практическая ценность оты состоит в следующем1
- разработан метод определения эквивалентных параметров модели
ТВП в виде типового радиотехнического звена с комплексной нелиней-
тыо. Метод имеет самостоятельное значение и пригоден не только
УМ ТВП, но и для других нелинейных усилительных устройств)
- усовершенствован математический аппарат для анализа нелинейных
ахений в УМ ТВП, что позволило отказаться от ряда допущений, при-
их в известных работах, расширить число определяемых ПН УМ, учесть
специфических эффектов, снизить погрекность определения ПН УМ)
проведен системний анализ ПН УМ ТВП, определены аналитические лгорнтмнческие взаимосвязи между различными ПН УТЛ ТВП, внесен ряд цложений по коррекции принятых требований, а также измерительных налов, применяемых при испытаниях ТВП и УМ ТВП.
предложена расчетно-экспериментальная методика определения УМ ТВП и усилительных приборов для них, позволяющая минимизиро-ь набор применяемой специализированной аппаратуры)
разработан подход к оптимизации УМ ТВП в части оптимизации аметров режима усилительного прибора, используемого в усилите-
что дало возможность проводить оценку потенциальных нелиней-свойств усилительных приборов по их статическим характеристика этапе их разработки, сократить эвристическую часть оптимиза-усилителей в ходе их проектирования)
- создано программное обеспечение, реализующее оперативное
ользование разработанных методов.
Результаты исследований, проведенных в диссертационной работе, акже разработанное программное обеспечение использовались в хо-проектирования современных ТВ передатчиков ряда "УРМАТС"' с
1987 г., электронных ламп и клистронов для усилителей мощности передатчиков, в учебном процессе кафедры "Радиопередающие устр тва" ЛЭИС иы. проф. М.А.Бонч-Бруевича. Это подтверждается ооотв твующими документами.
Результати проведенных исследований1 отражены также в трех учно-исследовательских работах, посвященных решению прої создания линейных усилительных приборов для УМ ТВП iVi-V диапаз< частот.
Апробация работы. Основные результаты диссеї ционной работы докладывались, обсуждались и получили одобрение і
XXXVI научно-технической.конференции профессорско-препо; вательскогр состава и сотрудников НИЧ ЛЭИС иы. проф. М.А.Бонч-Б[ ьича (Ленинград, 1983)і
Всесоюзном научно-техническом семинаре "Совершенствовали телевизионной передающей техники" (Ленинград, 1989),
семинаре "Проблемы и перспективы построения широкополосн усилителей мощности в системах передачи" (Севастополь, 1990)і
Всесоюзной научно-технической конференции "Проблемы и пе
СПвКТНВЫ раЗВИТИЯ Телевидения" (С.Петербург, 1991)|
Публикации. Материалы диссертации опубликованы в девяти научно-технических статьях, описании патента на изобре; ние, описании созданного программного средства, представлены в : зисах доклада на Всесоюзной научно-технической конференции "upo6j мы и перспективы развития телевидения" в 1991 г, включены в отч« по трем НИР.
Структура и объем диссертации, диссертация состоит из введения, пяти глав, заключения, списка ли терьтури и приложений. Работа содержит 217 страниц основного тек та, 62 рисунка, список использованной литературы содержит 87 наим новаккй.
