Содержание к диссертации
Введение
Глава 1. Особенности реализации и параметры AM радиопередающих систем в режиме динамического регулирования несущей 14
1.1. Проблема перевода AM вещательных радиопередатчиков в энергосберегающие режимы и особенности реализации режима динамического регулирования несущей 14
1.2. Состав и классификация параметров радиопередающих систем в режиме динамического регулирования несущей 23
1.3. Параметры электропитания радиопередающих систем с ДРН 27
1.3.1. Коэффициент мощности и потребляемая реактивная мощность в обычном режиме работы передатчика 27
1.3.2. Коэффициент мощности и потребляемая реактивная мощность в режиме ДРН 30
1.3.3 Высшие гармонические составляющие, генерируемые в сеть электропитания анодными выпрямителями 32
1.4. Структура и особенности функционирования АМ-радиопередающих систем в режиме динамического регулирования несущей 33
Результаты и выводы 40
Глава 2. Методы оценки эффективности и качества AM-передатчиков в режиме динамического регулирования несущей 42
2.1. Критерии эффективности АМ-передатчиков в энергосберегающем режиме ДРН 42
2.2. Исследование влияния локальных критериев качества на критерий энергопотребления АМ-передатчиков в режиме ДРН 47
2.3. Многокритериальная модель и векторный критерий эффективности АМ-передатчиков в режиме ДРН 57
2.4. Критерии окончательного выбора оптимального алгоритма реализации режима ДРН 651
2.5. Методика анализа и оценки качества радиопередающих систем в режиме ДРН 64
2.6. Методики анализа и оценки качества сети электропитания при внедрении режима ДРН 65
2.6.1. Методика оценки потребляемой реактивной мощности передатчиком с регулируемым тиристорным выпрямителем 65
2.6.2. Методики анализа и оценки коэффициента искажения кривой напряжения сети электропитания при внедрении режима ДРН 68
2.6.3. Экспериментальное определение влияния режима ДРН на качество электроэнергии 70
Результаты и выводы 74
Глава 3. Принципы и основные методы проектирования аппаратуры динамического регулирования несущей 76
3.1. Структура аппаратуры динамического регулирования несущей 76
3.2. Понятия и параметры статических характеристик управления в задаче ДРН 78
3.3. Параметры динамической характеристики управления 89
3.4. Разработка алгоритмов реализации режима ДРН и оценка условий их применимости для реконструкции передатчиков 95
3.5. Разработка и реализация аппаратуры ДРН 100
3.5.1. Структурная схема аппаратуры ДРН 100
3.5.2. Функциональные схемы основных узлов аппаратуры ДРН 102
3.5.3. Описание встроенного программного обеспечения 116
Результаты и выводы 129
Глава 4. Методика перевода АМ-передатчиков в режим динамического регулирования несущей 131
4.1. Анализ схемно-конструктивных особенностей реконструируемого передатчика и определения состава дополнительного оборудования 132
4.2. Предварительный выбор параметров блока управления ДРН и сопряжение передатчика с аппаратурой ДРН 140
4.3. Использование метода экспертных оценок качества 153
4.4. Выбор эффективного варианта реализации ДРН и обеспечение качества АМ-передатчика (на примере передатчика «Шторм») 155
Результаты и выводы 171
Заключение 172
Список литературы 175
Приложение 182
- Состав и классификация параметров радиопередающих систем в режиме динамического регулирования несущей
- Исследование влияния локальных критериев качества на критерий энергопотребления АМ-передатчиков в режиме ДРН
- Понятия и параметры статических характеристик управления в задаче ДРН
- Предварительный выбор параметров блока управления ДРН и сопряжение передатчика с аппаратурой ДРН
Введение к работе
Актуальность темы. Внедрение энергосберегающих технологий является важнейшим условием развития сверхмощных и мощных стационарных радиовещательных передатчиков.
Оплата потребляемой электроэнергии представляет собой основную статью затрат при эксплуатации мощных стационарных радиовещательных передатчиков. В связи с этим разработка и внедрение вариантов энергосберегающих технологии, особенно в условиях перехода к рыночной экономике и существенного подорожания энергоносителей в России и странах СНГ, приобретает все большее значение.
Энергосберегающие технологии охватывают все этапы жизненного цикла передатчиков и направлены на уменьшение энергопотребления их основных составляющих.
Для AM - передатчиков такие технологии, обеспечивающие уменьшение их энергопотребления, включают [29, 35, 47, 48 ]
повышение промышленного КПД передатчика;
повышение электронного КПД усилительных приборов высокочастотного и низкочастотного трактов передатчика;
в применение способов AM с повышенным КПД;
совершенствование усилительных приборов, в частности
генераторных и модуляторных ламп.
Большая часть потребляемой мощности расходуется на питание активных элементов каскадов высокочастотного и низкочастотного трактов передатчика. На долю остальных потребителей энергии приходится 5 ... 10% потребляемой мощности. Для повышения промышленного КПД
- уменьшают мощность, потребляемую активными элементами радиочастотного тракта;
- увеличивают коэффициент усиления мощности оконечного и всех предшествующих каскадов усиления мощности тракта радиочастоты;
- уменьшают мощность, потребляемую каскадами НЧ тракта передатчика.
Для повышения промышленного КПД в оконечных каскадах применяют бигармонический режим, что позволяет поднять электронный КПД лампы. Увеличение КПД модулятора достигается в схемах с модуляцией по методу преобразования ШИМ - AM.
Другой путь повышения промышленного КПД радиопередатчиков состоит в отказе от модуляции на анод и применении специальных высокоэффективных схем сеточной модуляции. В этом случае резко уменьшается выходная, а, следовательно, и потребляемая НЧ трактом мощность. Примером высокоэффективной сеточной модуляции может служить предложенная и применяющаяся в странах бывшего СССР автоанодная модуляция.
Рядом зарубежных фирм разработаны новые варианты схемы Догерти. В схеме Догерти используется сеточная амплитудная модуляция, что позволяет резко снизить мощность модулятора по сравнению с анодной модуляцией и уменьшить габариты передатчика.
Мировой опыт внедрения энергосберегающих технологий на AM радиовещательных передатчиках показывает [80], что существенная экономия потребляемой электроэнергии может быть получена путем использования технологии динамического регулирования несущей (ДРН), при которой достигается уменьшение ее амплитуды, а следовательно и потребляемой мощности. Эта идея первоначально была высказана еще в 30-годах. В настоящее время в развитых странах многие вещательные АМ-передатчики функционируют в режиме ДРН. В России и в странах бывшего СЭВ имеется значительный парк AM передатчиков типа РВ-100, ПДСВ-150,
ПДСВ-1000 и аналогичных им по структуре, мощность которых достигает сотен и даже тысяч киловатт (сверхмощные радиопередатчики). В ряд этих передатчиков внедрен или внедряется в настоящее время режим ДРН. Особенности построения, техническое состояние передатчиков, экономическое положение эксплуатирующей организации приводят к разным вариантам реализации режима ДРН, обладающим разной эффективностью. Вопросы реализации технологии ДРН привели к постановке задач, решаемых в настоящей диссертации.
В настоящее время существует заметный разрыв между важностью проблемы перевода передатчиков на технологию ДРН и уровнем решения связанных с этим научно-технических, экономических и организационных задач. Многие отечественные стационарные АМ-радиовещательные передатчики с модуляторами класса В не оснащены техническими средствами (ТС) ДРН. Причинами этого, наряду с недостатком финансовых средств, являются
Ш недостаточная проработка методов и технологий перехода в режимы ДРН с учетом значительного морального и физического износа эксплуатируемых отечественных передатчиков; а недостаточный анализ эффективности и качества работы
передатчиков в режиме ДРН; и отставание от ведущих фирм в области разработки и применения современных ТС.
Указанные обстоятельства обусловили необходимость формулирования задач и проведения комплекса работ, в рамках которых выполнено настоящее диссертационное исследование.
Работы проводились по следующим основным направлениям: в анализ особенностей реализации и параметров радиопередающих систем в режиме ДРН;
в разработка оценки эффективности различных способов реализации режима ДРН;
із разработка методов оценки качества функционирования аппаратуры в режиме ДРН;
в разработка методов проектирования ТС ДРН;
в разработка эффективной технологии перевода радиопередатчиков в режим ДРН.
Проблемы эффективности и качества вещательных AM передатчиков рассмотрены в работах СИ. Евтянова, Н.Н. Ильиной, В.В. Шахгильдяна, Г.А. Зейтленка, Ю.Б. Несвижского и др. Вместе с тем известные из радиотехники и радиоэлектроники результаты не распространены в достаточной степени на задачи реализации режима ДРН, оценки его энергетических показателей, показателей качества и влияния на параметры сети электропитания. В работе предпринята попытка восполнить этот пробел. Это вызвало необходимость выполнения анализа научно-технической литературы, проведения экспериментов и уточнения состава параметров, характеризующих режим ДРН, а также факторов, влияющих на его эффективность.
Актуальность настоящей работы обусловлена большим народнохозяйственным значением внедрения энергосберегающих технологий в системы радиовещания. Предлагается существенно снизить энергопотребление на модернизируемых передатчиках методами динамического регулирования несущей при минимальных затратах на оборудование и монтажные работы. Работа выполнялась как составная часть программы работ по техническому перевооружению сети радиовещания России.
Цель и задачи работы. Целью настоящей диссертационной работы является разработка для энергосберегающих режимов динамического
регулирования несущей единого методологического подхода к повышению эффективности радиопередающих систем, включающего анализ параметров и показателей качества, разработку алгоритмов и технических средств ДРН и методик перевода радиопередатчиков в этот режим.
Для достижения поставленной цели в диссертации решаются следующие задачи:
разработка методики оценки эффективности радиопередающих систем в энергосберегающем режиме ДРН;
н анализ особенностей структуры и параметров радиопередающих систем в режиме ДРН и разработка методики оценки качества этих систем;
и разработка алгоритмов реализации режима ДРН;
ш разработка методики проектирования аппаратно-программных средств блока управления ДРН;
и разработка методик перевода радиопередатчиков в режим ДРН.
Методы исследования. При выполнении исследований использовались методы теории исследования операций, теории управления качеством, теории систем, известные из радиотехники методы анализа и синтеза радиопередающих систем, а также стендовые и натурные испытания AM передатчиков в режиме ДРН.
Научная новизна. В диссертации получены следующие новые научно-технические результаты:
1) обоснованы невозможность оценки эффективности АМ-передатчика в режиме ДРН одной скалярной функцией - критерием энергосбережения и необходимость многокритериальной оценки на множестве показателей качества;
2) предложена многокритериальная модель и методика векторной
оценки эффективности и качества радиопередающих систем в режиме
ДРН;
3) предложены статические характеристики управления ДРН и
реализующие их четыре вида алгоритмов, обеспечивающие выполнение
различных комбинаций требований к энергопотреблению и показателям
качества передатчика.
4) методика проектирования аппаратно-программных средств блока управления ДРН, обеспечивающая гибкую реализацию различных вариантов алгоритмов статической характеристики управления при сохранении необходимого уровня качества передачи.
Практическая ценность работы. Разработанные методы, алгоритмы и технические средства позволили реализовать в реальных условиях эксплуатации энергосберегающую технологию ДРН, снизить энергопотребление AM передатчиков, добиться высоких показателей эффективности и качества передачи. Впервые предложено обоснованно решать вопросы доработки и установки дополнительной аппаратуры при внедрении режима ДРН, с учетом типа и состояния передатчика, переводимого в режим ДРН, а также экономических ограничений.
Выполнение этих работ создало основу для массового внедрения энергосберегающей технологии ДРН в отечественные вещательные передатчики с минимальными затратами и с реальной экономией электроэнергии 20-25%.
Реализация результатов работы. Результаты диссертационной
работы использованы на мощном (1250 кВт) коротковолновом
радиовещательном передатчике РВ-100 (экспериментальные
исследования, опытная эксплуатация и сертификационные исследования); на 2-х мощных (500 кВт) средневолновых радиовещательных передатчиках
типа "Тайфун" (Республика Казахстан, постоянная эксплуатация); на средневолновом передатчике средней мощности (150 кВт) типа "Шторм-С" (Республика Латвия, постоянная эксплуатация).
Положения, выносимые на защиту:
1. Многокритериальная модель, сформированная на основе
выбранных показателей качества, учитывает специфику
функционирования АМ-передатчика в режиме ДРН, позволяет адекватно как выразить смысловое содержание понятие "эффективность", так и получить необходимые количественные оценки. В известной применительно к АМ-передатчикам литературе понятие "эффективность" или носило качественный характер, или сводилось к КПД, экономии и другим единичным показателям.
2. Методика векторной оценки эффективности и качества AM передатчиков в режиме ДРН позволяют учесть множество показателей качества и осуществить выбор оптимальных вариантов реализации. Точность полученных векторных оценок обеспечивается достаточным количеством инструментальных средств и достаточным объемом экспериментальных данных.
Разработанные аппаратно-программные средства блока управления ДРН обеспечивают внедрение различных вариантов алгоритмов реализации режима ДРН при сохранении необходимого уровня показателей качества.
Внедрение разработанных методик перевода АМ-передатчиков в режим ДРН - анализа схемно-конструктивных особенностей реконструируемого передатчика, определения состава и характеристик дополнительной аппаратуры, сопряжения средств ДРН с аппаратурой передатчика, приводит к реальному уменьшению энергопотребления до 20 ... 25% при сохранении необходимых значений показателей качества.
5. Эффективная реализация режима ДРН достигается возможностью ввода и изменения основных параметров статической и динамической характеристик без остановки штатного процесса вещания.
Состав и классификация параметров радиопередающих систем в режиме динамического регулирования несущей
В режиме ДРН не существует линейной зависимости коэффициента модуляции на выходе передатчика от амплитуды модулирующего гармонического испытательного сигнала. Практика использования режима ДРН при модернизации действующих и разработке новых передатчиков свидетельствует, что могут применяться различные характеристики управления.
Между тем международные и национальные организации не регламентируют параметры режима ДРН специально [22, 41]. Основная причина этого состоит в том, что режим ДРН не противопоставляется обычному режиму работы передатчика и не отличается от него по подавляющему числу основных параметров.
Действительно, передатчик в режиме ДРН также работает с модуляцией АЗЕ, так как типом модуляции является амплитудная аналоговая модуляция (А), характер сигнала остается одноканальным (3) и тип передаваемой информации (звуковое радиовещание) - неизменным (Е). Кроме того, мощности боковых полос передатчика являются одинаковыми, а уровень несущей в режиме ДРН регулируется настолько медленно по сравнению с самыми нижними частотами спектра модулирующего сигнала, что дополнительная модуляция оказывает влияние только на АРУ приемника, обеспечивая дополнительную компрессию принимаемых сигналов.
В режиме ДРН оказывается возможным использовать основные параметры, нормы на них и методы измерений по ГОСТ 13924 [22]. При этом возможна коррекция некоторых внутренних или эксплуатационных параметров - промышленного КПД, длительно допустимого коэффициента модуляции передатчика и т.д., а также введение дополнительных эксплуатационных параметров, позволяющих оценить величину динамических искажений в режиме ДРН (дополнительная модуляция несущей, кратковременная перемодуляция и перегрузка).
Основные параметры АМ-передатчиков целесообразно разделить на две группы - внешних и внутренних параметров. Основные внешние параметры характеризуют электроакустические показатели и номинальную мощность передатчика и должны быть обеспечены в режиме ДРН. В соответствии с [22] под номинальной мощностью передатчика понимают мощность несущей частоты передатчика, подводимой к фидеру антенны при номинальном напряжении питающей сети.
Состав параметров АМ-передатчиков при работе в режиме ДРН и классификационные признаки приведены в табл. 1.1.
Применение требований ГОСТ 13924 охватывает особенности режима ДРН к основным параметрам АМ-передатчиков и позволяет сделать следующие выводы: нормы на основные параметры соответствуют обычному режиму, за исключением норм на промышленный КПД, который относится к внутренним эксплуатационным параметрам передатчика и не затрагивает интересов арендаторов передатчика; целесообразно ввести два дополнительных параметра, характеризующих динамику работы передатчика в режиме ДРН.
Регулирование несущей, осуществляемое вентильными преобразователями (далее - на примере трехфазного мостового тиристорного выпрямителя, выполненного по схеме Ларионова), приводит к дополнительному увеличению потребляемой реактивной мощности, к возрастанию уровней высших гармонических составляющих в сети электропитания передатчика. Указанные обстоятельства приводят к ухудшению показателей качества электроэнергии, регламентируемых ГОСТ 13109 [21]. Представляет интерес рассмотреть особенности оценки параметров электропитания в обычном режиме работы АМ-передатчика и в режиме ДРН для последующей разработки методики такой оценки в составе единого методологического подхода к повышению эффективности AM радиопередающих систем с ДРН.
С точки зрения анализа энергетических процессов передатчик в соответствии с определением, приведенным в [4, 69, 72], может быть отнесен к электроэнергетической системе, так как представляет собой совокупность устройств и подсистем, взаимосвязанных процессами генерирования, преобразования и распределения электроэнергии
Коэффициент мощности электроэнергетической системы с полупроводниковыми преобразователями в общем виде определяется [Анисимов] отношением
Исследование влияния локальных критериев качества на критерий энергопотребления АМ-передатчиков в режиме ДРН
Для режима ДРН, основным назначением которого является энергосбережение, рассмотрена возможность выбора в качестве критерия эффективности скалярной функции К кэп, однако этому препятствует ряд проблем. Серьезной проблемой является аналитическое описание функциональных зависимостей вида так как их выявление сопряжено с необходимостью учета нелинейностей характеристик электронных приборов, нелинейности статической характеристики управления, динамических параметров, вида модулирующего сигнала и других факторов. На основании анализа работы передатчика и результатов экспериментов можно показать, что оптимизация по любому (кроме Ккэп) показателю К ПЄРДРНІ не приводит к улучшению показателя Ккэп, а зависимости вида (2.4) представляются монотонно-возрастающими или не убывающими функциями. Рассмотрим следующие 6 функций, заданные на множестве {Кэп }с {Кэп }доп и системой ограничений (2.3): Р - потребляемая активная мощность; t па - время потребления активной мощности; Q1 - потребляемая реактивная мощность; t пр - время потребления реактивной мощности; Q2 - генерируемая в сеть реактивная мощность; t гр - время генерации реактивной мощности; так как остальные параметры являются константами. Для того чтобы перейти к векторным оценкам применительно к альтернативным вариантам алгоритмов реализации режима ДРН, рассмотрим особенности функционирования различных схемных решений передатчиков в режиме ДРН и их влияние на параметры и показатели качества.
Рассмотрим по структурной схеме рис. 1.1 особенности взаимодействия блоков передатчиков. Влияние изменения анодного напряжения на триодные модуляторы передатчиков, приводящее к возрастанию Кг. Проанализируем влияние процесса оптимизации Кг на характер изменения функции U. Как показано в [29] и отмечено в главе 1, уменьшение коэффициента гармоник, определяемого как Кг (%) = 100 ( V Е U2) I (Л, где А? - порядок гармоники, достигается для AM передатчиков выбором схемы модуляционного устройства и режима его работы. Модулятор является основным источником нелинейных искажений. При снижении анодного напряжения ламп триодного модулятора происходит повышение нелинейных искажений при малых коэффициентах модуляции, что выражается в росте Кг. В перенапряженном режиме ток сетки резко увеличивается по мере уменьшения анодного напряжения. За счет возрастания тока сетки в импульсе анодного тока появляется провал, ширина и глубина которого увеличиваются с уменьшением анодного напряжения. При малых значениях анодного напряжения имеет место некоторый изгиб зависимости анодного тока от анодного напряжения. Это яЕтение объясняется тем, что с уменьшением анодного напряжения несколько увеличивается коэффициент использования анодного напряжения, а это сопровождается ростом нелинейных искажений. За счет низкого остаточного напряжения на аноде происходит уплощение в импульсе анодного тока. Как показывает практика, без какой-либо реконструкции передатчика диапазон регулирования анодного напряжения выпрямителя не превышает 20% и ограничен коэффициентом гармоник на выходе передатчика. Увеличение тока покоя ламп модулятора, которое эффективно только при малой глубине регулирования, позволяет за счет некоторого ухудшения Кг при больших коэффициентах модуляции получить требуемые значения Кг при малых (50% и 10%) коэффициентах модуляции. Многочисленные эксперименты по оценке Кг для передатчиков с единственным тиристорным выпрямителем для питания оконечного каскада, модулятора и подмодулятора даже при относительно неглубоком (порядка 2 дБ) регулировании несущей показали, что подмодулятор оказывает на него существенное влияние. В приложении 4 приведены результаты измерений качественных показателей для постоянных и дополнительно регулируемых напряжений смещения ламп модулятора и подмодулятора. При совмещенной схеме питания необходим дополнительный выпрямитель для подмодулятора. Дополнительный выпрямитель анодного напряжения подмодулятора устанавливают для увеличения диапазона регулирования напряжения на выходе выпрямителя анодного напряжения. Введение дополнительного выпрямителя для питания подмодулятора позволяет увеличить диапазон регулировки анодного напряжения до 30% при удовлетворяющих нормы значениях коэффициентов гармоник. В приложении 3 приведены параметры статической характеристики управления с дополнительным выпрямителем подмодулятора.
Понятия и параметры статических характеристик управления в задаче ДРН
В задаче ДРН существуют два типа характеристик управления и две соответствующие им и их описывающие группы параметров[9, 10, 49]. Одна группа описывает аппаратуру ДРН, а другая - регулятор анодного напряжения передатчика, переводимого в режим ДРН. Нормированная статическая характеристика управления аппаратуры ДРН представляет собой зависимость нормированного уровня выходного напряжения управления канала управления аппаратуры ДРН от нормированного уровня входного НЧ напряжения испытательного сигнала в режиме ДРН. Параметры нормированной статической характеристики управления аппаратуры ДРН определяют положение трех участков нормированной статической характеристики управления. Нормированная статическая характеристика управления анодным напряжением передатчика представляет собой зависимость нормированного уровня управляющего напряжения регулятором анодного напряжения передатчика от нормированного уровня напряжения в НЧ тракте передатчика при заданном коэффициенте модуляции выходного сигнала передатчика. Под статической характеристикой управления выпрямителя понимается зависимость анодного напряжения от управляющего напряжения при заданном уровне коэффициента модуляции на выходе передатчика. Кроме коэффициента модуляции параметрами статической характеристики управления являются коэффициент гармоник, собственные шумы на выходе передатчика, которые нормируются и являются качественными характеристиками передатчика. К дополнительным параметрам, описывающим статическую характеристику управления анодным напряжения передатчика относятся: коэффициент гармоник, уровень шума (защищенность от интегральной помехи) и уровень фона на выходе передатчика. Выбор вида статической характеристики является необходимым этапом разработки алгоритма и его последующей аппаратно-программной реализации. В основополагающей работе [83] было предложено линейное уменьшение напряжения несущей (рис. 3.2 а). В дальнейшем при отсутствии и при малых уровнях модулирующего напряжения уровень несущей устанавливался постоянным и минимальным (рис. 3.2 б). При увеличении уровня модулирующего сигнала от среднего до максимального уровень несущей увеличивается от минимального до максимального.
Достоинством такой характеристики является то, что основная экономия потребляемой электроэнергии достигается при малых и средних уровнях модулирующего напряжения. Однако при такой характеристике при малых уровнях и в паузах модулирующего сигнала на приемной стороне ухудшается отношение сигнал/шум. В предложенной фирмой Brown Boveri характеристике [80] при отсутствии модулирующего сигнала уровень несущей меньше номинального, но больше минимального (рис.3.3). Экономия энергии существенно зависит от того, насколько глубоко может быть опущена прямая составляющая 1У без оказания влияния на качество приема прежде всего в краевых зонах характеристики. При этом, в частности, возрастает уровень шумов приемника в паузах речевой передачи, что воспринимается как помехи. Предложенная характеристика в виде участка 1 - П - Ш позволяет избежать этого мешающего эффекта и в среднем дает возможность произвести дальнейшее уменьшение потребляемой мощности. Снижение уровня несущей при отсутствии модуляции составляет около 2-3 дБ, а при повышении глубины модуляции напряжение несущей изменяется линейно по прямой , пока не достигнет порога П. Отрезок является зеркальным отображением отрезка Ш, благодаря чему отношение сигнал / шум в диапазоне 1 остается стабильным. Порог П выбирается таким образом, чтобы характеристика 1 -П - Ш в течение длительного времени показывала бы хорошее приближение к закону, обратному статистическому распределению всех амплитуд программы. Благодаря этому достигается оптимальная экономия энергии даже при сравнительно небольшом снижении уровня несущей при Urn = 0. Переходные искажения при быстрых возрастаниях напряжения несущей избегаются благодаря тому, что, например, начиная с диапазона 1, они не только не уменьшаются до уровня П, но сразу же поднимаются над прямой составляющей 1У до уровня Ш. Для еще более быстрого возрастания прямой участок У поднимается на максимальный уровень несущей Uc = 1.
Предварительный выбор параметров блока управления ДРН и сопряжение передатчика с аппаратурой ДРН
Предварительный выбор параметров статической характеристики управления необходимо произвести до сопряжения блока с передатчиком, а также после выполнения регламентных или ремонтных работ на передатчике, когда имеются основания считать, что произошло изменение статической характеристики управления анодным напряжением передатчика. Статическая характеристика управления анодным напряжением передатчика измеряется при 90% или 95% коэффициенте модуляции с контролем электроакустических показателей передатчика. Для определения параметров статической характеристики управления необходимо выполнить следующие действия: - включить передатчик, режим ручной установки анодного напряжения, отрегулировать, если это необходимо, режимы работы передатчика для ДРН и установить номинальное анодное напряжение; - подать тональный измерительный сигнал с частотой 1000 Гц и с номинальным уровнем (коэффициент модуляции на выходе передатчика 95%), зафиксировать на вольтметре величину управляющего напряжения Uy и абсолютный уровень НЧ модулирующего сигнала Им; произвести измерения и зафиксировать коэффициенты гармоник Кг на тональных частотах 120 Гц, 1000 Гц и 5000 Гц; снять модуляцию, произвести измерения и зафиксировать уровень шума и фона; - уменьшить анодное напряжение до величины остаточного анодного напряжения в режиме (например, до 0,7), контролируя величину анодного напряжения Ua по стрелочному измерительному прибору анодного I40 напряжения передатчика; подать тональный измерительный НЧ сигнал с частотой 1000 Гц и с уровнем минус 20 дБ относительно номинального значения и, плавно увеличивая его уровень, добиться 95% коэффициента модуляции на выходе передатчика; зафиксировать на вольтметре величину управляющего напряжения и абсолютный уровень НЧ сигнала; произвести измерения и зафиксирозать коэффициенты гармоник на тональных частотах 120 Гц, 1000 Гц и 5000 Гц; снять модуляцию, произвести измерения и зафиксировать уровень шума и фона; - произвести измерения по методике предыдущего пункта ступенчато повышая анодное напряжения (например, устанавливая анодные напряжения равными 0,75, 0,8, 0,85, 0,9, 0,95 от номинального значения анодного напряжения); - занести измеренные данные Ua, UM, Uy, Кг в табл.4.1. Примечание: значения НЧ напряжения UM могут регистрироваться и заноситься в таблицу, выраженными в дБ. После заполнения таблицы данными результатов измерений производится нормирование напряжений управления и НЧ напряжений. Нормированные значения UMH И ІІун также заносятся в таблицу и служат исходными данными для выбора параметров статической характеристики управления. Пример предварительного выбора параметров у1, х1 и х2 по результатам измерений статической характеристики управления анодным напряжением передатчика проиллюстрирован рис.4.1. На рисунке: х -нормированный уровень НЧ (модулирующего) напряжения UMH, у -нормированное напряжение управления ІІун. Параметр у1 выбирается из условия максимальных допустимых по нормативным документам электроакустических показателей передатчика: защищенности от интегральной помехи, фона, и нелинейных искажений. Параметры х1 и х2 должны обеспечивать такую аппроксимацию статической управляющей характеристики выпрямителя передатчика, чтобы последняя проходила ниже линейного участка, параллельного статической характеристике управления блока, и располагалась как можно ближе к линейному участку. По выбранным значениям у1, х1 и х2 рассчитываются предварительные положения переключателей "Y1", "Х1" и "Х2" с учетом шага установки параметров.
Окончательно эти параметры уточняются в процессе сопряжения блока с передатчиком и настройки передатчика в режиме ДРН. Рассмотрим примеры предварительного выбора параметров статической характеристики управления блока по результатам измерений статической характеристики выпрямителя анодного напряжения Анализируя данные результатов измерений, приведенные в табл. 4.2, получаем, что при заданных допустимых уровнях шума и фона - 57дБ, коэффициенте гармоник 4% остаточное анодное напряжение не может устанавливаться менее 8 кВ. Этому значению анодного напряжения соответствуют: Полученные значение ІІун определяет положение (ординату у1 = 11ун(иа=8кВ)) первого участка, значение UMH начало второго участка статической характеристики управления блока (х1 = имн(11а=8кВ)). Начало третьего участка характеристики управления определяет величина UMH(Ua=10KB) = 0,84. Переключатели на передней панели блока обеспечивают дискретную регулировку параметров у1, х1 и х2, что позволяет определить положения предварительной установки переключателей "Y1", "Х1", "Х2" 0,5 + 0,016 "У1" = 0,66; О.б + О.ОЗІ ХІ" = 0,69; 0,5 + 0,031 "Х2" = 0,84. Отсюда следует, что: Y1"=10; "ХГ = 6; "Х2" = 11. Кроме того, должно быть установлено номинальное управляющее напряжения блока иу.ном.б, равное, как это следует из результатов измерения статической характеристики управления выпрямителя, 16 В.
