ООО ИТЦ КОНТУР: носимые контрольно-измерительные приборы для диагностики, настройки и ремонта средств связи

Новосибирск, (383) 292-18-75, (383) 306-67-17    www.radio-tester.com

Универсальный широкополостной модульный аттенюатор большой мощности для радиопередающей аппаратуры

Юрий Востряков 

В статье рассмотрены принципы построения многоэлементных модульных СВЧ аттенюаторов на основе пленарных пленочных резисторов. Показано, что применение пленарных пленочных резисторов обеспечивает схемотехническое разнообразие и конструктивную универсальность реализации широкополосных аттенюаторов различной мощности. Приведено описание конструкции и технические характеристики модульного аттенюатора мощностью 1200 Вт для измерения параметров выходного сигнала телевизионного передатчика.

В процессе проведения настроечных, ремонтных и регламентных работ на радиопередающей аппаратуре, состоящей из ряда функциональных узлов и блоков, возникает необходимость измерения энергетических и информационных параметров выходных сигналов таких узлов и блоков с заданной точностью. Основными проблемами при проведении измерений являются большой динамический диапазон мощностей проверяемых блоков и широкий диапазон частот телевизионных сигналов. Выходная мощность блоков и узлов радиопередающий аппаратуры даже в составе одного изделия (например транзисторного ТВ передатчика I - V диапазонов, построенного по схеме суммирования мощности отдельных блоков, с общей выходной мощностью 1 кВт и выше) различается на несколько порядков (десятки мВт - сотни Вт). В то же время допустимый диапазон входных мощностей измерительной аппаратуры довольно узок (единицы — десятки мВт у приборов контроля информационных параметров и единицы мВт — единицы Вт у приборов контроля мощности сигналов). Это заставляет обслуживающий персонал использовать целые наборы (магазины) мощных аттенюаторов с фиксированными значениями ослабления (ФАДы), либо пользоваться встроенными в аппаратуру устройствами ответвления части мощности выходного сигнала, частотные характеристики которых, как правило, имеют большую неравномерность.

Для решения описанных выше проблем авторами разработан универсальный широкополосный модульный аттенюатор, работающий в диапазоне частот 1 - 60 телевизионных каналов (0...800 МГц). Он состоит из ряда фиксированных модулей на мощности рассеяния 30, 270 и 900 Вт, установленных в одном общем корпусе с системой воздушного принудительного охлаждения. Компоновка модульного аттенюатора на необходимую мощность рассеяния может осуществляться путем установки соответствующих высокочастотных кабельных перемычек между разъемами модульных фиксированных аттенюаторов. Функциональная схема универсального широкополосного аттенюатора представлена на рисунке 1, а его внешний вид без крышки на рисунке 2.

Рис.1. Функциональная схема универсального широкополостного аттенюатора

Функциональная схема универсального широкополостного аттенюатора
Рис.2. Внешний вид универсального широкополостного аттенюатора

(вид без крышки)
Рис.2

При проектировании фиксированного аттенюатора «Модуль 1200 Вт», имеющего затухание 6 дБ и рассчитанного на входную мощность 1200 Вт, в основу схемы положена дендритная (древовидная) параллельно-последовательная структура, принцип построения которой описан в [1]. Функциональная схема модуля 1200 Вт представлена на рисунке 3. Его электрические параметры - коэффициент стоячей волны по напряжению (Кст U) и коэффициент затухания (аттенюации) (Катт) в децибелах - приведены на рисунках 4 и 5.

Рис. 3. Функциональная схема модуля 1200 Вт

Функциональная схема модуля 1200 Вт

Рис.4. Коэффициент стоячей волны (Кст U) по входу модуля 1200 Вт

Рис. 4

Рис. 5. Коэффициент затухания (аттенюации) (Катт) модуля 1200 Вт

Рис. 5

Модуль 1200 Вт состоит из двух блоков, имеющих входы и выходы со стандартными значениями волновых сопротивлений 50 и 75 Ом, что облегчает их подключение в стандартные тракты измерительной аппаратуры при настройке. Блочная конструкция обеспечивает автономную настойку каждого блока в отдельности с последующей комплексной подстройкой модуля в целом.

За схемную основу фиксированного аттенюатора «Модуль 300 Вт», имеющего затухание 10 дБ и рассчитанного на входную мощность 300 Вт, взяты последовательно (каскадно) иключенные стандартные Т- и П-образные структуры аттенюаторов. Функциональная схема модуля 300 Вт приведена на рисунке 6.

Рис. 6. Функциональная схема модуля 300 Вт

Функциональная схема модуля 300 Вт

Следует отметить, что использование в составе модуля аттенюаторных схем со стандартными значениями входных и выходных волновых сопротивлений 50 Ом позволяет осуществлять покаскадную настройку данного модуля с последующей комплексной подстройкой аттенюаториого модуля в целом.

Фиксированный аттенюатор «Модуль 30 Bт» имеет выход с калиброванным затуханием 6 дБ в полосе рабочих частот и 7 выходов с затуханием от 20 до 35 дБ. Максимальная допустимая входная мощность составляет 30 Вт. Для обеспечения независимости измерения мощности сигнала от количества подключенных нагрузок (приборов) блок имеет развязку выхода 6 дБ от выходов (20...35) дБ не хуже 15 дБ. Это также обеспечивает независимость уровней сигналов на выходах (20...35) дБ от влияния других задействованных выходов во всей полосе рабочих частот. В блоке модифицированные и стандартные П-образные аттенюаторные структуры включены каскадно.

Схема принудительного охлаждения каждого модуля и включается индивидуально в зависимости от выбранной конфигурации аттенюатора. Использование модулей без включения системы обдува не допускается.

Предложенная концепция построения модульного аттенюатора на планарных пленочных резисторах позволила реализовать структуру с равномерным распределением рассеиваемой тепловой мощности по поверхности нескольких разнесенных радиаторов.

 

ЛИТЕРАТУРА

 

  1. Фуско В. СВЧ цепи. Анализ и автоматизированное проектирование. Под ред. Вольмана М.: «Радио и связь», 1990

Версия для печати