intTypePromotion=1

Hoàn thiện công nghệ thiết kế, chế tạo bộ khuếch đại siêu cao tần tạp thấp

Chia sẻ: Nguyen Lan | Ngày: | Loại File: PDF | Số trang:177

0
84
lượt xem
24
download

Hoàn thiện công nghệ thiết kế, chế tạo bộ khuếch đại siêu cao tần tạp thấp

Mô tả tài liệu
  Download Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ

Trình bày kết quả kiểm tra tham số kỹ thuật, các bản vẽ thiết kế, lắp ráp thống kê linh kiện... của bộ khuếch đại siêu cao tần tạp thấpTrình bày kết quả kiểm tra tham số kỹ thuật, các bản vẽ thiết kế, lắp ráp thống kê linh kiện... của bộ khuếch đại siêu cao tần tạp thấp

Chủ đề:
Lưu

Nội dung Text: Hoàn thiện công nghệ thiết kế, chế tạo bộ khuếch đại siêu cao tần tạp thấp

  1. bé khoa häc vµ c«ng nghÖ Dù ¸n s¶n xuÊt thö nghiÖm ®éc lËp cÊp nhµ n−íc trung t©m khoa häc kü thuËt vµ c«ng nghÖ qu©n sù B¸o c¸o khoa häc tæng kÕt dù ¸n s¶n xuÊt thö nghiÖm Hoµn thiÖn c«ng nghÖ thiÕt kÕ, chÕ t¹o bé khuÕch ®¹i siªu cao tÇn t¹p thÊp (§∙ söa ch÷a theo kÕt luËn cña H§ nghiÖm thu c¬ së ngµy 13.07.2006) 6242 Hµ Néi 07. 2006
  2. bé khoa häc & c«ng nghÖ bé quèc phßng dù ¸n s¶n xuÊt thö nghiÖm ®éc lËp cÊp nhµ n−íc trung t©m khoa häc kü thuËt vµ c«ng nghÖ qu©n sù B¸o c¸o khoa häc tæng kÕt dù ¸n Hoµn thiÖn c«ng nghÖ thiÕt kÕ, chÕ t¹o bé khuÕch ®¹i siªu cao tÇn t¹p thÊp C¬ quan chñ qu¶n dù ¸n: Bé Khoa häc vµ C«ng nghÖ C¬ quan chñ tr× dù ¸n: Trung T©m KHKT&CNQS/BQP §¬n vÞ thùc hiÖn dù ¸n: ViÖn Ra®a/Trung T©m KHKT&CNQS Chñ nhiÖm dù ¸n: TS. NCVC. TrÇn V¨n Hïng C¸c ®¬n vÞ hîp t¸c chÝnh: 1. Qu©n chñng PK-KQ: Phßng Ra®a/CôcKT; E291/F371; E927/F371. 2. Tr−êng ®¹i häc B¸ch Khoa Hµ Néi. 07. 2006
  3. Lêi nãi ®Çu N¨m 1980 ®−îc sù gióp ®ì cña mét ViÖt kiÒu t¹i Céng hoµ Ph¸p, ViÖn Kü thuËt Qu©n sù ®· triÓn khai thùc hiÖn ®Ò tµi cÊp ViÖn: “Nghiªn cøu thiÕt kÕ chÕ t¹o vµ ¸p dông thö bé khuÕch ®¹i siªu cao tÇn t¹p ©m thÊp vµo tuyÕn thu ra®a d¶i sãng 10 cm” vµ ®· ®−îc ®¸nh gi¸ nghiÖm thu xuÊt x¾c, nh−ng ®Ò tµi kh«ng ®−îc tiÕp tôc ph¸t triÓn do lóc ®ã chóng ta gÆp rÊt nhiÒu khã kh¨n vÒ nguån vËt t− linh kiÖn vµ kinh phÝ ®¶m b¶o. N¨m 1992 ViÖn Kü thuËt Qu©n sù phèi hîp víi ViÖn Kü thuËt Phßng kh«ng thùc hiÖn ®Ò tµi cÊp Bé Quèc phßng: “Nghiªn cøu chÕ t¹o thay thÕ khèi, ph©n khèi, côm chi tiÕt hay háng hãc trong khÝ tµi phßng kh«ng b»ng linh kiÖn vµ c«ng nghÖ míi”, trong ®ã viÖc nghiªn cøu chÕ t¹o vµ ¸p dông bé khuÕch ®¹i siªu cao tÇn b»ng b¸n dÉn tr−êng cã néi t¹p nhá vµo tuyÕn thu cña ®µi ra®a c¶nh giíi dÉn ®−êng lµm viÖc ë d¶i sãng 10 cm ®· ®−îc ®¸nh gi¸ tèt vµ cã chØ lÖnh cho më ®Ò tµi ¸p dông thö. N¨m 1997 ViÖn Kü thuËt Qu©n sù tham gia dù ¸n c¶i tiÕn ®µi ra®a c¶nh giíi dÉn ®−êng Π37 (lµm viÖc ë d¶i sãng 10cm) cña Qu©n chñng Phßng kh«ng t¹i Nhµ m¸y Quèc phßng A29 víi néi dung: c¶i tiÕn tuyÕn thu cao tÇn, trong ®ã ®Ìn khuÕch ®¹i siªu cao tÇn YB99 ®−îc thay thÕ b»ng bé khuÕch ®¹i siªu cao tÇn b¸n dÉn tr−êng t¹p thÊp. Tuy kÕt qu¶ ®¹t ®−îc cã nhiÒu kh¶ quan (nghiÖm thu ®−îc ba bé trªn tæng sè n¨m bé), song vÉn cßn nhiÒu ®iÓm tån t¹i nh−: ®é nh¹y m¸y thu kh«ng ®ång ®Òu ë c¸c kªnh; khã ®¶m b¶o ®é nh¹y cña kªnh thu lµm viÖc ë phÝa tÇn sè cao; ®é bÒn cña bé khuÕch ®¹i (kh¶ n¨ng chÞu ®ùng møc c«ng suÊt lín ë ®Çu vµo m¸y thu) kh«ng cao; ®é tin cËy lµm viÖc thÊp… Nguyªn nh©n chÝnh cña nh÷ng tån t¹i ®ã lµ do: ViÖc nghiªn cøu tÝnh to¸n thiÕt kÕ ch−a hîp lý, khi thiÕt kÕ ch−a thùc sù b¸m s¸t c¸c yªu cÇu tæng thÓ vÒ chØ tiªu kü thuËt vµ t×nh tr¹ng ho¹t ®éng thùc tÕ cña ®µi ra®a Π37; C«ng nghÖ chÕ t¹o cßn ®¬n gi¶n vµ mang tÝnh chÊt thñ c«ng; ChÊt l−îng vËt t− linh kiÖn kh«ng ®¶m b¶o; Tr×nh ®é vµ kinh nghiÖm thùc tÕ cña ®éi ngò c¸n bé tham gia thùc hiÖn ch−a cao; Sù xuèng cÊp cña khÝ tµi do thêi gian khai th¸c sö dông dµi dÉn ®Õn sù biÕn ®æi c¸c tham sè kü thuËt mét c¸ch khã kiÓm so¸t ®−îc… Trªn c¬ së kÕt qu¶ ®· ®¹t ®−îc cña c¸c ®Ò tµi nghiªn cøu vµ c¸c dù ¸n c¶i tiÕn ra®a, tr−íc nh÷ng yªu cÇu cÊp b¸ch vÒ vËt t− thay thÕ cña c¸c lo¹i khÝ tµi ra®a, n¨m 2001 Thñ tr−ëng Bé Quèc Phßng ®· giao cho Ph©n viÖn Ra®a (ViÖn Ra®a ngµy nay) chñ tr× thùc hiÖn Dù ¸n s¶n xuÊt thö nghiÖm cÊp Nhµ n−íc “Hoµn thiÖn c«ng nghÖ
  4. thiÕt kÕ, chÕ t¹o bé khuÕch ®¹i siªu cao tÇn t¹p thÊp”. Ngµy 15 th¸ng 1 n¨m 2002 Bé tr−ëng Bé KHCNMT (nay lµ Bé KH-CN) ra quyÕt ®Þnh sè 49/Q§-BKHCNMT phª duyÖt Dù ¸n vµ Dù ¸n ®−îc triÓn khai thùc hiÖn th«ng qua Hîp ®ång nghiªn cøu khoa häc vµ ph¸t triÓn c«ng nghÖ sè 01/2002/H§-DA§L ngµy 24.1.2002 gi÷a Bé Khoa häc, C«ng nghÖ vµ M«i tr−êng; Bé Quèc Phßng vµ Trung t©m KHKT&CNQS. Môc tiªu cña Dù ¸n lµ: Hoµn thiÖn quy tr×nh c«ng nghÖ chÕ t¹o bé khuÕch ®¹i siªu cao tÇn t¹p thÊp cho ra®a c¶nh giíi dÉn ®−êng Π37 lµm viÖc ë d¶i sãng 10 cm vµ tiÕn tíi thùc hiÖn thiÕt kÕ chÕ t¹o c¸c bé khuÕch ®¹i cao tÇn cho c¸c ®µi ra®a lµm viÖc ë c¸c d¶i sãng kh¸c ®Ó chñ ®éng nguån vËt t− thay thÕ, ®¶m b¶o kh¶ n¨ng chiÕn ®Êu cña c¸c lo¹i khÝ tµi ra®a trong qu©n ®éi ta hiÖn nay. Dù ¸n nµy ®· tËp trung gi¶i quyÕt c¸c vÊn ®Ò c¬ b¶n sau: - Kh¶o s¸t vµ ®¸nh gi¸ chÝnh x¸c t×nh tr¹ng kü thuËt thùc tÕ tuyÕn siªu cao tÇn cña c¸c ®µi ra®aΠ37, trªn c¬ së ®ã x¸c ®Þnh l¹i chØ tiªu kü thuËt cña bé khuÕch ®¹i cao tÇn t¹p thÊp cho phï hîp. - X¸c ®Þnh vµ x©y dùng quy tr×nh tÝnh to¸n thiÕt kÕ bé khuÕch ®¹i cao tÇn t¹p thÊp cho ra®a Π37 (bao gåm hai phÇn: m¹ch b¶o vÖ vµ m¹ch khuÕch ®¹i siªu cao tÇn t¹p thÊp) trªn c¬ së nghiªn cøu øng dông c«ng nghÖ vµ linh kiÖn míi. - S¶n xuÊt 10 bé khuÕch ®¹i siªu cao tÇn theo quy tr×nh tÝnh to¸n thiÕt kÕ ®· x¸c ®Þnh, l¾p ®Æt s¶n phÈm vµo ra®a Π37 ®Ó chiÕn ®Êu thö nghiÖm. - Tæ chøc ®¸nh gi¸ kÕt qu¶ thö nghiÖm, trªn c¬ së ®ã ®−a ra c¸c kÕt luËn vµ kiÕn nghÞ ®Ó cã thÓ tiÕn hµnh triÓn khai s¶n xuÊt vµ ®−a s¶n phÈm vµo trang bÞ. B¸o c¸o khoa häc nµy tr×nh bµy c¸c phÇn c¬ b¶n nh− sau: PhÇn mét: Kh¶o s¸t ®¸nh gi¸ t×nh tr¹ng thùc tuyÕn cao tÇn ra®a Π37 PhÇn hai: X©y dùng chØ tiªu kü thuËt cho K§CT t¹p thÊp øng dông ë ra®a Π37 PhÇn ba: C¬ së lý thuyÕt ®Ó tÝnh to¸n thiÕt kÕ bé K§CT t¹p thÊp PhÇn bèn: ThiÕt kÕ, chÕ t¹o bé K§CT t¹p thÊp øng dông trong ra®a Π37 PhÇn n¨m: X©y dùng quy tr×nh thiÕt kÕ, chÕ t¹o, kiÓm tra, l¾p ®Æt bé K§CT Trong suèt qu¸ tr×nh thùc hiÖn, dù ¸n lu«n nhËn ®−îc sù quan t©m ñng hé nhiÖt t×nh vµ cã hiÖu qu¶ cña c¸c ngµnh, c¸c cÊp cña Bé KH-CN; Bé QP; c¸c ®¬n vÞ phèi hîp vµ c¸c ®ång nghiÖp. §iÒu ®ã ®· t¹o ®iÒu kiÖn rÊt thuËn lîi cho sù thµnh c«ng cña dù ¸n. Nhãm thùc hiÖn dù ¸n - ViÖn Ra®a xin ch©n thµnh c¶m ¬n tÊt c¶ nh÷ng sù ñng hé ®ã!
  5. Môc lôc PhÇn 1 Kh¶o s¸t vµ ®¸nh gi¸ thùc tr¹ng tuyÕn siªu cao Trang 3 tÇn ®µi ra®a Π37 1.1 Nh÷ng vÊn ®Ò chung 3 1.1.1 HÖ thèng ph¸t 3 1.1.2 HÖ thèng thu 4 1.1.3 ThiÕt bÞ chuyÓn m¹ch anten 5 1.2 §¸nh gi¸ thùc tr¹ng tuyÕn siªu cao tÇn ra®a Π37 8 1.2.1 Tæng quan 8 1.2.2 KÕt qu¶ kh¶o s¸t thùc tÕ 11 1.2.2.1 Kh¶o s¸t c«ng suÊt lät tõ m¸y ph¸t sang m¸y thu 11 1.2.2.2 Kh¶o s¸t ®iÒu kiÖn vµ m«i tr−êng lµm viÖc 15 1.2.2.3 Kh¶o s¸t tÇn suÊt háng cña ®Ìn khuÕch ®¹i cao tÇn YB394 16 1.3 KÕt luËn phÇn mét 17 PhÇn 2 X©y dùng chØ tiªu kü thuËt bé K®ct t¹p thÊp øng 18 dông trong tuyÕn thu ®µi ra®a Π37 2.1 Yªu cÇu chung ®èi víi s¶n phÈm cña Dù ¸n 18 2.2 X©y dùng s¬ ®å khèi cña bé K§CT t¹p ©m thÊp 19 2.3 ChØ tiªu kü thuËt cña bé K§CT t¹p ©m thÊp 19 2.4 KÕt luËn phÇn hai 20 PhÇn 3 C¬ së lý thuyÕt ®Ó tÝnh to¸n thiÕt kÕ bé K§CT 21 t¹p ©m thÊp 3.1 §−êng truyÒn siªu cao tÇn 21 3.1.1 Kh¸i niÖm c¬ b¶n vÒ ®−êng truyÒn 21 3.1.2 M« h×nh vËt lý vµ c¸c tham sè s¬ cÊp 22 3.1.3 Ph−¬ng tr×nh truyÒn sãng 23 3.1.4 Sù ph¶n x¹ sãng trªn ®−êng truyÒn, hÖ sè ph¶n x¹ 25 3.1.5 §−êng truyÒn vi d¶i 31 3.1.5.1 CÊu tróc h×nh häc cña ®−êng truyÒn vi d¶i 31 3.1.5.2 Nh÷ng tham sè c¬ b¶n cña ®−êng truyÒn vi d¶i 32 3.1.5.3 C¸c tæn hao trong ®−êng truyÒn vi d¶i 33 3.1.5.4 C¸c ®Æc tÝnh vµ yªu cÇu ®èi víi vËt liÖu lµm m¹ch d¶i 33 3.2 Ma trËn t¸n x¹ 33 3.2.1 Lý thuyÕt m¹ng hai cæng 34
  6. 3.2.2 Tham sè t¸n x¹ 34 3.2.3 C¸c tÝnh chÊt cña tham sè t¸n x¹ 37 3.2.4 §å thÞ dßng tÝn hiÖu 38 3.2.5 Tham sè cña m¹ng hai cæng 40 3.3 G¶n ®å Smith 44 3.3.1 C¬ së x©y dùng 44 3.2.2 TÝnh to¸n phèi hîp trë kh¸ng b»ng gi¶n ®å Smith 45 3.4 Kh¶o s¸t thiÕt kÕ bé khuÕch ®¹i ®¹i cao tÇn 47 3.4.1 S¬ ®å chøc n¨ng cña bé khuÕch ®¹i cao tÇn 47 3.4.2 Kh¶o s¸t sù æn ®Þnh cña m¹ch K§CT 48 3.4.3 Phèi hîp trë kh¸ng ®Çu vµo vµ ®Çu ra cña m¹ch K§CT 57 3.4.4 HÖ sè khuÕch ®¹i khi phèi hîp trë kh¸ng hoµn toµn 60 3.4.5 TÝnh to¸n bé K§CT víi gi¸ trÞ khuÕch ®¹i cho tr−íc 62 3.4.6 TÝnh to¸n bé K§CT víi hÖ sè t¹p tèi −u 64 3.4.7 TÝnh to¸n bé K§CT cã nhiÒu tÇng khuÕch ®¹i 67 3.5 Kh¶o s¸t thiÕt kÕ bé h¹n chÕ c«ng suÊt cao tÇn 68 3.5.1 Nh÷ng vÊn ®Ò chung 68 3.5.2 Mét sè m¹ch h¹n chÕ c«ng suÊt cao tÇn kiÓu thô ®éng 70 3.5.2.1 CÊu tróc cña ®ièt pin 70 3.5.2.2 øng dông cña ®ièt pin ë mét sè m¹ch HCCS cao tÇn 72 3.6 KÕt luËn phÇn ba 85 PhÇn 4 TÝnh to¸n thiÕt kÕ vµ chÕ t¹o bé K®ct t¹p thÊp 86 øng dông trong tuyÕn thu ®µi ra®a Π37 4.1 TÝnh to¸n thiÕt kÕ vµ chÕ t¹o bé K§CT t¹p thÊp 86 4.1.1 TÝnh to¸n thiÕt kÕ bé K§CT t¹p thÊp 86 4.1.1.1 X¸c ®Þnh chØ tiªu kü thuËt cña bé K§CT 86 4.1.1.2 Chän s¬ ®å khèi cho m¹ch K§CT 86 4.1.1.3 Chän linh kiÖn transistor cho m¹ch K§CT 87 4.1.1.4 TÝnh to¸n thiÕt kÕ m¹ch K§CT 89 4.1.1.4.1 TÝnh to¸n sè tÇng khuÕch ®¹i 89 4.1.1.4.2 TÝnh to¸n tÇng ®Çu vµo 91 4.1.1.4.3 TÝnh to¸n tÇng ®Çu ra 101 4.1.1.4.4 TÝnh to¸n ®−êng truyÒn trë kh¸ng 50Ω trªn m¹ch d¶i CT 104
  7. 4.1.1.4.5 TÝnh to¸n kÝch th−íc hép cña bé K§CT 105 4.1.1.5 X©y dùng s¬ ®å nguyªn lý cña m¹ch K§CT 106 4.1.1.6 X©y dùng b¶n vÏ thiÕt kÕ cña bé K§CT 106 4.1.2 ChÕ t¹o bé K§CT t¹p thÊp 107 4.1.2.1 Gia c«ng m¹ch d¶i CT 107 4.1.2.2 CÊy d¸n vµ hµn linh kiÖn 107 4.1.2.3 Gia c«ng c¬ khÝ 108 4.1.2.4 L¾p r¸p bé K§CT t¹p thÊp 109 4.1.3 KiÓm tra ®¸nh gi¸ tham sè kü thuËt cña bé K§CT t¹p thÊp 109 4.1.3.1 §o ®Æc tuyÕn biªn ®é tÇn sè cña bé K§CT t¹p thÊp b»ng 109 m¸y ®o tæng hîp siªu cao tÇn MARCONI 6200B 4.1.3.2 §o hÖ sè khuÕch ®¹i cña bé K§CT t¹p thÊp b»ng m¸y ph¸t 110 tÝn hiÖu chuÈn Γ4-80 4.2 TÝnh to¸n thiÕt kÕ vµ chÕ t¹o bé h¹n chÕ c«ng suÊt cao tÇn 111 4.2.1 TÝnh to¸n thiÕt kÕ bé HCCS cao tÇn 111 4.2.1.1 X¸c ®Þnh chØ tiªu kü thuËt cña bé HCCS cao tÇn 111 4.2.1.2 X¸c ®Þnh s¬ ®å chøc n¨ng cña m¹ch HCCS cao tÇn 112 4.2.1.3 Chän vËt t− linh kiÖn cho m¹ch HCCS cao tÇn 113 4.2.1.4 TÝnh to¸n thiÕt kÕ m¹ch HCCS cao tÇn 115 4.2.1.4.1 TÝnh to¸n sè tÇng h¹n chÕ 116 4.2.1.4.2 TÝnh to¸n ®−êng truyÒn trë kh¸ng 50Ω vµ c¸c tham sè phèi 118 hîp trªn m¹ch d¶i cao tÇn 4.2.1.4.3 TÝnh to¸n kÝch th−íc hép cña bé HCCS cao tÇn 119 4.2.1.5 X©y dùng s¬ ®å nguyªn lý m¹ch HCCS cao tÇn 119 4.2.1.6 X©y dùng b¶n vÏ thiÕt kÕ cña bé HCCS cao tÇn 120 4.2.2 ChÕ t¹o bé HCCS cao tÇn 121 4.2.2.1 Gia c«ng m¹ch d¶i cao tÇn 121 4.2.2.2 CÊy d¸n vµ hµn linh kiÖn 121 4.2.2.3 Gia c«ng c¬ khÝ 121 4.2.2.4 L¾p r¸p bé HCCS cao tÇn 122 4.2.3 KiÓm tra ®¸nh gi¸ tham sè kü thuËt cña bé HCCS cao tÇn 122 4.2.3.1 §¸nh gi¸ tæn hao th«ng qua cña bé HCCS cao tÇn ë trong 122 phßng thÝ nghiÖm 4.2.3.2 §¸nh gi¸ kh¶ n¨ng lµm viÖc cña bé HCCS trªn ®µi ra®a Π37 125 4.3 GhÐp nèi hÖ thèng vµ thö nghiÖm tæng thÓ s¶n phÈm 127
  8. 4.3.1 GhÐp nèi hÖ thèng 127 4.3.2 §¸nh gi¸ tham sè kü thuËt vµ thö nghiÖm tæng thÓ s¶n phÈm 129 4.3.2.1 §¸nh gi¸ TSKT cña s¶n phÈm ë trong phßng thÝ nghiÖm 129 4.3.2.2 §¸nh gi¸ ®é nh¹y m¸y thu ra®a Π37 víi bé K§CT t¹p thÊp 129 4.3.3 Ch¹y thö nghiÖm thùc tÕ s¶n phÈm trªn c¸c ®µi ra®a Π37 134 PhÇn 5 X©y dùng quy tr×nh thiÕt kÕ vµ chÕ t¹o bé K®ct 135 t¹p thÊp øng dông trong tuyÕn thu ®µi ra®a Π37 5.1 X©y dùng quy tr×nh thiÕt kÕ 135 5.1.1 Quy tr×nh thiÕt kÕ bé HCCS cao tÇn 135 5.1.2 Quy tr×nh thiÕt kÕ bé K§CT t¹p thÊp 137 5.2 X©y dùng quy tr×nh chÕ t¹o s¶n phÈm 140 5.3 X©y dùng quy tr×nh kiÓm tra hiÖu chØnh s¶n phÈm 142 5.3.1 Quy tr×nh kiÓm tra hiÖu chØnh s¶n phÈm ë phßng thÝ nghiÖm 142 5.3.2 Quy tr×nh kiÓm tra s¶n phÈm trªn ®µi ra®a Π37 145 5.4 X©y dùng quy tr×nh l¾p ®Æt s¶n phÈm vµo ®µi ra®a Π37 148 PhÇn 6 KÕt luËn vµ kiÕn nghÞ 150 Tµi liÖu tham kh¶o 152
  9. kÝ hiÖu vµ c¸c ch÷ viÕt t¾t CS C«ng suÊt CT Cao tÇn HCCS H¹n chÕ c«ng suÊt K§ KhuÕch ®¹i K§CT KhuÕch ®¹i cao tÇn LNA (Low Noise Amplifier) KhuÕch ®¹i t¹p ©m thÊp MAG (Maximum Available Gain) HÖ sè khuÕch ®¹i hiÖu dông lín nhÊt PPL (Passive Power Limiter) H¹n chÕ c«ng suÊt thô ®éng RL (Return Loss) Tæn hao trë vÒ VSWR HÖ sè sãng ®øng
  10. PhÇn Mét kh¶o s¸t vµ ®¸nh gi¸ thùc tr¹ng tuyÕn siªu cao tÇn ®µi ra®a c¶nh giíi dÉn ®−êng Π37 1.1. Nh÷ng vÊn ®Ò chung. Ra®a Π37 lµm viÖc ë d¶i sãng 10 cm, nã ®¶m b¶o nhiÖm vô ph¸t hiÖn, x¸c ®Þnh to¹ ®é môc tiªu vµ thùc hiÖn dÉn ®−êng cho kh«ng qu©n, v× thÕ nã cã vÞ trÝ ®Æc biÖt quan träng trong m¹ng c¶nh giíi phßng kh«ng cña chóng ta hiÖn nay. C¸c ®µi Π37 cña Liªn X« cò gióp ta ®Òu ®−îc s¶n xuÊt tõ nh÷ng n¨m 70 cña thÕ kØ tr−íc vµ cã c¸c thÕ hÖ kh¸c nhau, c¸c thÕ hÖ hÖ nµy kh¸c nhau ë møc ®é c¶i tiÕn mét sè hÖ thèng trong ®µi (chñ yÕu c¶i tiÕn ë c¸c hÖ thèng thu, ph¸t vµ chèng nhiÔu), ë ViÖt Nam hiÖn ®ang cã c¸c thÕ hÖ: Π37-1; Π37M2; Π37M3. Theo thèng kª, hiÖn nay chóng ta cã kho¶ng 22 bé ®µi ra®a Π37 trong ®ã 18% sè ®µi cã chÊt l−îng cÊp hai, 77% sè ®µi cã chÊt luîng cÊp ba vµ 5% sè ®µi cã chÊt l−îng cÊp n¨m (cÊp n¨m lµ cÊp cã chÊt l−îng kÐm nhÊt). Cã thÓ thÊy hÇu hÕt c¸c ®µi ra®a Π37 cña ta ®· xuèng cÊp do qu¸ thêi gian khai th¸c sö dông. Trong nh÷ng n¨m qua, ®Ó ®¶m b¶o chiÕn ®Êu cho ra®a Π37 chóng ta ®· th−êng xuyªn (®Þnh kú vµ ®ét xuÊt) tiÕn hµnh söa ch÷a hiÖu chØnh, tuy nhiªn chÊt l−îng s¶n phÈm sau söa ch÷a ch−a cao, mét trong nh÷ng nguyªn nh©n chÝnh ¶nh h−ëng ®Õn chÊt l−îng söa ch÷a lµ thiÕu vËt t− thay thÕ, ®Æc biÖt lµ c¸c chñng lo¹i vËt t− cña tuyÕn siªu cao tÇn. TuyÕn siªu cao tÇn cña ra®a Π37 bao gåm c¸c thµnh phÇn: thu cao tÇn, ph¸t cao tÇn vµ hÖ thèng anten-®−êng truyÒn. §Æc ®iÓm kü thuËt c¬ b¶n cña mét sè thµnh phÇn trong tuyÕn siªu cao tÇn nµy lµ: 1.1.1. HÖ thèng ph¸t. M¸y ph¸t t¹o ra c¸c xung n¨ng l−îng siªu cao tÇn qua hÖ thèng anten ®−êng truyÒn bøc x¹ vµo kh«ng gian. Thµnh phÇn cña hÖ thèng gåm: - Bé chØnh l−u cao ¸p BBC ®iÖn ¸p +(6 -7)KV dßng t¶i 300 mA . - Cuén c¶m n¹p cho phÐp nhËn ®−îc trªn cuén tr÷ n¨ng ®iÖn ¸p +(12÷14) KV-lín gÊp ®«i ®iÖn ¸p nguån vµo do khèi BBC t¹o ra. - §ièt ghim ®Ó cè ®Þnh ®iÖn ¸p mét chiÒu trªn d©y dµi gi¶ khi thay ®æi tÇn sè lÆp l¹i cña xung kÝch. 3
  11. - Cuén tr÷ n¨ng Y2 t¹o xung d¹ng h×nh thang biªn ®é kho¶ng 16KV, trë kh¸ng sãng 24Ω. Sè l−îng m¾t n¹p lµ 8 ( tuú theo chÕ ®é kÝch mµ ta sö dông 5 hay 8 m¾t). - Kho¸ cao tÇn cao ¸p ch©n kh«ng BB-20 ®Ó chuyÓn m¹ch c¸c m¾t cña d©y tr÷ n¨ng khi thay ®æi c¸c chÕ ®é lµm viÖc (thay ®æi chÕ ®é kÝch ph¸t). - BiÕn ¸p xung Y5 ®Ó phèi hîp trë kh¸ng cña ®Ìn magnhetr«n víi trë kh¸ng sãng cña d©y tr÷ n¨ng vµ t¨ng ®iÖn ¸p xung ®−a ®Õn catèt ®Ìn magnhetr«n. - §Ìn ph¸t magnhetr«n МИ29 vµ hÖ thèng nam ch©m vÜnh cöu lµ nguån t¹o ra c¸c dao ®éng siªu cao tÇn c«ng suÊt lín ®Ó ®−a lªn anten. - C«ng t¾c phãng ®iÖn dïng ®Ìn khÝ hy®r« lo¹i ТГИ- 400/16 chÞu ®−îc ®iÖn ¸p cao, dßng lín, néi trë nhá vµ cã ®Æc tÝnh ®iÓm ho¶ d−¬ng . - Kho¸ ®iÒu khiÓn (®ièt cã ®iÒu khiÓn T50) ®ù¬c më nhê xung cña bé so s¸nh, khi kho¸ më th× kh«ng cßn dao ®éng trong m¹ch n¹p. - C¸c m¹ch ®iÌu khiÓn, kiÓm tra vµ b¶o vÖ ®Ó b¶o vÖ hÖ thèng ph¸t khái c¸c sù cè bÊt th−êng nh− ®¸nh löa, qu¸ t¶i, qu¹t m¸t háng, nguån sai pha… C¸c chØ tiªu kü thuËt c¬ b¶n cña hÖ thèng: - Sè l−îng kªnh ph¸t: 5 (mçi kªnh lµm viÖc ë 1 tÇn sè cè ®Þnh trong d¶i sãng 10cm). - C«ng suÊt trung b×nh cña mçi kªnh ph¸t: ≥ 700 W. - C«ng suÊt xung cña mçi kªnh ph¸t: ≥700 KW . - §é réng xung ph¸t: (2,5 ÷ 2,9)µs ë chÕ ®é “KÝch th−a” 1 vµ “KÝch th−a” 2. - §é réng xung ph¸t: (1,4 ÷2,0)µs ë chÕ ®é “KÝch mau” 1 vµ “KÝch mau” 2. - TÇn sè lÆp l¹i cña xung ph¸t: 375Hz víi chÕ ®é “kÝch th−a” 1; 330 Hz víi chÕ ®é “kÝch th−a” 2; 750 Hz ë chÕ ®é “kÝch mau” 1 vµ “kÝch mau” 2. 1.1.2. HÖ thèng thu. HÖ thèng thu ra®a Π37 ®−îc thiÕt kÕ theo s¬ ®å m¸y thu ngo¹i sai mét lÇn trén tÇn cã m¹ch tù ®éng ®iÒu chØnh tÇn sè cña bé dao ®éng ngo¹i sai. Thµnh phÇn chÝnh cña m¸y thu gåm: - Bé chuyÓn ®æi tõ èng sãng ch÷ nhËt kÝch th−íc (34x72)mm sang c¸p ®ång trôc 50Ω ®Ó ghÐp chuyÓn m¹ch anten víi ®Çu vµo m¸y thu - ВПС. - Bé khuyÕch ®¹i cao tÇn dïng ®Ìn sãng ch¹y УВ-99 hoÆc b¸n dÉn УВ-394. - Bé dao ®éng ngo¹i sai СГ- 01. - Bé chia c«ng suÊt cña bé dao ®éng ngo¹i sai ДM-01. 4
  12. - Bé trén kªnh tÝn hiÖu vµ chän läc tÇn sè ВСС. - Bé trén tÇn kªnh tù ®éng ®iÒu chØnh tÇn sè dao ®éng ngo¹i sai. - Bé khuÕch ®¹i trung tÇn kªnh biªn ®é vµ khuÕch ®¹i trung tÇn kªnh t−¬ng can. - Bé trén tÝn hiÖu kªnh biªn ®é vµ bé trén tÝn hiÖu kªnh t−¬ng can. C¸c chØ tiªu kü thuËt c¬ b¶n cña hÖ thèng: - Sè l−îng kªnh thu: 05 - HÖ sè t¹p cña mçi kªnh thu: ≤ 6,5 dB - §é nh¹y cña mçi m¸y thu: ≥ 105dBm (®èi víi c¶ hai lo¹i ®Ìn khuÕch ®¹i cao tÇn YB99 vµ YB394). 1.1.3. ThiÕt bÞ chuyÓn m¹ch anten. ChuyÓn m¹ch anten ®Ó truyÒn n¨ng l−îng siªu cao tÇn c«ng suÊt lín tõ m¸y ph¸t ®Õn anten vµ sãng ph¶n x¹ tõ môc tiªu vÒ m¸y thu víi ®é tæn hao nhá nhÊt. Ngoµi ra, thiÕt bÞ chuyÓn m¹ch anten cßn ph¶i ®¶m b¶o ng¨n c«ng suÊt cao tÇn tõ ®−êng ph¸t lät sang ®−êng thu (®é c¸ch ly ph¸t-thu) vµ ng¨n tÝn hiÖu ph¶n x¹ tõ môc tiªu vµo phÝa m¸y ph¸t (®é ®Þnh h−íng). Trong ra®a Π37, chuyÓn m¹ch anten thùc hiÖn theo nguyªn lý kho¸ chuyÓn m¹ch rÏ nh¸nh (h×nh 1.1), ë ®©y, ®Ìn chøa khÝ phãng ®iÖn b¶o vÖ m¸y thu ®Æt ë nh¸nh thu vµ m¾c nèi tiÕp ®Ìn chøa khÝ phãng ®iÖn (®Ìn nèi th«ng) ë phÝa nh¸nh ph¸t. §Ó tr¸nh ¶nh h−ëng cña kªnh thu ®Õn sù lµm viÖc cña kªnh ph¸t vµ cña kªnh ph¸t ®Õn kªnh thu th× ph¶i ®Æt chÝnh x¸c ®Ìn phãng ®iÖn b¶o vÖ m¸y thu vµ ®Ìn phãng ®iÖn th«ng m¹ch ®−êng ph¸t ®Õn nh¸nh rÏ ra anten víi c¸c ®o¹n t−¬ng øng λ/4 vµ λ/2. Khi m¸y ph¸t ph¸t xung c¶ hai ®Ìn ®Òu lµm viÖc vµ chóng cã ®iÖn trë rÊt nhá gÇn b»ng ®iÖn trë ng¾n m¹ch, xung m¸y ph¸t ®i vµo anten vµ ®−êng vµo m¸y thu bÞ ng¾n m¹ch bëi ®Ìn phãng ®iÖn b¶o vÖ m¸y thu, khi ®ã ®o¹n mét phÇn t− b−íc sãng ®ãng vai trß chÝnh. Khi kÕt thóc xung ph¸t, ®Ìn phãng ®iÖn nèi th«ng ®−êng ph¸t bÞ hë, nªn ®iÖn trë cña nã rÊt lín vµ khi di chuyÓn vÒ nh¸nh anten b»ng ®o¹n mét phÇn hai b−íc sãng sÏ t¹o ra trë kh¸ng rÊt lín nh×n tõ anten vÒ m¸y ph¸t, ®iÒu ®ã sÏ t¹o sù ng¨n c¸ch lín kh«ng cho tÝn hiÖu vµo m¸y ph¸t. ChuyÓn m¹ch anten cña ra®a Π37 thùc hiÖn trªn èng sãng ch÷ nhËt kÝch th−íc (34x72)mm, ghÐp n¨ng l−îng ë thµnh hÑp èng sãng cho ®Ìn phãng ®iÖn nèi th«ng m¸y ph¸t vµ ë thµnh réng èng sãng cho ®Ìn phãng ®iÖn b¶o vÖ m¸y thu. GhÐp ë thµnh hÑp èng sãng cã kh¶ n¨ng tæn hao nhá khi ph¸t vµ ng¨n c¸ch lín khi thu, ghÐp 5
  13. ë thµnh réng èng sãng cã kh¶ n¨ng tæn hao nhá khi thu vµ ng¨n c¸ch lín khi ph¸t. Anten M¸y thu M¸y ph¸t λ/4 λ/2 H×nh 1.1. S¬ ®å chuyÓn m¹ch anten lo¹i rÏ nh¸nh. §Ìn phãng ®iÖn nèi th«ng m¸y ph¸t dïng lo¹i PP-7 chung cho c¶ n¨m kªnh ph¸t, hép céng h−ëng cho PP-7 d¹ng h×nh xuyÕn. Hép h×nh xuyÕn kÕt hîp víi hai cùc phÔu cña PP-7 t¹o ra hép céng h−ëng, ®iÒu chØnh céng h−ëng b»ng thay ®æi kho¶ng c¸ch khe gi÷a hai cùc phÔu cña PP-7. §Ìn phãng ®iÖn b¶o vÖ m¸y thu cã d¹ng mét ®o¹n èng sãng ch÷ nhËt chiÒu dµi b»ng λ/4, hai ®Çu bÞt b»ng hai v¸ch céng h−ëng. Do hép céng h−ëng cã hÖ sè phÈm chÊt cao, d¶i tÇn sÏ hÑp nªn ph¶i dïng bèn lo¹i ®Ìn cã kÝch th−íc kh¸c nhau cho n¨m kªnh thu (PP-2 ë kªnh 1,3; PP-3 ë kªnh 5; PP-4 ë kªnh 2 vµ PP-20 ë kªnh 4). S¬ ®å t−¬ng ®−¬ng chuyÓn m¹ch anten d−íi d¹ng d©y song hµnh ë h×nh 1.2. Tíi anten c KhuÕch ®¹i cao tÇn c λ/2 λ/4 a b a b λ/4 Tõ m¸y ph¸t H×nh 1.2. S¬ ®å t−¬ng ®−¬ng cña chuyÓn m¹ch anten ra®a Π-37 6
  14. Trong s¬ ®å h×nh 1.2, ®Ìn phãng ®iÖn PP-7 cïng víi hép céng h−ëng cña nã t−¬ng ®−¬ng nh− m¹ch céng h−ëng song song nèi vµo ®iÓm aa ghÐp víi èng sãng chÝnh ë thµnh hÑp qua ®o¹n mét phÇn t− b−íc sãng ®iÓm bb. Khung céng h−ëng nµy cã ®é phÈm chÊt rÊt cao nªn khi céng h−ëng (ë tr¹ng th¸i kh«ng ®¸nh löa) cã trë kh¸ng rÊt lín, khi mÊt céng h−ëng (khi phãng ®iÖn) cã trë kh¸ng rÊt nhá. Sö dông tÝnh chÊt thay ®æi trë kh¸ng rÊt lín nµy ®Ó lµm bé th«ng m¹ch vµ hë m¹ch ®−êng ph¸t cña chuyÓn m¹ch anten. S¬ ®å t−¬ng ®−¬ng nµy chØ thùc hiÖn víi mèt sãng truyÒn lµ H10. §iÓm cc nèi ë thµnh réng èng sãng vÏ s¬ ®å t−¬ng ®−¬ng cña ®Ìn phãng ®iÖn b¶o vÖ m¸y thu, ë ®©y nã t−¬ng ®−¬ng víi ®o¹n èng sãng cã chiÒu dµi b»ng mét phÇn t− b−íc sãng ng¾n m¹ch ®Çu cuèi khi ph¸t vµ hë m¹ch khi thu. ë chÕ ®é thu, lóc nµy c¸c ®Ìn phãng ®iÖn kh«ng lµ viÖc, ë ®iÓm aa cã trë kh¸ng ®Çu vµo rÊt lín, chuyÓn qua ®o¹n mét phÇn t− b−íc sãng cã trë kh¸ng rÊt nhá lµm chËp m¹ch ®−êng d©y song hµnh ë ®iÓm bb. Tõ ®iÓm bb ®Õn ®iÓm cc cã chiÒu dµi b»ng nöa b−íc sãng, cho nªn t¹i ®iÓm cc còng cã trë kh¸ng rÊt nhá, lµm chËp m¹ch d©y song hµnh t¹i ®ã sÏ ng¨n kh«ng cho n¨ng l−îng thu nhËn tõ anten vµo m¸y ph¸t vµ nã chØ ®i vµo m¸y thu qua ®Ìn phãng ®iÖn ch÷ nhËt kh«ng bÞ tæn hao lín. §Ìn phãng ®iÖn ch÷ nhËt liªn kÕt víi èng sãng ë thµnh réng ®Ó cã ®iÖn trë ®Çu vµo cña ®Ìn phãng ®iÖn phèi hîp víi ®iÖn trë èng sãng tèt sÏ gi¶m sù tæn hao tÝn hiÖu tõ anten vµo m¸y thu. ë chÕ ®é ph¸t, c¸c ®Ìn phãng ®iÖn lµm viÖc (phãng ®iÖn), khung céng h−ëng cña ®Ìn phãng ®iÖn PP-7 bÞ mÊt céng h−ëng, ®iÖn trë ®Çu vµo cña nã trë nªn rÊt nhá (®iÓm aa) qua ®o¹n mét phÇn t− b−íc sãng trë kh¸ng trë nªn rÊt lín (®iÓm bb) nèi song song víi ®−êng chÝnh. Cã thÓ coi ®−êng d©y ë ®iÓm nµy chØ cã t¶i lµ trë kh¸ng ®Æc tÝnh cña èng sãng, tøc lµ kh«ng cã sù bÊt ®ång nhÊt nµo trªn ®−êng truyÒn. Bëi vËy n¨ng l−îng cao tÇn tù do ®i tõ magnhetron ®Õn anten mµ kh«ng bÞ ph¶n x¹ tõ ®Ìn PP-7. T¹i ®iÓm cc cã trë kh¸ng rÊt lín, do c¸ch ®ã mét ®o¹n mét phÇn t− b−íc sãng cã sù ng¾n m¹ch do sù ®¸nh löa cña ®Ìn phãng ®iÖn ch÷ nhËt, bëi vËy n¨ng l−¬ng cao tÇn tõ m¸y ph¸t kh«ng vµo m¸y thu. Cã thÓ nhËn thÊy, lo¹i chuyÓn m¹ch anten rÏ nh¸nh cã kÕt cÊu vµ nguyªn lý kh¸ ®¬n gi¶n nh−ng l¹i tån t¹i mét sè nh−îc ®iÓm sau: - §Ìn phãng ®iÖn ph¶i dïng hai lo¹i kh¸c nhau. - Lµm suy gi¶m râ rÖt c«ng suÊt ph¸t khi ph¸t. 7
  15. - C«ng suÊt lät tõ phÝa m¸y ph¸t sang phÝa m¸y thu cao. - D¶i th«ng tÇn lµm viÖc hÑp. Trªn ®©y chóng ta ®· xem xÐt ®Õn hÖ thèng ph¸t vµ thiÕt bÞ chuyÓn m¹ch anten lµ nh÷ng phÇn cã ¶nh h−ëng c¬ b¶n ®Õn chÊt l−îng vµ kh¶ n¨ng ho¹t ®éng cña m¸y thu ra®a Π37. Víi thiÕt bÞ chuyÓn m¹ch anten, chøc n¨ng ng¨n c«ng suÊt m¸y ph¸t lät vµo m¸y thu cã thÓ ®−îc coi nh− mét bé phËn b¶o vÖ m¸y thu, nÕu c«ng suÊt lät sang lín, bé khuÕch ®¹i cao tÇn ®Çu vµo m¸y thu sÏ bÞ háng (®Æc biÖt lµ c¸c bé khuÕch ®¹i cao tÇn b»ng b¸n dÉn tr−êng vèn rÊt yÕu tr−íc c«ng suÊt m¹nh cña tÝn hiÖu ®Çu vµo), ®©y lµ nguyªn nh©n trùc tiÕp vµ lµ yÕu tè quan träng nhÊt quyÕt ®Þnh ®Õn kh¶ n¨ng lµm viÖc cña bé khuÕch ®¹i siªu cao tÇn t¹p thÊp. Víi hÖ thèng ph¸t, sù ho¹t ®éng æn ®Þnh (æn ®Þnh vÒ tÇn sè vµ æn ®Þnh vÒ c«ng suÊt ph¸t) cña nã quyÕt ®Þnh ®Õn chÊt l−îng lµm viÖc cña m¸y thu. 1.2. §¸nh gi¸ thùc tr¹ng tuyÕn siªu cao tÇn ra®a Π37. Môc ®Ých cña viÖc kh¶o s¸t lµ ®Ó ®−a ra ®−îc c¸c ®¸nh gi¸ chÝnh x¸c vÒ thùc tr¹ng cña tuyÕn siªu cao tÇn - tuyÕn cã ¶nh h−ëng trùc tiÕp ®Õn chÊt l−îng vµ ®é bÒn cña c¸c bé khuÕch ®¹i cao tÇn, ®Æc biÖt lµ c¸c bé khuÕch ®¹i cao tÇn sö dông b¸n dÉn tr−êng t¹p ©m thÊp trong m¸y thu ra®a Π37. Trªn c¬ së ®ã sÏ thiÕt kÕ vµ x©y dùng chØ tiªu kü thuËt cña bé khuÕch ®¹i siªu cao tÇn t¹p ©m thÊp cña Dù ¸n cho phï hîp víi t×nh tr¹ng thùc tÕ ®ã. 1.2.1. Tæng quan. Do nh÷ng ®Æc thï: c«ng suÊt ph¸t lín (700KW xung), tÇn sè lµm viÖc cao (tõ 2,71GHz ®Õn 3,10GHz), ®Ìn ph¸t dïng lo¹i magnhetron nªn khi ho¹t ®éng c¸c tham sè kü thuËt cña m¸y ph¸t ra®a Π37 th−êng kh«ng æn ®Þnh, nhÊt lµ trong ®iÒu kiÖn ®µi ra®a ®· xuèng cÊp nh− hiÖn nay th× trong m¸y ph¸t th−êng xuyªn x¶y ra c¸c hiÖn t−îng ®¸nh löa ®Ìn ph¸t, tÇn sè vµ c«ng suÊt ph¸t ra kh«ng æn ®Þnh, kh«ng n©ng ®−îc dßng ph¸t lªn gi¸ trÞ danh ®Þnh… Trong hÖ thèng chuyÓn m¹ch anten, c¸c ®Ìn phãng ®iÖn b¶o vÖ m¸y thu vµ nèi th«ng m¸y ph¸t do s¶n xuÊt ®· l©u nªn chÊt l−îng hiÖn nay rÊt kÐm, h¬n n÷a l¹i kh«ng cã m¸y ®o chuyªn dông ®Ó kiÓm tra chÊt l−îng thùc tÕ cña ®Ìn mµ chØ ®¸nh gi¸ b»ng m¾t th−êng. Mét ®Ìn phãng ®iÖn ®−îc coi lµ tèt nÕu khi m¸y ph¸t lµm viÖc, qua lç trßn quan s¸t trªn th©n ®Ìn nh×n thÊy s¸ng ®Òu vµ ¸nh s¸ng cã mµu tÝm hoa cµ, nÕu ®Ìn kÐm chÊt l−îng th× ¸nh s¸ng kh«ng liªn tôc vµ cã mµu tr¾ng. V× c«ng 8
  16. suÊt cña m¸y ph¸t lín céng víi ®iÒu kiÖn lµm viÖc trong m«i tr−êng nãng Èm cao cho nªn c¸c ®Öm ch×, ®Öm lß so cho ®Ìn phãng ®iÖn trong chuyÓn m¹ch anten rÊt mau háng g©y ®¸nh löa trong èng sãng vµ lµm lät c«ng suÊt lín tõ phÝa m¸y ph¸t vµo m¸y thu. §é Èm cao còng lµ yÕu tè g©y ¶nh h−ëng ®Õn tuyÕn èng dÉn sãng cña ®µi ra®a. TuyÕn èng sãng cña ®µi ra®a Π37 theo thiÕt kÕ nã kh«ng ®−îc sÊy kh« tr−íc khi ph¸t cho nªn khi trong èng sãng ®é Èm qu¸ cao th× sÏ g©y ®¸nh löa khi n©ng c«ng suÊt ph¸t lªn gi¸ trÞ danh ®Þnh. Mét sè phÇn tö trong m¸y ph¸t (cuén chÆn, biÕn thÕ cao ¸p, biÕn thÕ xung...) cña mét sè ®µi ra®a kh«ng ®¶m b¶o chÊt l−îng nªn hay g©y ra qu¸ t¶i vµ c¸c sù cè kh¸c trong qu¸ tr×nh lµm viÖc cña ®µi ra®a. TÊt c¶ c¸c yÕu tè trªn ®©y lµ nguyªn nh©n trùc tiÕp g©y ¶nh h−ëng ®Õn kh¶ n¨ng lµm viÖc tin cËy vµ ®é bÒn cña m¸y thu ®µi ra®a. Thùc tr¹ng c¸c m¸y thu cña c¸c ®µi ra®a Π37 hiÖn nay phÇn lín kh«ng ®¶m b¶o chØ tiªu ®é nh¹y toµn tuyÕn theo gi¸ trÞ danh ®Þnh (105dBm), lý do chñ yÕu cña t×nh tr¹ng nµy lµ ®Ìn khuÕch ®¹i cao tÇn (m¹ch ®Çu vµo cña tuyÕn thu) bÞ kÐm chÊt l−îng dÇn theo thêi gian ho¹t ®éng (hÖ sè khuÕch ®¹i gi¶m vµ hÖ sè t¹p t¨ng). §èi víi c¸c bé khuÕch ®¹i cao tÇn dïng ®Ìn sãng ch¹y YB99, do ®Æc ®iÓm vÒ nguyªn lý cÊu t¹o (tù ®iÒu chØnh møc suy gi¶m ®èi víi tÝn hiÖu vµo cã møc c«ng suÊt lín) mµ kh¶ n¨ng chÞu ®ùng møc c«ng suÊt ë ®Çu vµo t−¬ng ®èi cao, nªn nã ®¶m b¶o ®−îc ®é bÒn vµ ®é tin cËy sö dông kh¸ cao, tuy nhiªn ®iÓm yÕu cña lo¹i ®Ìn nµy lµ phô thuéc nhiÒu vµo chÕ ®é nguån nu«i - ®Æc biÖt lµ ®iÖn ¸p sîi ®èt cho nªn ®Ìn hay bÞ háng vµ suy gi¶m tham sè kü thuËt khi nguån nu«i kh«ng æn ®Þnh. §Ìn khuÕch ®¹i cao tÇn YB394 ®−îc thiÕt kÕ chÕ t¹o ®Ó thay thÕ ®Ìn sãng ch¹y YB99 víi môc ®Ých n©ng cao chÊt l−îng m¸y thu khi nã kh¾c phôc ®−îc nh÷ng nh−îc ®iÓm cña lo¹i ®Ìn sãng ch¹y nh− hÖ sè t¹p lín, kÝch th−íc vµ khèi l−îng lín, chÕ ®é cÊp nguån phøc t¹p. CÊu t¹o cña ®Ìn gåm hai phÇn, phÇn b¶o vÖ vµ phÇn khuÕch ®¹i. S¬ ®å chøc n¨ng cña ®Ìn khuÕch ®¹i cao tÇn YB394 chØ ra ë h×nh 1.3. ThiÕt bÞ b¶o vÖ cã chøc n¨ng h¹n chÕ møc c«ng suÊt lín cña tÝn hiÖu vµo ®Õn møc chÞu ®ùng ®−îc (kho¶ng +10dBm) cña m¹ch khuÕch ®¹i vµ truyÒn víi tæn hao th«ng qua nhá ®èi víi c¸c tÝn hiÖu vµo cã c«ng suÊt nhá (tÝn hiÖu ph¶n x¹ tõ môc tiªu). Chøc n¨ng nµy ®−îc thùc hiÖn trªn c¬ së sö dông m¹ch h¹n chÕ kiÓu thô ®éng 9
  17. víi c¸c phÇn tö chuyÓn m¹ch lµ c¸c pin ®ièt h¹n chÕ siªu cao tÇn. Nguån +5v100mA M¹ch b¶o vÖ M¹ch khuÕch ®¹i Vµo siªu cao tÇn Ra (pin ®ièt h¹n chÕ siªu cao tÇn) (trªn b¸n dÉn tr−êng) H×nh 1.3. S¬ ®å chøc n¨ng ®Ìn khuÕch ®¹i cao tÇn YB394 PhÇn khuÕch ®¹i cao tÇn ®−îc thùc hiÖn trªn m¹ch khuÕch ®¹i b»ng b¸n dÉn tr−êng cã néi t¹p nhá, nã ®¶m b¶o chØ tiªu hÖ sè khuÕch ®¹i tÝn hiÖu vµ hÖ sè t¹p cÇn thiÕt cho tuyÕn cao tÇn cña m¸y thu. C¸c ®Æc tr−ng kü thuËt c¬ b¶n cña ®Ìn khuÕch ®¹i cao tÇn YB394 nh− sau: - HÖ sè khuÕch ®¹i: (23-30)dB. - HÖ sè t¹p: ≤ 3dB. - Møc c«ng suÊt cùc ®¹i cña tÝn hiÖu vµo: ≤ 1W trung b×nh. Víi c¸c ®Æc tr−ng kü thuËt nh− trªn cã thÓ nhËn thÊy khi sö dông YB394 th× ®é nh¹y cña m¸y thu ®−îc ®¶m b¶o tèt h¬n v× hÖ sè t¹p cã trÞ sè nhá (3dB so víi tõ 7dB ®Õn 11dB cña c¸c ®Ìn sãng ch¹y). Tuy nhiªn, còng nhËn thÊy ®iÓm yÕu cña ®Ìn lµ kh¶ n¨ng chÞu ®ùng møc c«ng suÊt lín cña tÝn hiÖu vµo rÊt thÊp (1W trung b×nh), ®iÓm yÕu nµy lµ nguyªn nh©n chÝnh dÉn ®Õn sù kÐm chÊt l−îng rÊt nhanh cña ®Ìn. Tõ cÊu t¹o nguyªn lý vµ vËt t− linh kiÖn ®−îc sö dông trong hai lo¹i ®Ìn, cã thÓ nãi r»ng: nÕu ë ®Ìn sãng ch¹y chÊt l−îng vµ ®é bÒn cña ®Ìn phô thuéc chñ yÕu vµo chÕ ®é cÊp nguån (chÊt l−îng cña nguån nu«i) th× ë ®Ìn t¹p thÊp YB394 phô thuéc chñ yÕu vµo møc c«ng suÊt cña tÝn hiÖu ®Çu vµo - bëi v×, b¸n dÉn tr−êng lµ phÇn tö rÊt yÕu víi c«ng suÊt tÝn hiÖu. KÕt luËn nµy rÊt cã gi¸ trÞ v× nã lµ ®iÓm c¬ b¶n ®Ó xem xÐt khi thùc hiÖn thiÕt kÕ chØ tiªu kü thuËt cña bé khuÕch ®¹i cao tÇn t¹p ©m thÊp cña Dù ¸n mµ nã cã kÕt cÊu nguyªn lý vµ ph−¬ng ¸n sö dông vËt t− linh kiÖn gÇn t−¬ng tù nh− ®Ìn khuÕch ®¹i cao tÇn YB394. Qua qu¸ tr×nh khai th¸c sö dông vµ c¸c kÕt qu¶ nghiªn cøu ®¸nh gi¸ cho thÊy, nguyªn nh©n chÝnh g©y háng vµ lµm kÐm chÊt l−îng ®Ìn YB394 lµ møc c«ng suÊt ®Çu vµo cña ®Ìn lín (lín h¬n 1W trung b×nh) lät tõ m¸y ph¸t sang m¸y thu qua thiÕt 10
  18. bÞ chuyÓn m¹ch anten. Ngoµi ra, mét sè nguyªn nh©n kh¸c còng ¶nh h−ëng lín ®Õn chÊt l−îng cña ®Ìn nh−: tÝn hiÖu ph¶n x¹ tõ vïng ®Þa vËt gÇn ®µi cã møc c«ng suÊt lín, c¸c yÕu tè m«i truêng (nhiÖt ®é lµm viÖc trong ®µi ra®a vµ tÝnh chÊt cña vïng khÝ hËu n¬i ®Æt ®µi). Theo nguyªn lý cÊu t¹o cña c¸c thµnh phÇn trong tuyÕn siªu cao tÇn ra®a Π37 th× møc c«ng suÊt lät tõ m¸y ph¸t sang m¸y thu phô thuéc vµo c¸c yÕu tè: - ChÊt l−îng ®Ìn phãng ®iÖn b¶o vÖ m¸y thu cña thiÕt bÞ chuyÓn m¹ch anten. - ChÊt l−îng c¸c vßng ®Öm lß so b»ng thÐp vµ vßng ®Öm b»ng ch× ®Ó ghÐp ®Ìn phãng ®iÖn víi èng sãng cña thiÕt bÞ chuyÓn m¹ch anten. - Sù lµm viÖc æn ®Þnh cña m¸y ph¸t vµ ®−êng truyÒn siªu cao tÇn (kh«ng g©y ®¸nh löa ë ®Ìn ph¸t vµ trong èng dÉn sãng, kh«ng g©y qu¸ t¶i biÕn thÕ cao ¸p…). - Sè l−îng c¸c m¸y ph¸t cïng lµm viÖc trong mét thêi ®iÓm ë ®µi ra®a. Hai phÇn tö b¸n dÉn quan träng trong thµnh phÇn cña bé khuÕch ®¹i cao tÇn t¹p thÊp lµ pin ®ièt h¹n chÕ cao tÇn vµ transistor tr−êng (FET) ®Òu rÊt nh¹y c¶m víi nhiÖt ®é m«i tr−êng lµm viÖc (tÝnh chÊt cña linh kiÖn b¸n dÉn), nÕu ph¶i lµm viÖc liªn tôc trong ®iÒu kiÖn nhiÖt ®é cao (≥ 400c) th× c¸c linh kiÖn b¸n dÉn ®ã rÊt nhanh háng. M«i tr−êng khÝ hËu xung quanh lµ yÕu tè g©y ra hiÖn t−îng «xy ho¸ c¸c phÇn tö linh kiÖn dÉn ®Õn t×nh tr¹ng kh«ng tiÕp xóc, ch¸y chËp trong m¹ch ®iÖn vµ lµm háng ®Ìn. 1.2.2. KÕt qu¶ kh¶o s¸t thùc tÕ. ViÖc kh¶o s¸t ®−îc tiÕn hµnh trùc tiÕp trªn c¸c ®µi Π37 cña mét sè tr¹m ra®a cña Qu©n chñng PK-KQ n»m ë c¶ ba vïng miÒn ®Êt n−íc vµ trªn c¸c ®Ìn YB394 háng ®−îc thu håi tõ c¸c tr¹m ra®a trong c¶ n−íc. 1.2.2.1. Kh¶o s¸t c«ng suÊt lät tõ m¸y ph¸t sang m¸y thu. S¬ ®å thùc hiÖn phÐp ®o c«ng suÊt lät thÓ hiÖn ë h×nh 1.4. M¸y ph¸t M¸y ®o c«ng ra®a suÊt M3-232A Ra®a Π37 ChuyÓn ChuyÓn ®æi èng sãng Bé suy gi¶m m¹ch anten sang c¸p ®ång trôc cè ®Þnh 30dB H×nh 1.4. S¬ ®å m¹ch ®o c«ng suÊt lät trªn ra®a Π37. 11
  19. Ph−¬ng ph¸p kh¶o s¸t: ®o trùc tiÕp gi¸ trÞ c«ng suÊt trung b×nh ë ®Çu vµo m¸y thu (ë ®Çu ra cña bé chuyÓn ®æi èng sãng - c¸p ®ång trôc). C¸c kÕt qu¶ ®o thùc tÕ ®−îc ghi l¹i nh− sau: ë Nhµ m¸y A29- Biªn Hoµ/§ång Nai (®µi ra®a Π37 c¶i tiÕn - th¸ng 2/2001). a. §o ë ®Çu vµo cña mét kªnh thu (m¸y thu sè 3): - Anten ra®a h−íng vÒ phÝa kh«ng cã ®Þa vËt vïng gÇn vµ chØ ph¸t m¸y ph¸t sè 3: Dßng m¸y ph¸t sè 3 Gi¸ trÞ c«ng suÊt trung b×nh ë ®Çu vµo (mA) kªnh thu sè 3 (mW) 40 647 50 881 60 1017 - Anten ra®a h−íng vÒ phÝa cã ®Þa vËt vïng gÇn vµ chØ ph¸t m¸y ph¸t sè 3: Dßng m¸y ph¸t sè 3 Gi¸ trÞ c«ng suÊt trung b×nh ë ®Çu vµo (mA) kªnh thu sè 3 (mW) 40 671 50 933 60 1184 - Thùc hiÖn nèi lÇn l−ît bèn m¸y ph¸t cßn l¹i vµ anten ra®a h−íng vÒ phÝa kh«ng cã ®Þa vËt vïng gÇn: M¸y ph¸t Gi¸ trÞ c«ng suÊt trung b×nh ë ®Çu vµo (Dßng ph¸t lµ 50 mA) kªnh thu sè 3 (mW) Khi nèi m¸y sè 1 881 Khi nèi m¸y sè 1 vµ 2 915 Khi nèi m¸y sè 1,2 vµ 4 988 Khi nèi m¸y sè 1,2,4 vµ 5 1082 - Thay ®Ìn phãng ®iÖn b¶o vÖ m¸y thu (PP-2) cho kªnh thu sè ba vµ chØ nèi m¸y ph¸t sè ba: Dßng m¸y ph¸t sè 3 Gi¸ trÞ c«ng suÊt trung b×nh ë ®Çu vµo (mA) kªnh thu sè 3 (mW) 40 581 50 787 60 912 12
  20. b. §o ë ®Çu vµo cña n¨m kªnh thu khi c¶ n¨m m¸y ph¸t cïng lµm viÖc: Dßng c¸c m¸y Gi¸ trÞ c«ng suÊt trung b×nh ë ®Çu vµo c¸c kªnh thu (mW) ph¸t (mA) Kªnh thu 1 Kªnh 2 Kªnh 3 Kªnh 4 Kªnh 5 40 921 889 932 972 877 50 1089 987 1082 1115 910 60 1105 1008 1341 1378 1012 ë Tr¹m ra®a T42/F371 - Sãc S¬n/Hµ Néi (th¸ng 3/2002). Thùc hiÖn ®o khi c¶ n¨m m¸y ph¸t cïng lµm viÖc: Dßng ph¸t Gi¸ trÞ c«ng suÊt trung b×nh ë ®Çu vµo c¸c kªnh thu (mW) (mA) Kªnh 1 Kªnh 2 Kªnh 3 Kªnh 4 Kªnh 5 30 942 920 932 1027 977 40 1069 990 1210 1533 1310 50 §¸nh löa §¸nh löa §¸nh löa §¸nh löa 1236 ®Ìn ph¸t ®Ìn ph¸t ®Ìn ph¸t ®Ìn ph¸t ë Tr¹m ra®a T43/F371 - KÐp/B¾c Giang (th¸ng 3/2002). Thùc hiÖn ®o khi c¶ n¨m m¸y ph¸t cïng lµm viÖc: Dßng ph¸t Gi¸ trÞ c«ng suÊt trung b×nh ë ®Çu vµo c¸c kªnh thu (mW) (mA) Kªnh 1 Kªnh 2 Kªnh 3 Kªnh 4 Kªnh 5 30 967 1020 1007 1027 997 40 1119 1231 1466 1263 1110 50 1423 1654 §¸nh löa §¸nh löa 1473 ®Ìn ph¸t ®Ìn ph¸t ë Tr¹m ra®a T26/F361 - Tõ Liªm/Hµ Néi (th¸ng 3/2002). Thùc hiÖn ®o khi c¶ n¨m m¸y ph¸t cïng lµm viÖc: Dßng ph¸t Gi¸ trÞ c«ng suÊt trung b×nh ë ®Çu vµo c¸c kªnh thu (mW) (mA) Kªnh 1 Kªnh 2 Kªnh 3 Kªnh 4 Kªnh 5 30 1042 1120 1031 1184 989 40 1222 1390 1310 1231 1190 50 §¸nh löa §¸nh löa §¸nh löa §¸nh löa §¸nh löa ®Ìn ph¸t ®Ìn ph¸t ®Ìn ph¸t ®Ìn ph¸t ®Ìn ph¸t ë Tr¹m ra®a T29/F375 - S¬n Trµ/§µ N½ng (th¸ng 5/2002). Thùc hiÖn ®o khi c¶ n¨m m¸y ph¸t cïng lµm viÖc: Dßng ph¸t Gi¸ trÞ c«ng suÊt trung b×nh ë ®Çu vµo c¸c kªnh thu (mW) (mA) Kªnh 1 Kªnh 2 Kªnh 3 Kªnh 4 Kªnh 5 30 973 1034 962 1157 1223 40 1095 1348 1210 1604 1310 50 §¸nh löa §¸nh löa §¸nh löa §¸nh löa §¸nh löa ®Ìn ph¸t ®Ìn ph¸t ®Ìn ph¸t ®Ìn ph¸t ®Ìn ph¸t 13
ADSENSE
ADSENSE

CÓ THỂ BẠN MUỐN DOWNLOAD

 

Đồng bộ tài khoản
2=>2