автореферат диссертации по радиотехнике и связи, 05.12.17, диссертация на тему:Повышение эффективности исследования нелинейных свойств усилителей мощности ТВ радиостанций

ЭЛЕКТРОТЕХНИЧЕСКИЙ ИНСТИТУТ связи ч V им. проф. М. А. БОНЧ-БРУЕВИНА

На правах рукописи

ЛЕВИН Михаил Ефимович

ПОВЫШЕНИЕ ЭФФЕКТИВНОСТИ ИССЛЕДОВАНИЯ

НЕЛИНЕЙНЫХ СВОЙСТВ УСИЛИТЕЛЕЙ МОЩНОСТИ ТВ РАДИОСТАНЦИЙ

Специальность 05.12.17. — Радиотехнические и телевизионные системы и устройства

АВТОРЕФЕРАТ диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

САНКТ-ПЕТЕРБУРГ 1993

Работа выполнена в Российском институте мощного радиостроения, г. Санкт-Петербург.

Научный руководитель — кандидат технических наук, с. н. с.

М. М. КОЗЛОВСКИЙ.

Официальные оппоненты: доктор технических наук, профессор С. В. ТОМАШЕВИЧ; кандидат технических наук, доцент В. Н. МАЛЫШЕВ.

Ведущая организация — Научно-исследовательский институт радио (НИИР), г. Москва.

Защита диссертации состоится Ж ¡993 г.

в ^Ф?&& на заседании специализированного совета К 118.01.01 Электротехнического института связи им. проф. М. А Бонч-Бруевича по адресу: С.-Петербург, наб. р. Мойки, 61.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке института.

Автореферат разослан « 1993 г.

Ученый секретарь специализированного совета

В. X. ХАРИТОНОВ

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

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-»« дешевому и доступному средству распростране!!ия ТВ программ, швшаяся ситуации требует ускорения разработки и выпуска широ-номенклатуры•ТВП.

Частичное решение поставленной задачи- достигается унификацией тичных.Устройств, входящих в ТВП. Однако, богатая номенклатура по диапазонам и уровням выходной мощности требует разработки и «шейия совершенно различных по структуре и физическим принци-действия, разнообразных усилителей, мощности ТВ передатчиков ТВП). К ним Предъявляются жесткие и противоречивые требования жярготическим, качественным и массогабаритным показателям. Ре-(яция корректного компромисса между ними определяет потребитель; свойства передатчика в целом. Поэтому разработка УМ ТВП зани-: отдельное ме«:то в процессе проектирования "ТВ радиостанций. .

Действующими о га члет а~скнныи и международными нормативными доку-:ями нормируется более ю показателей нелинейности (ПН) ТВП, »шинство из которых 0нродвляюгг«я его усилителем мощности. Необ-[мость их многократного определения в ходе разработки как са-УМ ТВП, так и активных усилительных приборов (АУП) для них, SyeT значительной.квалификации разработчиков, большого объема грньиГ акспвриментов и специализированной телевизионной аппарату-что существенно увеличивает стоимость и сроки проектирования, гчение корректных оценок нелинейности АУП и формирование соот-¡твующих технических заданий на их разработку усложняются так-»•гсутствмем известных связей между ПН, используемыми при проек->Вании АУП, и ПН ТВП.

Выполнение жестких требований к лмлейности УМ ТВП и пошиение •нергетической эффективности являются противоречивши задача-Их совместное выполнение требует выбора оптимальных схемотехни-;их ¡юшений УМ ТВП и режимов использования АУП и Сопряжено <3 .шим объемом дорогостоящих проектных и экспериментальных работ, |янннх о апробацией предлагаемых и принимаемых инженерных реяе-

ний. Развитие математических методов исследования УМ ТВП и оптими-заць(и их режимов призвано облегчить решение этой задачи.

Ряд методов исследования УМ в целях ¿пределения 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 ртацИ'онно 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 ТВП|

- 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 программны!» обеспечением.

Основные результаты и положения, выносимые на защиту!

1. Новый способ определения параметров обобщенной модели нелк нейного усилительного устройства в виде типового радиотехническо1 звона с комплексной-нелинейностью (КТРЗ).

2. Математический аппарат анализа нелинейных искажений в УМ ' основанный на преобразовании спектра комплексной, огибающей аналит] ческого сигнала функцией в виде комплексной эквивалентной характе] стики мгновенных значений с учетом частотных характеристик линейн:

ьтров эквжтгентной 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 нелинейностн

для УМ ТВП.

Научная и практическая ценность оты состоит в следующем!

- 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 а.т.ений 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 системный анализ ПН УМ ТВП» определены аналитические лгоритмические взаимосвязи между различными ПН УМ ТВП, внесен ряд дложений 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. I электронных ламп и клистронов для усилителей мощности передатчиков, в учебном процессе кафедры "Радиопередающие устр тва" ЛЭИС их. проф. М. А.Бонч-Бруевича. Это подтверждается соотв твуюцими документами.

Результаты проведенных исследование' отражены также в трех учно-исследовательских работах, посвященных решению про! создания линейных усилительных приборов для УМ ТВП IV-V диелаз< частот.

Апробация работы. Основные результаты диссе! ционной работы докладывались, обсуждались и получили одобрение I

- XXXVI научно-технической.конференции профессорско-препо; вательского состава и сотрудников НИЧ ЛЭИС им. проф. М.А.Бонч-Б[ вкча (Ленинград, 1983)|

- Всесоюзном научно-техническом семинаре "Совершенствовали телевизионной передающей техники" (Ленинград, 1989) >

- семинаре "Проблемы и перспективы построения широкополосн усилителей мощности в системах передачи" (Севастополь, 1990)|

- Всесоюзной научно-технической конференции "Проблемы и пе спективы развития телевидения" (С.Петербург, 1991ь

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 "Проб.] мы и перспективы развития телевидения" в 1991 г, включены в отче по трем НИР.

Структура и объем диссертации. Диссертация состоит из введения, пяти глав, заключения, списка ш терьтури и приложений. Работа содержит 217 страниц основного тел та, 62 рисунка, список использованной литературы содержит 87 наиы новаккй.

КРАТКОЕ СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Во введении раскрыта актуальность темы, сформу-кгрсв&ны цель исследования, основные положения и результаты, дас оертацио!мой работы, охарактеризована их новизна, научная и прак ткч&ская ценность, кртаодеш; сведения сб апробации работы и раскр то ее основное содерзг.;ае.

Первые две главы работы посвящены разработке обще]

Схода к анализу нелинейных свойств различных УМ ТВП.

'В первой главе обоснован и разработан метод опре-сепия эквивалентных характеристик обобщенной модели УМ ТВП в виде ювого радиотехнического звена с комплексной нелинейность» •РЗ) (рис.1).

Рис.1.' Структура типового радиотехнического звена.

Представленный способ отличается от известных ий литературы стотой измерений (стандартная процедура снятия АХ и О АХ УМ при ющи однотонового сигнала) и полнотой получаемых характеристик ■3. Патентная новизна предложения подтверждена положительным ре-ием на получение авторского свидетельства на изобретение [12].

Разработанный способ позволяет использовать КТРЗ в качестве ивалентной модели сирокого класса УМ ТВП, различных по структуре изическим принципам действия. Это дает возможность применять версалышй математический аппарат при анализе нелинейных искаже-

(НИ) в УМ ТВП|

Способ имеет самостоятельное значение, т.к. может применяться только для телевизионных, но и для других УМ.

Вторая глава посвящена развитию математического арата и разработке программного обеспечения, позволяющих водить эффективный анализ НИ в УМ ТВП, представляемом в виде -3. В работе представлен метод анализа искажений, позволяющий ратить объем вычислений и создать эффективный*вычислительный ал-итм.

Исследование проводится в частотной области на основе цяп«пт-о метода .гармонической линеаризации.

Предложенный подход к анализу НИ в нелинейном элементе (КНЭ) 3 основан на том, что спектр комплексной огибающей аналитическо-сигнала (КОАС) аналогичен по структуре спектру соответствующего изического радиосигнала, рассмотренного в вещественной области гот..

В работе показано, что КОАС на выходе КНЭ КТРЗ может быть представлена в виде

Т<ь) - А(Х(г)) ехр. К в<хи>) + ' Х(Ь))) -

А{Х<1;> ) ( Сов 0(Хи>) + i Si.il ©(Х(1)Л ехр ) ф (X )) ,

__т вх

где Х(ь) - амплитуда (комплексной огибающей аналитического) вход] ного сигнала!

\р (X(-с)) - фаза (комил. огибающей аналитического! входного т вх

сигнала!

А.(Х(Ъ)) й в(Х(г)) - АХ и ФАХ КНЭ соответственно. Тогда физический выходной радиосигнал

уи) - Ие ( Уи) ехр (5 Ь) ) - Ас (Х(1)) Сов { +

© V

+ Ф (Х(Ъ))1 + Аб <хи)) Сов ( 1АД: + ф {X (Ь) ) - 5Г/2). ■ вх

(2)

Согласно (2) КНЭ заменен моделью, показанной на рис.2. Полаг

Рис.2. ДЬухкана/1ьная модель КНЭ.

что АХ каждого из каналов модели аппроксимирована степенным полин ьюм по нечетным (с учетом полосовых свойств системы) степеням арг мента

N

Р (X) - > р X , (3)

к=|

заменим преобразующую функцию (АХ) другой - характеристикой мгн венных значений (ХМЗ)

N 2k-l

P (x) - У P x . (4)

2k-l ,o ¿TJ 2k-l,c

сь x-x(t)- мгновенное значение сигнала на входе канала. Постоян-

коэффициенты, связывающие полиномы (3) и (4) опоеделены

становкой в (4) моногармонического сигнала с последующим отбра-

анием гармонических компонент. В работе показано, что преобразо-

ие (2) эквивалентно преобразованию

Y(t) - р (X(t)), (5)

2k-l

р - преобразующая функция, условно определяемая, как комп-2k-l

сная эквивалентная характеристика мгновенных значений (КЭХМЗ). {фициенты полинома, определяющего КЭХМЗ, образованы попарной лпировкой вещественных коэффициентов, определяющих ХМЗ в каждом але.

Переход к ХМЗ в случае вещественной нелинейности АХ УМ, и к ИЗ в случае комплексной, позволяет рассчитывать отклик (1) или , непосредстаенно .используя входное'воздействие или его КОАС в

гстве аргумента и минуя операции вычисления более богатых спект-

-1

"вещественной" огибающей, ее квадрата (работы С.М.Гольдина и

учеников), а также спектров квазигармонических функций

0(X(t)), sin&(X(t)) (работа В.М.Сидорова и В.Н.Кудаиюва).

дало возможность создать эффективный алгоритм преобразования.

«тра в устройстве с комплексной нелинейностью 17].

В целях снижения в 4-5 раз погрешности расчетов НИ, в работе

уюжена модернизация известного метода наименьших квадратов (МНК)

«еняемого при аппроксимации преобразующей функции. Существо мо-

мзации состоит в дополнительной минимизации среднеквадратичного

юнения производных аппроксимируемой и приближающей функций в Ы

Г ' £ k'1 2

[(der) - I (f(x> - ¿.K& * ) d* —> (6)

J КП

d

здесь а - коэффициенты степенного аппроксимирующего полинома, к ,

Представленный в гл.2 математический аппарат позволяет пов

сить эффективность анализа нелинейных искажений в УМ ТВП за сче

- отказа от ряда допущений, ("мешая" нелинейность усилите отсутствие амплитудной и фазочастотной неравномерности УМ в пол ТВ канала, отсутствие амплитудно-фазовой конверсии (АФК) и т.д.

- снижения погрешности расчета искажений типа "дифференциа усиление", "дифференциальная фаза", "нелинейность" благодаря пользованию модернизированной процедуры МНК|

Третья глава работы посвящена системному анали: основных ПН УМ ТВП. Он проводится по следующим направлениям!

- анализ векторного критерия нелинейности для установления тренних взаимосвязей между его компонента!.'^ и сокращения размер!

- анализ объекта исследования! выработка единого комплекса бований к АУП и УМ ТВП(

- анализ средств исследования■ разработка упроченных, мет дорогостоящих, универсальных методик оценки неишейкости рззра& ваеыых УМ и АУП для УМ, совершенствование и изменение применяем испытательных сигналов!

- анализ "образца" нелинейности - выработка предложений ^«люшг», 1: соаеригзиствовалла сусэотауюяего стандарта.

В ходе анализа с использованием результатов гл.1 и 2, найд< аналитические зависимости, связывающие между собой основные ПН 3 ТВП, а также нелинейные параметры АУП к УМ ТВП (рис.3).

Разработанный математический аппарат и программное обеспоч< позволяют? отказаться от ряда допущений, принятых в известных ра( а также расширить совокупность исследуемых показателей с учетом . В частности, для случая "сильной" нелинейности АХ в ра( кпйдзна связь погрееноспс определения конЗкиащюикых составлю

дА ,6Б

КУ ,35

1 0.8

0.5

-0,09 -0,08 -0,07 -0,06 -0,05 -0,04 -0,03 -0,02 -0,01 [О Дифференциальное усиление (Об)

Ь3"

Рис.3. Сравнительная оценка показателей нелинейности, прийеденная к обкому уро5г;о испзльзо&ания амплшубяоб характеристике.

при установке базовых уровней тест-сигкала на входе, или на ¿Н

с неравномерностью АЧХ входной (.5") и выходной ) цопол ГЛ ; Та I»

1

Проведенная оценка влияккя АФК пн ПК У!! ТЕП крсге:4»

частности, в тсбяяле гоак«освуз2>?> ПЧ, ст&ч&'Л'?. -<С гчт*"

В результате екал'лза пггнятн; норм и катод*::*. ил^е:-». ;-.: стюл?.:-:

ПН УИ ТВП порчен г*" ваявик для практик» реоулхгэгоэ. Лдао^гч;, л

■:•'?;:» 1

1 Установка уровней ! тест-сигпада

I ' .'<5зкскиаль;:ал с;.'«!;* I погрсачость, д-3

на входе У!?.

3 (? ♦ О

I

1 на выходе УМ

з ( () ' )

I I

Таблица 2

1 Фазовый сдвиг на пиковом I уровне мощности, град. 4 ,0 7,5 15,0 : 30 1 0 1

1 Дифференциальная фаза 1 на пиковом уровне 1 мощности, град. 3,9 7,4 > 14,0 25 ! 0 ! 1

1 Наибольшая величина 1 комбинационных искажений 1 "для 3-х тон. сигнала, дБ -51,6 -45,6 -39,6 -33 1 5 1 1

1 ЧМ шум на разностной 1 частоте, не хуже, дБ -65,1 -62,3 -55,3 -51 1 1

частности, что подавление нижней боковой составляющей измерительного сигнала, реализуемое в ТВП при измерении дифференциального усиления приводит к его уменьшению в 1,5 - 1,8 раза по сравнению с измерение! при помощи двухполосного сигнала либо путем измерения разности крутизны АХ УМ при изменении уровня несущей.

На основе проведенного исследования в работе сформированы требования к активной элементной базе УМ ТВП (табл.3). Приведенные в табл. 3 данные позволяют корректно формулировать ТЗ разработчикам АУЛ, используя традиционно применяемые в ходе их проектирования критерии нелинейности.

На основе результатов, полученных в гл. 1,2 и з, в работе

предложена расчетно-экспериментальная методика определения ПН УМ ТВГ

Таблица з.

Требования к активной элементной базе УМ ТВП.

I !КомбинационI Компрессия 1Максим, фазовый

I !ные искаже-1 усиления, дБ Iсдвиг однотонового

! 1НИЯ ДЛЯ 2-Х 1----------- 1 !тон. сигна-!на уровне 1 !ла на пик. (черного 1 (уровне, дБ 1 1 на ! —......- 1 пиковом)на уровне 1 уровне (черного град 1 ! на пик. I ! уровне 1

1 УМ ТВП 1 1с совместным! ! усилением1 -35 1 1 0,1 1 ! 1 0,55 1 ! 1 0,5 - 1 I ! 1 1 2-31 1 1

1УМ канала 1 1видео ТВП с 1 1 раздельным 1 ■усилением 1 -32 1 1 0,2 1 1 1 I 0,8 1 I 1 ! 4-5 1 1 1 10 - 121 1 1 I 1

* усилительный прибор должен иметь динамический диапазон, расширенный и 1,73 рада по сравнению с пшо-вым уровнем нссчщгп и.^Сфип-нич.

¡тодика базируется на экспериментальном определении параметров эк-[валентной модели УМ с последующим расчетным определением его ПН. ¡тодика не требует специализированной ТВ измерительной аппаратуры, •о является ее важнейшим практическим преимуществом.

Проведенное исследование позволило также выделить из совокупное* [ ПН УМ ТВП один параметр, гарантирующий выполнение большинства су-'.ствугацих требований к линейности УМ, х-е. уменьшить размерность шторного критерия нелинейности УМ ТВП. Из рис.3, табл.3 и других гзультатов диссертационной работы следует, что выполнение нормы на !личину комбинационных внутриполосных составляющих ТВП (с --51 дБ)

3

еспечивает выполнение требований на большинство основных ПН УМ ТВП.

Таким образом, исследование УМ ТВП в рамках обобщенной модели зволяет связать ПН с обобщенными характеристиками системы и,решить м самым, поставленные задачи системного анализа.

Четвертая глава диссертационной работы посзя-на разработке подхода к оптимизации УМ ТВП, созданию методики рас-та его режима, обеспечивающей определение необходимых ПН и прове-нию оптимизации режима по совокупности ПН.

Вектор-аргумент целевой функции при оптимизации можно предстать , как совокупность параметров режима АУП и сведений о статичес-х характеристиках (СХ) АУП, а вектор значений - как совокупность ергетических (выходная мощность, кпд, коэффициент усиления) и не-нейных показателей.

Модель, используемая для получения связи между аргументом и • ачением целевой функции, базируется на использовании известного афоаналитического метода (ГАМ) расчета режима АУП. Она предстанет собой совокупность СХ АУП (с электростатическим управлением) уравнений, описывающих мгновенные значения напряжений, действу-

юцих на его электродах.

Принятия метод расчета режима УМ требует предварительного

определения совокупности параметров режима! 'величин колебательны

и постоянных напряжений, действуй®« на электродах АУП - Е , Е

с1 с2

Е , и , и , в то время как.традиционный аналитический расчет аса

предполагает наличие в качестве исходных данных параметров Р , Е

■ ~ а

л угла отсечки, определяемого по идеализированным СХ. В нашем слу выходная ^мощность является результатом расчета, а не исходным дани понятие угла отсзчки теряет смысл. Поэтому задача расчета режима н

заданную мощность ставится'как оптимизационная; скалярная многомер —> —> -->

X — > в1п I Р - Р | , X € Хдоп (7)

с ограничениями!

р < Р )Р<Р » Р < Р

с1 с1 доп с2 с2 доп а а Доп —> -->

где X - X (Е , и , Е , Е , Л1 ) с1 с с2 а а

Задача'(7) сводится к скалярной одномерной путем фиксации всех управляемых переменных, кроме о . Они являются исходными данными

с ,

расчету режима на заданную мощность. Значение управляемой перемени

и определяется последовательными приближениями, которые обеспечив с

сходимость итерационного процесса к решению задачи (7), т.е. получ нию требуемой выходной мощности.

Определение гармонического собтава выходного тока АУП, необхо диыое для расчета энергетических параметров и нелинейных искажений производится путем гармонического анализа динамической характерно? ки (ДХ), определяемой для дискретного набора фаз входного возде ствия в соответствии с ГАМ.

Задача определения параметров оптимального режима УМ ТВП сводится к удовлетворению противоречивых требований минимума нели-

ейных 'искажений (НИ), максимума кпд и заданной величины выходной ощности. Указанные параметры считаются основным!«, показателями

ачества УМ в ходе оптимизации его режима. Для оценки НИ исполь-

•

уется найденный ранее в работе гарантирующий . показатель с .

з

Задача оптимизации параметров режима УМ, являясь векторной ■

|Р - Р | —> «in | с —> min | кпд —> шах , (8) -1 3

. * — >

где {| Р - Р |, с , кпд) -X(E,E,E,U,U)- векторный

~1 3 cl с2 а а с

ритерий оптимизации режима УМ) может быть сведена к скалярной путем

зревода требований к колебательной мощности и кпд в разряд ограни-

зний.

Поиск оптимального решения (рис.4) проводится покоординатным

1уском по переменным Е , Е , Е , и с использованием метода cl с2 а с

золотого сечения".

Представленный подход к решению задачи расчета и оптимизации ;жима УМ ТВЛ позволил создать логически завершенное программное 5еспечсние, позволяющее рассматривать процедуру расчета режима УМ

Сз.ав

ис.4. Забисимость йысших гармоник ВыхоЗного тока и нелинейных искажений третьего поряЗка от смещения при неизменной мощности. 6 нагрузке .

объект различных вычислительных экспериментов по определению синельного режима работы усилительного прибора и оценке его потенщ альной нелинейности не только для УМ ТВП, но и для других типов : В пятой, заключительной главе диссертационной работы представлены результаты ряда экспериментальных исследований разл] ных современных УМ ТВП, проведенных в целях проверки корректное результатов, полученных в ходе системного анализа ПН, для экспе| ментальной проверки пригодности разработанных методик определен! этих показателей, а также расчета и оптимизации режима УМ ТВП.

В заключении изложены основные научные и практические результаты диссертационной работы. •

В Приложениях приводится описание программное обеспечения и ряд дополнительных результатов.

ОСНОВНЫЕ РЕЗУЛЬТАТЫ РАБОТЫ

1. Обоснован и разработан метод представления УМ ТВП в вида обобщенной модели! типового радиотехнического звена с комплексно! нелинейностью (КТРЗ). Метод имеет самостоятельное значение и мо; быть использован при анализе различных типов радиотехнических не: нейных устройств!

2. Модернизирован математический аппарат и разработано прс раымное обеспечение для анализа нелинейных искажений в УМ ТВП. С дало возможность повысить достоверность расчета дифференциалы нелинейных искажений и учесть при анализе ряд эффектов, связаш с наличием в УМ амплитудно-фазовой конверсии, относительно силы нелинейности, амплитудно- и фазо-частотной неравномерности!

з; На основе разработанных, обоснованных и введенных модел! математического аппарата проведен системный анализ показателей ] линейности УМ ТВП, результаты которого позволили

- определить аналитические и алгоритмические взаимосвязи между различными показателями нелинейности УМ ТВП!

- формализовать единый комплекс требований к нелинейным па) метрам активных усилительных приборов для УМ ТВП|

- обосновать и внести ряд предложений по коррекции принят! треоований и испытательных сигналов, применяемых при испытаниях ТВП и УМ ТВП(

- предложить расчетно-экспериментальную методику определен! - показателей нелинейности УМ ТВП и усилительных приборов для них.

Полученные результаты системного анализа позволяют существенно е'ньшить объем применяемой специализированной аппаратуры, повысить стоверность экспериментального и расчетного определения нелинейны* рактеристик УМ и АУП, облегчить взаимодействие их разработчиков.

4. Обоснована графоаналитическая модель усилительного прибора электростатическим управлением, 'применяемого в УМ ТВП, использо-гае которой дало возможность проводить оценку энергетических и гественных показателей усилительных приборов на этапе их разработ-, позволило Сократить эвристическую часть оптимизации усилителей критериям их нелинейности в ходе их проектирования, улучшить их шнейные характеристики за счет эффективных оценки качества уси- ' гельного прибора и определения оптимальных параметров его режима.

Помимо этого, работа вносит определенны^ вклад в теорию нели-1ннх радиотехнических устройств, а именно!

- обоснован и разработан метод спектрального анализа уст-!ства с комплексной нелинейностью передаточной характеристики, юванный на введении комплексной преобразующей функции - эквива-ггной характеристики мгновенных значений и преобразования этой [кцией спектра комплексной огибающей аналитического сигнала, со-1втствующего входному физическому радиосигналу!

- представленный в работе подход к исследованию относительно • ополосного нелинейного устройства на базе двух моделей! обобщен, отражающей общефункциональные особенности системы, и графоана-ической, связывающей параметры качества системы о начальными этическими) характеристиками основного преобразующего устройс-

- может быть развит и применен при создании и исследовании ши-ого класса устройств! ограничителей, умножителей, преобразовате-

частоты, работающих в режиме многочастотного сигнала с особым ограничением.

ПУБЛИКАЦИИ ПО ТЕМЕ ДИССЕРТАЦИИ

1. Левин М.Е. Оптимизация режимов ламповых УМК с помощью ЭВМ// кика средств связи. Сер.ТРС.-1984.-Н 5.-С.106-113.

2. Левин М.Е. Программа исследования и оптимизации режимов уси-злей мощности// Техника средств связи. Сер.ТРС.-198?.-Н 4.-С.„121-

1. Калинин Л.Б., Левин М.Е. Сравнение показателей нелинейности *тов усиления// Техника средств связи. Сер.ТРС.-1989.-я 9.-с.87-

4. Калинин Л.Б.; Левин М.Е. Искажения характеристики боковых полос из-за нелинейности усилителя ТВ передатчика// Техника средств связи; Сер.ТРС.-1989.-* 9.-С.95-104.

5. Забалканский Э.С., Левин М.Е. Преобразование спектра в yci лителях с комплексной нелинейностью//Радиотехника.-1993 (в печат!

6. Калинин Л.Б., Левин М.Е. Особенности расчета дифференциального усиления//Электросвязь.-1992.-я э.-с.зо.

■ 7. Забалканский Э.С., Гребнева Р.К., Егоров В.В., Левин М.Е. Программа преобразования спектра в полосовом усилителе с комплекс ной нелинейностью// Информационный бюллетень "Алгоритмы и програ* мы"/ ВИТОцентр.-М.,1991.-я 1.-С.10.

8. Житомирский Б.Н., Левин М.Е., Мациевский A.C.,• Яковевко'В./ Столев С.Г. Мощные транзисторные усилители СВЧ диапазона для. ТВ £ диостанций// Всесоюзная НТК "Проблемы, и перспективы развития теле видения"Iтез.-М.iРадио и связь, 1991.-С.50-51.

9. Левин М.Е. Моделирование широкополосных усилителей мощности Труды ВНИИ им.Коминтерна.- 1991. , N 1.-0.114-123.

ю. Калинин Л.Б., Левин М.Е-Оценка величины 4M шума на разнос ной' частоте из-за амплитудно-фазовой конверсии в тракте изображения// ТРУДЫ ВНИИ ИМ.Коминтерна. - I?91" N 1. -С. 124-131.

11. Левин М.Е. Дифференциальный метод оценки ПАМ в ТВ передатчике с совместным усилением сигналов изображения и звукового сопровождения// Труды ВНИИ им.Коминтерна.- 1993 (в печати).

12. Положительное решение по заявке на выд. авт. свид.

а 4852544/21 от 01.04.1991. Способ определения параметров модели радиотехнического устройства в виде типового радиотехнического эвена/Э.С.Забалканский, М.Е.Левин.

ПОДПИСаНО К Печати 2.6.04. 93. ЛР Я 020475 от 10.03.92. Объем 1 печ.л. Тир. 60 экз. Бесплатно; Зак. 314

Ротапринт тип. ЭИС. 198320, Санкт-Петербург,ул.Свободы 31.