Предисловие

Усилитель с распределенным усилением (УРУ) - это наиболее сложный и весьма перспективный тип широкополосного усилительного устройства, действие которого основано на принципе сложения мощности нескольких высокочастотных генераторов на бегущей волне.

До последнего времени УРУ использовались в основном на малом уровне мощности в качестве усилителей напряжения в измерительной технике, в импульсных, телевизионных и других устройствах, где применение обычных ламповых и транзисторных усилителей часто не позволяет решать задачу усиления сигналов, полоса частот которых может составлять несколько сотен мегагерц. Вопросы теории и расчета маломощных УРУ были разработаны рядом отечественных и зарубежных специалистов и обобщены в книге Л. Я. Шапиро "Усилители с распределенным усилением" [16].

Однако в конце 50-х, в начале 60-х годов наметилось еще несколько важных областей применения УРУ, к которым относятся, например, широко диапазонные радиопередатчики различного назначения и радиочастотные системы ускорителей элементарных частиц.

Основная особенность новых областей применения УРУ заключается в том, что уровень выходной мощности УРУ должен быть весьма большим (до сотен киловатт). При таком уровне мощности энергетические показатели УРУ выступают на первый план и задача повышения энергетической эффективности усилителя становится чрезвычайно актуальной.

При высоких уровнях мощности схемы УРУ, используемые для усиления напряжения, оказываются малоэффективными, а известные методы расчета неприменимы. Для отыскания путей усовершенствования УРУ в части энергетических показателей и для создания методики инженерного расчета мощных УРУ необходимо подробное исследование своеобразных энергетических процессов при распределенном усилении.

Вопросам построения мощных УРУ и исследованию энергетических процессов при распределенном усилении посвящен ряд работ советских и зарубежных специалистов, среди которых следует отметить работы Ю. Г. Кулешова [17-21] и Сосина [53-57]. Однако эти работы не дают полного представления о теории и особенности мощных УРУ и не содержат методики их инженерного расчета.

Предлагаемая книга представляет собой обобщение и дальнейшее развитие работ по усилителям мощности с распределенным усилением. В ней изложены основы теории УРУ, исследованы энергетические процессы в УРУ и методы повышения их энергетической эффективности при работе как на согласованную, так и на несогласованную нагрузку. На основе этого рассмотрены перспективные схемы мощных УРУ и разработана методика их инженерного расчета.

В книге рассмотрены в основном ламповые усилители, однако многие результаты оказываются справедливыми и легко могут быть распространены на транзисторные УРУ. В основу анализа работы и расчета УРУ положен частотный метод. Энергетические показатели усилителя рассматриваются для случая немодулированных гармонических сигналов. Вопросы модуляции УРУ в настоящее время разработаны недостаточно, поэтому в книге содержатся лишь некоторые материалы экспериментальных работ по исследованию мощных УРУ в режиме усиления модулированных гармонических сигналов. Однако эти материалы позволяют судить о возможности применения УРУ в радиопередающих устройствах.

Материалы книги в значительной мере основаны на научных результатах, полученных на кафедре "Радиопередающие устройства" ЛЭТИ им. В. И. Ульянова (Ленина) под руководством д. т. н. проф. А. И. Животовского.

Автор считает своим долгом выразить благодарность проф. А. И. Животовскому за ценные советы и внимание к работе, а также к. т. н. доц. А. М. Семенову, взявшему на себя труд по рецензированию рукописи.

Автор будет признателен читателям за критические замечания, которые следует направлять по адресу: Ленинград, Марсово поле, 1, издательство "Энергия".

Автор