При проектировании выходных колебательных систем (ВКС), устанавливаемых после оконечного каскада передатчика, на первом плане стоит обеспечение заданной фильтрации высших гармоник. Высшие гармоники тока или напряжения, образованные в процессе работы транзистора в нелинейном режиме, должны быть ослаблены в нагрузке передатчика (антенне, фидере) до уровня, определяемые международными нормами.

Кроме всего прочего, к ВКС ставиться требование к трансформации нагрузочного сопротивления при достаточно простой конструктивной реализации даже ценой некоторого снижения требований к КПД цепей связи и к фильтрации побочных составляющих. В отдельных случаях цепи согласования и коррекции могут включать полную или частичную трансформацию нагрузочных сопротивлений.

В узкополосных усилителях мощности на транзисторах широкое применение получил П-образный контур, принципиальная схема которого изображена на рисунке 3.2. Этот контур сводится к приведённому П-образному контуру (см. рис. 3.3).

Рисунок 3.2                           Рисунок3.3

Данная цепь согласования – это, по сути, параллельный колебательный контур с разделёнными ёмкостями. Такое разделение и обеспечивает получение коэффициентов включения транзистора и нагрузки в контур, отличных от единицы. При определённом выборе коэффициентов включения осуществляется трансформация сопротивления нагрузки в оптимальное для каскада.

Очень важна в применяемой ЦС роль конденсатора С₀. Во-первых, он осуществляет развязку каскадов по постоянному току, а главное, – обеспечивает реальность выполнения катушки индуктивности L (рис.3.3). Часто при расчётах величина индуктивности L₀ оказывается невыполнимо малой.

Поскольку L, L₀, C₀ находятся в соотношении:

X_L=X_L0-X_C0,                                                   (3.37)

то, при введении конденсатора С₀, для постоянства величины эквивалентной индуктивности контура L необходимо увеличить значение индуктивности L₀ (скомпенсировать отрицательную ёмкостную реактивность). Это при определённом соотношении между С₀ и L приведёт к реальности выполнения катушки индуктивности L₀.

Порядок расчета П – контура произведем согласно [3].

Величину характеристического сопротивления контура возьмем в пределах 250-500 Ом. r = 250 Ом. Определяем эквивалентную индуктивность контура L:

.                       (3.38)

Определяем минимально требуемую индуктивность контура L₀:

.                  (3.39)

Примем величину L₀ равной 1.53·10^-7 Гн из условий, что L₀> L₀` и L₀>L.

Определим емкость С₀:

. (3.40)

Определяем величины ёмкостей конденсаторов C₁ и C₂, исходя из требуемых коэффициентов включения для согласования нагрузки с транзистором:

     (3.41)

     (3.42)

Рассчитаем внесённое в контур сопротивление:

.        (3.43)

Определим добротность нагруженного контура:

,                          (3.44)

где r₀=1.5 Ом – сопротивление собственных потерь в контуре. В [3] рекомендуется принимать для этого параметра значения в диапазоне 1 ¸ 2(Ом). Рассчитаем фактический коэффициент фильтрации П–контура:

,                    (3.45)

где n – порядок колебательной цепи. Для одиночного колебательного контура (однотактная схема) n=2, для двухтактной схемы n=3.