超高频机自激振荡器的特点

    在无线电频谱中，把30-300兆赫这个频率范围叫做超高频。随着工作效率的提高，以往在频率较低时被忽略的一些因素在超高频波段内不但不能被忽略，有些反而上升为主要考虑的因素了。由于这些因素的影响，使在超高频段内所使用电子管、回路元件及振荡电路的形式都有独特之处。下面分别加以介绍。

    1.高频机电子管的特点

    在超高频机段内使用时，电子管的极间电容及引线电感将成为振荡回路的重要组成部分，也是限制频率提高的一个重要因素。设想把所有的各电极都在管做出短路，用L表示管内等效电感，C表示等效电容，则极限频率为：

    在此频率下，输出功效等于零。这种现象称之为电子管的电抗效应。

    正常工作时，外电路的阳极负载阻抗应等于电子管的最佳阻抗ROθ.ROθ越小，阳极效率越低。从电路理论可知，在这里C值最小不能小于电子管本身的阳极的极间电容，因此，ROθ将随着频率的升高而降低，从而使阳极效率大大下降，阳极损耗加大。为了使阳极损耗不至于超过允许值，就要减小输入功效。通常在提高频率使用时需要将阳极电压降低一些。

    另外，当频率提高到超高频波段的高端时，电子在电子管内的镀越时间与振荡可相比拟了，从而使电子管的特性参数不在是实数，而是负数了。结果，阳流基波与栅极控制电压之间产生了相移，即增大了阳极损耗，也降低了输出功效和效率，这种现象叫做电子惯性效应。

    为了克服上述缺点，在结构上要进行改变以适应超高频机的运用特点。大功率的超高频机三级管FU-902F型就是这样的金属陶瓷三极管。

    2.高频机振荡回路的元件的特点

    在超高频段内，回路的电感也很小，通常为几微亨或十分之几，百分之几的几微亨。这样的元件在制作上的很困难。如果勉强采用集中参数元件，则会带来下列的一些缺点

    （1）品质因数降低，由于辐射损耗、周围导体的感应、导体的集肤效应和邻近效应引起的损耗都岁损耗频率的升高而极具增加而造成品质因数降低。

    （2）产生杂散电磁场。由于元件本身的线度有时可以和波长相比拟，以及周围物体的尺寸与波长为同一数量极，因此，使用电磁场结构受到很大影响，而造成不希望有电磁耦合和辐射。

    （3）振荡频率不稳定。谐振频率的标准度下降，从而使振荡不稳定。

    因此，在超高频机波段内一般都采用具有分布参数的谐振系统。经常使用的谐振系统形式有：长线、同轴线、蝶形回路以及其它过渡型谐振器。其它蝶形回路常带在小功率振荡器中，这里就不在祥叙了。

    3.超高频机振荡器的电路型式

    当频率进入超高频波段时，各电极的引线电感和极间电容再也不能忽略不计了。显然，这时的电路这样不能当做简单的三端振荡器来分析了。因此，应该引入多回路振荡器的感念。而在微波段内，电子管与谐振系统干脆而为一个整体结构了。

    图5-10（a）所示是三回路振荡器的电原理图。电子管的引线电感和极间电容都各自归在一个回路之中了。显然，这时形成的回路振荡频率不会只有一个，而变成复杂了。但我们仍然可以把它们简化成等效的三端振荡器来分析。

    设三个振荡回路的阻抗分别为.和Z1 Z2和Z3.和简单三端振荡器一样，三回路振荡器应该满足Z1.和Z2，与Z3相反的原则才能具备振荡条件。所以，虽然Z1 Z2和Z3.都是自己的固定有谐振频率，但并不都满足振荡条件。根据相为条件可知，ω1和ω2只能相邻而不能相隔。ω3与ω2、ω1比较不是最高，而是最低。图5-10（b）所示的就是三回路系统的频率特性曲线。