Leistungsstufen im KW Bereich - HAM-On-Air

DL3LH
Die Nutzleistung am Lastwiderstand R L wird daher mit (Gl 6.15)
P ~ = U 2 ao /( 2 RiL) * Ra/RiL / ((Ra/RiL + 1 / f 1 ( )) 2 * Rv /(R L + Rv) (Gl 9.3)
und die normierte Leistung nach (Gl 8.1) mit f 1 ( ) = 0,5
P* ~ = 8 (Ra /RiL) * Rv/(R L +Rv) / { Ra / RiL + 1/ f 1 ( )} 2 (Gl 9.4)
Ebenso wird aus dem Gesamtwirkungsgrad nach (Gl 6.18) der äußere Wirkungsgrad
und mit (Gl 6.18)
a = * Rv / (R L + Rv) (Gl 9.5)
a = ½ * f 1 ( ) / ( ) * Ra/RiL / [(Ra/RiL + 1/ f 1 ( )] * Rv / (R L + Rv). (Gl 9.6)
Für den verlustfreien Kreis im A- und - B Verstärker ist Rv/(R L + Rv) = 1 und f 1 ( ) = 0,5 wird der Wirkungsgrad
identisch der (Gl 6.18).
Das Leistungsmaximum nach (Gl 9.4) wird beim verlustfreien Kreis für RL/RiL = 1/ f 1 ( ) = 2 mit
P* ~ = 100 % erreicht. Für endliche Werte von Rv nimmt die optimale Wechselleistung ganz erheblich ab,
gleichzeitig rückt die Lage des Optimums zu niederen Werten von RL/RiL. Der wirksame Außenwiderstand Ra
muss so gewählt werden, dass Ra/RiL = 2 ist und damit an Ra die optimale Gesamtleistung abgegeben wird. Die
Röhre wird zur Erzielung der optimalen Nutzleistung immer mit Unteranpassung betrieben und zwar umso mehr,
je niedriger Rv/RiL ist. Das Maximum der (Gl 9.4) kann durch Nullsetzen der Ableitung nach RL berechnet
werden. Es berechnet sich zu
oder auch
R L ,opt / RiL = 1/f 1 ( ) * Rv/RiL/ [(Rv/RiL + 1 / f 1 ( )] (Gl 9.7)
Ra,opt/RiL = 1/f 1 ( ) * Rv/RiL/ [(Rv/RiL + 2 / f 1 ( )]. (Gl 9.8)
Setzt man (Gl 9.8) in (Gl 9.4) ein, so erhält man die optimale Anodenwechselleistung
P* ~ = 2 f 1 ( ) * (Rv /RiL) * / { Rv / RiL + 1/ f 1 ( )} (Gl 9.9)
und den Wirkungsgrad
a,opt = ¼ * f 1 ( ) / ( ) * Rv/RiL / [(Rv/RiL + 2/ f 1 ( )]. (Gl 9.10)
Aus den (Gl 9.10) wird ersichtlich, das entgegen der (Gl 6.18) bei dem der maximale Wirkungsgrad bei
begrenzter Verlustleistung erst bei RL/RiL erreicht wird, beim Auftreten von Verlusten im Schwingkreis der
äußere Wirkungsgrad bereits bei endlichen Werten von RL/RiL ein ausgeprägtes Maximum hat, das um so
niedriger liegt, je kleiner Rv/RiL ist und zu niederen Werten von RL/RiL rückt.
Die im Schwingkreis auftretenden Verluste verhindern also die Anwendung hoher Außenwiderstände und hoher
Anodenspannungen zur Erhöhung des Wirkungsgrades.
Mit der Ableitung der (Gl 9.6) nach RL berechnet sich die Größe RL bei der der äußere Wirkungsgrad a sein
Maximum erreicht. Das Maximum berechnet sich für den Lastwiderstand zu
R L ,max = Rv * 1/ f 1 ( ) * 1 / [(Rv/RiL + 1/f 1 ( )] (Gl 9.11)
Das Maximum der (Gl 9.6) als Funktion von Ra berechnet sich wieder aus der Ableitung. Setzt man RL,max in
(Gl 9.10) ein, ergibt sich ein a, max als Funktion des Stromflusswinkels und Rv/RiL als Parameter. Für jeden
Wert von Rv/RiL ergibt sich daraus ein bestimmter Stromflusswinkel, bei dem a sein Maximum hat. Da doch
Dr. Schau, DL3LH 51