При настройке на максимум эквивалентной добротности.

Значение q _м определяется долей мощности P ₁, расходуемой в СР. Поэтому (см. рис. 2.16) увеличение q _м с ростом s_с сопровождается быстрым падением p _а. Графики p _а, p _с, q _м(s_с) пересекаются на уровне (Ö 2–1)» 0, 414 в точке s_с = 2, 41. Достижение q _м > 0, 5 возможно при s_с > 3. Особенностью настройки САРС на максимум q _э является также то, что p _св< p _а при любых s_с, то есть схема АГ с полосно-отражающим резонатором проигрывает варианту ГОР (см. ранее) по уровню выходной мощности при одинаковых K_f.

Поскольку нестабильность частоты и уровень фазового шума САГ улучшаются с ростом Q _э, естественно желание разработчика приблизить Q _э к Q _ос соответствующим подбором параметров схемы АГ. Однако из (2.38) непреложно следует, что для достижения Q _э» Q _с принципиально необходимо затратить практически всю вырабатываемую АЭ мощность на возбуждение СР, который к тому же должен быть слабо связан с нагрузкой, чтобы иметь Q _с » Q _ос. Поэтому периодические сообщения о достижении эффективной стабилизации при минимальных затратах мощности явно несостоятельны.

Приведённые рассуждения фактически описывают процесс оптимизации САРС по простейшему критерию качества, в качестве которого выбрано достижение максимума эквивалентной добротности. Полученный абсурдный итог – оптимальна работа с нулевой полезной мощностью – есть естественное следствие чрезмерного упрощения проектной ситуации. Легко проверить, что возведённое в абсолют требование максимизации P _н тоже лишено смысла, поскольку выполняется путём отказа от стабилизации частоты.

В условиях, когда простейшие показатели качества противоречивы, правильный подход к задаче оптимизации параметров АГ должен, по-видимому, начинаться с выбора некоторого комбинированного критерия качества, учитывающего относительную важность частных показателей. Универсального критерия качества не существует. Полагая, что в большинстве случаев наиболее важно получить от стабилизированного АГ малые шумы при минимальных потерях мощности на стабилизацию, попробуем по аналогии с принятым в усилительной технике понятием «площади усиления» вместо изолированного рассмотрения q _э и нормированной мощности исследовать их произведение, которое за отсутствием стандартизованной терминологии назовём «площадью стабилизации» (). Таким образом, по определению

= = q_i × p _{н i} (i = а, с, св). (2.40)

Понятно, что если в рамках задачи оптимизации требуется выделить преимущественную роль добротности или мощности сигнала, это можно сделать заменой «первого порядка» по (2.40) на произведение вида , где m_q, m_p – выбранные из дополнительных соображений весовые коэффициенты.

Для заданной конфигурации схемы АГ площадь стабилизации в известных пределах инвариантна к изменению параметров. Например, ослабляя связь с нагрузкой в проходном варианте (ГПР; рис. 2.15б), можно поднять добротность ценой снижения мощности в нагрузке, и наоборот. Поэтому чем больше площадь стабилизации, тем лучше генератор.

Пусть по-прежнему f = f _с, d_с «1, q _э = q _м. Тогда зависимости площади стабилизации от s_с для трёх основных способов отбора мощности в нагрузку имеют вид, показанный на рис. 2.17.

Отметим, что в случае включения СР «на проход»

Q _с /Q _ос= 1- h_с, (2.41)

где h_с = P _н / P _с – коэффициент передачи СР по цепи нагрузки. Поэтому здесь

= q _с × p _н = q _м p _с h_с (1-h_с). (2.42)

При построении кривой (s_с) на рис. 2.17 использовано значение h_с = 0, 5 как обеспечивающее максимум произведения Q _с P _н.

S аст = q м p а

dс «1

S сст

sс(q м)

Рис. 2.17. Влияние типа САРС на площадь стабилизации