Максимум КПД, при заданном подавлении гармоник, обладает П контур. Замещение П контура простым параллельным контуром, при том же реактивном токе, при том же КПД, приведёт к довольно резкому снижению подавления гармоник.
Расчетные эксперименты показывают, что это не совсем так. Точнее говоря это так, если П-контур заменить параллельным контуром с такой же добротностью, совсем исключив П-контур. Но не в схеме LP-контура. Почему так - можно исследовать дополнительно.
Абстрактный пример: пусть сумма емкостей анода, минимальной КПЕ и монтажа равна 50 пф. Т.е. нужна ВКС с горячей емкостью не менее 50 пф (хотя лучше с запасом). Частота 29 МГц, требуемое Roe = 1700 Ом.
Расчет простого П-контура показывает, что горячая емкость 50 пф достигается только с добротностью П-контура 18. Примем Q0 = 250 и мощность на входе ВКС 500 Вт.
П-контур:
---------
C1, пФ = 50.334
C2, пФ = 284.879
L, мкГн = 0.688
КПД контура, % = 92.800
I в L, А (эфф.) = 8.473
P потерь, Вт = 36.000
KI 2-й гармоники, дБ = 39.401
Теперь рассчитаем LP контур
с такой же суммарной добротностью. Добротность параллельного контура Q1 равна 3, П-контура Q2=15. Q0 = 250. Этот вариант вполне можно принять за расчет катушки компенсации при добротности П-контура 15.
LP-контур
---------
Lk, мкГн = 3.110
L , мкГн = 0.818
С1 (полн), пф = 51.757
С1 (КПЕ), пф = 11.757
C2 , пф = 230.588
КПД, % = 92.660
ILk, А (эфф) = 1.626
IL , А (эфф) = 7.082
Потери Р в Lk, Вт = 5.990
Потери Р в L, Вт = 29.912
KF2-I, дБ = 39.238
Теперь достаточно резко повысим добротность первого контура, увеличим ее на 5, и настолько же уменьшим добротность П-контура. Т.е. теперь Q1 = 8, Q2 = 10. В сумме добротность, как и прежде, равна 18.
LP-контур
---------
Lk, мкГн = 1.166
L , мкГн = 1.176
С1 (полн), пф = 54.404
С1 (КПЕ), пф = 14.404
C2 , пф = 135.029
КПД, % = 92.646
ILk, А (эфф) = 4.335
IL , А (эфф) = 4.825
Потери Р в Lk, Вт = 15.973
Потери Р в L, Вт = 19.954
KF2-I, дБ = 38.459
Видим, что КПД во всех случаях примерно одинаков. Подавление 2-й гармоники у LP контура ухудшилось, по сравнению с П-контуром, на 39,401-38,459 = 0,86 дБ для второго варианта LP-контура, для первого разница еще меньше (показаны значения для источника в режиме генератора тока). Т.е. величины снижения подавления некритичны (по крайней мере с моей точки зрения). В данном случае еще раз напоминаем сами себе, что это при равной суммарной добротности.
Емкость горячего конденсатора стала даже немного больше. Индуктивность П-контурной катушки во втором варинате LP-схемы превысила 1 мкГн, что тоже весьма неплохо с конструктивной точки зрения. Да и в первом варианте LP-схемы индуктивность П-контурной катушки стала несколько больше, по сравнению с чистым П-контуром.
Важно обратить внимание на потери, точнее на их перераспределение в контурах, и на токи в катушках. У П-контура ток 8.5 А, у LP контура, если рассмотреть 2-й вариант, ток в П-контурной катушке 4,8 А. При этом важно, что это на индуктивности в 1,7 раза большей. Можно пересчитать в температуру, при одинаковом проводе это будет означать примерно в 3 раза более сильный нагрев провода у одиночного П-контура. Конечно, у LP -контура будет греться и катушка параллельного контура, но в данном примере не сильнее П-контурной катушки LP схемы.
