Шахгильдян В.В. Проектирование радиопередатчиков (4-е издание, 2000)

ПРОЕКТИРОВАНИЕ РАДИОПЕРЕДАТЧИКОВ Под редакцией В.В. Шахгильдяна 4-е издание, переработанное и дополненное Рекомендовано Минсвязи России в качестве учебного пособия для студентов вузов связи, обучающихся по специальности 201100 «Радиосвязь, радиовещание и телевидение» Москва «Рапяо и связь» 2000 УДК 621,396.61.001.2[075.8) ББК 32.848.3 П79 Предисловие ББК 32.848.3 )эьдян В.В., Шумилин М.С., Козырев В.Б. и др., 2000 Федеральная лрограмма поддержки книгоиздания России П79 Проектирование радиопередатчиков: Учеб. пособие для вузов / В.В. Шахгильдян, М.С. Шумилин, В.Б. Козырев и др.; Под ред.

В.В. Шахгильдяна. — 4-е иэд., перераб, и доп. — М.: Радио и связь, 2000. — 656 с.; ил. 1ВВуэ' 5-258-01378-5. Рассмотрены вопросы проектирования и расчета радиопередатчиков различных назначений, диапазонов волн и мощностей с амплитудной, однополосной и угловой модуляцией. Приведены методы расчета структурных схем пяредатчияоя с элементами их оптимизации, радиочастотных каскадов усиления мощности на транзисторах я радиолампах, модуляционных устройств, синтезаторов частоты.

В отличие от предыдущих изданий (1976, 1984, 1993 гг.) расширены разделы, сяяэанные с расчетом каскадов на транзисторах; разделы, касающиеся однопалосной и цифровой модуляции; включены вопросы сояместного усиления мощности сигналов иэображения и эвукозого сопровождения в телевидении; отражены методы повышения промышляннога КПД передатчиков для вещания (с АМ и ОМ) и связных (с ОМ); больше внимания уделено алеху тромагнитнай совместимости; изложены особенности передатчиков в системах связи с подвижными объектами; расширен раздел о синтезаторах частоты. Для студентов яысших учебных заведений связи по специальности "Радиосвязь, радиовещание и телевидение" (201100); мажет быть полезна студентам по специальности "Радиотехника" (2007001) и "Сяяэь с подвижными объектами" (20120002 и 20120003), а также бакалаврам и магистрам связи (специальности 5504002,' 5504003, 5504004 и 55280001).

При выполнении курсовых и дипломных работ студенты часто сталкиваются с трудностями, связанными главным образом с многообразием задач проектирования. Прогресс в технике радиопередающих устройств эа последние годы, возникновение новых технических направлений, изменение нормативов на технические характеристики передатчиков, появление новой элементной базы, выход в свет нового учебника [1.1] — все это и определило необходимость четвертого издания настоящего пособия. В нем дана методика расчетов наиболее сложных узлов передатчиков. Материал книги подобран так, что проектантам не нужно пользоваться большим числом дополнительной литературы. Вместе с тем пособие не претендует нз то, нтобы охватить все вопросы, возникающие при проектировании, вследствие большого разнообразия тем и неоднозначности возможных решений, В частности, пособие не содержит полных справочных материалов по параметрам ламп, транзисторов и других радиотехнических изделий.

Для выбора полупроводниковых и электронных приборов должны быть использованы новейшие и полные справочники [например, 1.2-1.5]. В пособии даны направление и порядок проектирования, методы выбора схем и их основных параметров, значительное число формул и таблиц с указанием границ их применения. Предполагаем, что выполняющий курсовой или дипломный проект студент хорошо знаком с теоретической частью курса Радиопередающие устроиства' специальности Радиосвязь, радиовещание и телевидение" (специальность 2011). Поэтому в пособии используются соотношения и формулы, известные из этого курса, без выводов и доказательств. В гл. 1-4 рассмотрены общие для всех передатчиков вопросы проектирования и расчета.

Главы 5-11 посвящены особенностям передатчиков Различного назначения и диапазонов волн. По сравнению с предыдущим изданием расширены разделы однополосной и цифровой модуляции, синтеза частот; включены новые разделы о передатчиках для связи с подвижными объектами, об однополосном вещании, о совместном усилении сигналов изображения и звукового сопровождения в телевидении. Во всех разделах учтены современные нормативы, и прежде всего по электромагнитной совместимости. Приведены краткие сведения о новейших мощных транзисторах и о месте тРанзисторов в современных и перспективных передатчиках. В.В.

Шахгильдян и М.С. Шумилин написали предисловие; М.С. Шумилин написал гл. 1, кроме э 1.3, 1.5 и 1.11, а также з 2.1, 2.9 и 3.12; В.Б. Козырев — з 1.3, 1.11, гл. 2, кроме э 2.1, 2.9 и 2.11, а также гл. 3, кроме э 3.11 и 3.12; А.А. Ляховкин — э 2.11; В.В. Шахгильдян и В.А. Власов — гл. 4; В.М. Розов — гл. 5 и б; А.Е. Рыжков— э 3.11, гл. 7, кроме з 7.5, совместно с М.М. Козловским, гл. 9 совместно с В.А. Антипенко и гл.

11; З.С. Забалканский — 1 1.5, 7.5, гл. 8, кроме э 8.4, написанного совместно с А.Е Рыжковым, и гл, 10. ГЛАВА 1 Общие вопросы проектирования 1.1. Задачи проектирования Курсовой и дипломный проекты представляют собой сложный комплекс вопросов принципиального, схемного, расчетного и конструкционного характера: выбор схем, ламп и транзисторов, элементов колебательных систем, способа модуляции или манипуляции, источника питания, путей обеспечения работоспособности передатчика при заданных внешних условиях (изменении питающих напряжений и параметров антенны, изменении температуры окружающей среды, механической тряске или ударах и др.). Квалифицированно решить эти вопросы, пользуясь только учебниками, затруднительно. Данное посоБие облегчает студентам процесс проектирования.

В связи с быстрым ростом сети радиопередающих станций, резким ужесточением требований электромагнитной совместимости (ЭМС) радиоэлектронных устройств, повышением требований к качеству и надежности их работы особое внимание студентов обращается на необходимость использования в разрабатываемых ими проектах последних достижений отечественной и зарубежной техники в области радиопередатчиков, таких как применение новых мощных радиоламп и "генераторных" транзисторов; выбор экономически более выгодных режимов выходной (коллекторной, анодной) цепи (например, ключевого или бигармонического); широкое применение транзисторов и микросхем, экранированных ламп, в том числе новых высокоэффективных ламп для линейного и широкополосного усиления, быстродействующей электронной защиты; применение широкополосных усилителей 1например, с распределенным усилением) и др.

Главная задача курсового и дипломного проектирования состоит в выборе наиболее эффективных с технико-экономической точки зрения путей реализации технических условий на проектируемое устройство. Прежде всего на основе действующих в момент проектирования общесоюзных норм [1.9-1.12], государственных стандартов и других нормативных документов необходимо составить технические условия 1технические требования) для проектируемого радиопередатчика. Обычно эти требования содержат указания о назначении и условиях эксплуатации проектируемого передатчика, его мощности, диапазоне рабочих радиочастот, видах модуляции.

Обязательны требования по обеспечению электромагнитной совместимости — допустимые нестабильность радиочастоты и уровни побочных и внеполосных излучений. В соответствии с назначением передатчика и видами модуляции и манипуляции следует указать требования к показателям качества (например, глубине модуляции и допустимым нелинейным искажениям, полосе модулирующих частот и допустимой неравномерности ее воспроизведения), указать также источник питания и его напряжение, нагрузку для передатчика — характер и входное сопротивление антенно-фидерного тракта, требования к промышленному коэффициенту полезного действия (КПД) передатчика и др.

Ряд стандартов на радиопередатчики и радиостанции введен в действие в 1979-1984 гг. [1.22; 1.23]. Позднее, в 1985-1987 гг. на основе международных рекомендаций по ЭМС радиоэлектронных средств введены Государственные нормы на ЭМС [1.9-1.12]. Наконец, в 1991 г. принят новый вариант стандарта на показатели качества каналов и трактов звукового вещания [1.24]. Поэтому сейчас при использовании действующих (но "старых") стандартов [1.22; 1.23 и др.] для составления технических требований на проектируемый передатчик следует вносить коррективы на требования ЭМС [1.10-1.12] и показатели качества радиовещания [1.24]. По литературе, в учебной лаборатории, а также в процессе производственной и преддипломной практики студенты изучают существующие передатчики такого же назначения, как проектируемый, и близкие по мощности и диапазону частот и перспективы их развития.