Н.М. Изюмов, Д.П. Линде - Основы радиотехники (1083412), страница 109
Текст из файла (страница 109)
Так, на рве. !За21 приведена схема используемого для этой цели так называемого гибридного кольца. Оно представляет собой коавтиальную нли полосковую линию, свернутую в кольцо общей длиной,в 1,5Л. Два синфазно 352 6 ! 1 пЯ Рис. 18.20. Трансформа- тарная схема сложения мощностей нескольких генераторов Рис. 1321.
Гибридный мост для сложения мощностей двух генераторов работающих генератора подключаются к нему на расстояниях Х/4 от нагрузки к . К кольцу водключено тзиже бал- 13.6. ВИДЫ ПЕРЕДАЧИ ИНФОРМАЦИИ В ПЕРЕДАТЧИКАХ С НЕПРЕРЫВНЫМ ИЗЛУЧЕНИЕМ ластиое сопротивление Йз ~на расстоянии Л/4 от одного н ЗЛ/4 от другого гендратцра. Благодаря этому волны от обоих генераторов приходят,к нагрузке в одинаковой фазе и нх энергии суммируются,в пей.
К балластной,же загрузке,волны яриеодят,в протявефазе, взаимно уничтожаются,:и,в ней мощности не ~выделяспся. В случае выхода одного пз генераторов нз строя, волны от оставшегося генератора будут сумм~ироваться в нагрузке н :в балластком сопротивлении. ~Последнее нужно также лля поглощения энергии волн, отраженных от неоднцрошностей и линии передачи, .и разности шощностей (сел~и она возникает) ~волн, |приходящих по разным цепям. Введение балластных сопротивлений позволяет сделать ~напрузку для каждого генератора ~не зависимой от изменения ~режнма,работы другого. Развитие данной идеи сложения мопьностей для любого числа генераторов .молано ~получитгь попользовав включение балластных сопротивлений- звездой (рис.
13.22). ~П4хи ~разных амплитудах и фазах 1напряжений генераторов входы балластных сопротизлеиий в каждый данный момент находятся под одинаковыми потенциалами, поэтому Передатчики радиовещательных станций ~работают в диапазонах ДВ, СВ, КВ ~и УКВ, обладая мощностью от еди. ниц до тысяч киловатт. В первых трех диапазонах информация, передается с помощью АМ. В Уй(В передатчиках используется ЧМ. Оонавной особенностью в 1Работе радиовещательных ~пцредатчлков является выоокое качество модуляции во дсей полосе эвухового спектра.
Допустимый коэффлцнент ~нзпинейпых искажений ле должен, превышать еди. пнц процентов. Передатчики радипавязных станций, предназначенные для передачи служебной пнформацяи,,работают в диапазонах СВ, КВ и УКВ с мощностями от долей ~ватт до десяпюв ~киловатт, Эта группа передатчиков чрезвычайно разнообразна по своим схемным ~и конструк-. тивным решением. В них находит применение амплитудная, частотная и импульсные виды модуляции. Для обеспечения максимальной дальности переда. чи при заданной мощности пнрпдатшька широко .попользуется телепрафная работа.
Рис. 13.22. Устройство для сложения мощностей многих генераторов через них ток ~не идет и пся энергия генераторов поступает,в нагрузку. Имеются и другие схемы сложения мощностей,,которые позволяют в настоящее цремя п~ри мощностях отдельных . генераторов,в,несколько десятков ватт получать ~на выходе мощности в десятки киловатт ~в дна|назоне декаметровых полн.
В КВ ~пнредатчпках связных станций ~в настоящее время ~перпнача информашги ~производится почти исключительно на одной боковой ~полосе, что дает возможность, ~как показывает анализ,- получить энергетический выицрыш до 1б раз ~и освободить участок, занимаемый второй боковой полосой для передачи другой;ипфармации. П1ринцнппальная ~воэможность такой работы вытекает нз,уравнения АМ колебаний.
Оно показывает, чго ~иифармация о частоте ~и интенсивности звукового модулмрующего сипнала |в одинавювой степени отражается в структуре боковых ~колебаний.'Это позволяет ~пода~влить з .излучаемом сигнале ~одну из боковых полос н ,несущую, которая,не,несет писакой полезнои информации, ~и затрачквать всю мощностыпередатчяка только на излучение одной боковой полосы. Получение однаполосиого сигнала представляет определенные трудности. Казалось .бы,для этого достаточно после обычного амплитудно-модулцрованпого генератора ~поставить фильтр, который пропустил бы только ~нужную боко.
353 Фвтйаерм гзна Рис. !3.23. Структурная схема устройства, формиро- вания однополосного сигнала Вааа Вход Рис. 13.25. Устройство лосового фильтра электромехаяического по- 354 ную волосу. Однако в связи с тем, что отиооителвная,рпзность частот колебаний несущей в боновой на наиболее низкой частоте модуляции, которан по стандарту составляет 300 Гм,ври частате несущей '10а Гц очень мала, то создать фильтр, способный щроизвести это разделение, ве представляется ~возможным. Поэтому однояолосный сигнал получают путем последовательных цреобрнзований исходного х<одулнруюшего сипнала.
Урзвнение бокового халепа~пня, поз<чаемое из вырам<ения,(11.12)< не= 'уп — тсоа(в+11)С показывает, что бо- 2 ковос,колеба<вне ~представляет собой звуковое колебание, частота которого, увеличена,на частоту веоущей. Это на<ращивание частоты :производится .двумя- тремя последавателннымв преобразованивыи (рис. 13,'23). Звуковое а<олебавие подают на балансный смеситель СМь куда также .поступают колебавия первой воднесущей частоты (,ч< (обычно 1чв«ч100 — '500 з<Гц).
В гл. 11 было показано, что в ~нзпрузке балавсного модулятора (смеомгеля), состоящего из двух нелинейных элементов, яа которые одно нппряжение подается е фазе, а второе е противофазе, происходит уничтожение колебаний одной частоты н выделяются колебания <комбинационных частот. Это облегчает, выделение фильтром толико одной комбинационной составляющей суммарной частоты. Вместо триодов в качесзве нелинейных элементов обычно используют полупроводниковые диоды <(рнс.
13.24). На выходе Рис. 13.24. Схема балаясного смесителя (модулятора) с двумя полунравадниковымв дио- дами смесителей ставят ,паласовые фильтры из катушек и конденсаторов влн из нварцев (ам. виже), но чаше всего мзгнитостринпвазные. Последние представляют собой цепочку механических резонаторов обычно в аиде вруглых пластинок (цилиндров), Колебания возбужданеся в яих дреобразователем плектричеонвх колебаний в мехавевеокне (рис. 13.25). Таким преобразователем является цилиндр из .ферромагнитного материала, помещенный в а<атушку, через которую пропускав<оп ток высолюй частоты. Создаваемое им магнитное поле проводит ~к изменению линейных !размеров Впаиндра,(явление маюнитострикцин),'что возбуждает механические колебания, распространяющиеся вдоль систачы связанных резонаторов <вплоть до последнего.
Изменение его ливейных ,размеров приводит к изменениям магнлтного ~потока, проходя<цаса через надетую ла него обманку, вследствие чего в ней ваводится пеуемениая ЭДС, определяющая сигнал .на выходе. Благодаря высокой добротности механических резонаторов данный фильтр обладает,высокой пругиэной скатов лмплитудвогчастопной ха~рактеристнки, что позволяет эффективно подавлять ненужные комбинационные составляющие, образующиеся в смесителе; это определяется также тем, что относительная разность частот боковых полос в частоте ~паднесущей г ч/1»ч, српвпительно велика. Операцию повторяют со второй более высокой и еще более высокой претьей полне- сущими до получения ву)иваго диапазона частот.
Восствнавление несущего колебания, необходимого длн ветвчгиравапия колебаний е приемном устройстве, производится специальным гетерадннам. Его колебания смешиваются с .прннятой боно- 13.7. ИМПУЛЬСНЫЕ ПЕРЕДАТЧИКИ Импульсные передатчики сущест веино отличаются ~по своей структуре от передатчиков, ~рпботаюпшх с вепрерывным нзлукнием. Шцрапий спектр частот, занимаемый импульсным сигналом, вынуждает устанавлнвать,в приемных устройствах широкую полосу прапускания, ~поэтому обычно иет ',надобности в предъявлении очень жестких требований к стабильности несущей частоты передатчика. Это ~позволяет в большинстве случаев строить передающее устройство по апнокаскапнай схеме, ~в которой передатчик состоит нз а~втогенератсра, создающего мощные вмпульсы высокочастотной энергии, п модулятора — источника,импульсов постоянного напряжения, питающего а~втогенератор.
Всю остальную часто ~весьма сложную часть передатчика завкмают схемы, создающие различные вспомогательные им~пульсы. Имвульоный режим работы передатчика отличается от обычного телеграфного режима значительно меньшей длительностью рабочего импульса ~и значительно более длительным интервалом между импульсами. Отношение длительности периода модуляции Т к длительности им~пульсов т называют си в а ж н о с т ь ю сигналов д= Т(т. Очевидно, что оредняя генерируемая, подзодимая и рассеиваемая на аноде мощности, в о раз меныпе их значений во время импульса. Это дает воэможность е течение нраткопремеииых импульсов, имеющих обычно длительность порядка едпниц ~микросекунд, использовать лампу в форсиро- вой; огибающая вх ~биений будет взменяться с уаэноспной частотой (см.
форМулу (10.62)), т. е. с частотой звуковьзх колебаний, и ови выделяются обычным амплитудным детектором.,Из этою следует, что изменение частоты гетеродина или вадающега генератора передатчика црпведет к онтпбке е частоте воспроизводимого сигнала. Поэтому цредъявляются жесткие Пребовапия и стабильности частоты передатчика ~и гетеродина приемника. Интервал частот, ~который занимала вторая боковая, лапользуют либо для передачи второго телефовпого канала, либо нескольних ~независимых телеорафных .каналов, ~каждый,из ~которых занимает узкую ~полосу частот. Та~кой епд непользования лазывают чуплотнением» линки связи.
ванном режиме. Обычно на ,нее подается. ~повышенное аиодное ,напряжение и симмается большой анадный так, что осущесэвимо только при использовании лама с высокоэффективными (пренму-. щественно онспдными) катодами. Такие генераторы требуют модуляторов, способвых создпт)ать враткопременные мощные кмпульсм постоянного тока, а е промежутке между йлмв накапливать необходимый элиас энергии. На рна 13.26 изображена одна пз типовых схем,пмвульсиых модуляторов Рис. 18.26. Схема импульсного модулятора с емкостным накопителем с конденсатором С, ~в ~качестве накопителя энергии. Коммутатором является электронная ля~ива с веболынвм внутреннем сопротивлением. В промежутках между импульсвмв конденсатор Сч за,,ряжается от:источииха анадного,напряжения через ~разделительное сопротивление йр,и зпрядное сопротивление )г»»э (путь зарядвого тока йм» обозпачеи штриховой сиренной).
Лампа-коммутатор и это время заперта большим отри- 355 цательньам смещением от источника Е,. Во время сранинтелнно,медленного зарядного процесса на левой (по схеме) обкладке ионденсатора С,накапливается ~положнтеаьный, а на правой отрицательный знрцд. Для создания мощного питающего импульса на сетку коммутирующей рампы, подают положительный нмпулнс, нратвовреиенно открывающий лампу. ~Ее ~внутреннее сопротянление становится,небольпшм, н конденсатор С .разряжается через нее и лампу генератора УКВ (на схеме магнетрон) по пути,,указанному сплошными стрелкамн.
Для предохранения источника питания от замыкания через лаьтпу-коммутатор н ~перн1рункн последнего во время цратканременного импульса их разделяют болыпнм сопротивлением 77р. Если за время ~импульса ,расходуется небольшая ~доля энергии, накопленной в конденсаторе С„ то,напряжение на вем меняется ,незначительно н форма питающего импульса пратгпнчеоки о~пределяется им~пульсом, открывающим коммутатор.
Необходимо обратить внимание ва то, что ~положительно заряженная обкладка конденсатора С, соединяется через аюммутатар с землей, поэтому анод лампы генератора УКВ.должен бьггь заземлен. Недостаток;рассмотренной схемы заключается и том, что в качестве комнугатора здесь используется электронная лампа, сопротивление которой постоянному току все же весьма велико (парашка сотен ам), вследствие чего в вей теряется значительная доля водаодимой мощности.