Шахгильдян В.В. Проектирование радиопередатчиков (4-е издание, 2000) (1095865), страница 101
Текст из файла (страница 101)
5 67 — СЗС4сбС5Сбсб; рис. 5.68 — С1С2ЕЗ С 4 С 514). Поскольку в передатчике мощностью 250 кВт система ПКЕС + 1ПК не обеспечивает достаточной фильтрации, то в выводные провода к фидеру антенны включены фильтры-"пробки" (контуры Е5СЗ, 16С6), на, строенные на наиболее мощную (как правило, вторую) гармонику, которую нужно дополнительно ослабить. Катушки П-образных контуров имеют Ях„ю 150...200 и Яр 8...10. Настройка катушек и переменных конденсаторов производится электромоторами с кнопочным управлением В заключение заметим, что на реальных схемах большинства ВКС изображено многа дополнительных элементов (катушек индуктивностеи, емкостеи, конденсаторов, резисторов), отсутствующих на приведенных здесь схемах.
Эти элементы служат для подавления паразитных резонансов, выравнивания АЧХ, ФЧХ и других полезных функций. Они часто включаются в процессе отлаживания передатчика и не всегда имеют простое теоретическое объяснение. В отличие от двухтвктных КВ передатчиков на триодах мощныи 500-кВт КВ передатчик на тетродах был построен фирмой 462 Рис. 5.66 АЕБ-Те!еГцпкеп при включении двух ламп в параллель в выходном каскаде (рис. 5.69). Здесь следует обратить внимание на параллельный настроенный резонансный контур Ь1С Св В цеПИ уПравЛЯЮЩЕй сетки (рис. 5.69,6), на наличие целен нейтрализации проходной емкости (конденсаторы С1) и на индивидуальные для каждан лампы анодные контуры Е2С6 и Е2С7.
ВКС передатчика (рис. 5.69,6) соединена с анодными контурами отрезком коаксиального кабеля и содержит П-образный контур С813С9, катушку связи Е4 и сложный двухконтурныи фильтр гармоник С101615Е7С11 Выход коаксиальный с сопротивлением 50 Ом. Управление этим передатчиком (перестроика на частоты, регулировка режимов, настроика ВКС, подключение к нижнеи антенне выполняются автоматически с помощью программы, введеннои в компьютер). ВКС современных КВ передатчиков. В конце 70-х — в 80-е года резко изменилось положение с генераторными лампами: появились триоды и тетроды с различными номиналами мощностью от 40 до 1000 кВт.
Вследствие этого отпала необходимость строить достаточно мощные передатчики, используя двухтактную схему [5.37). Новые лампы имеют малую проницаемость, ничтожную проходную емкость, а некоторые из них — суперлинейную характеристику. Благодаря этим свойствам отпала необходимость использовать в мощных каскадах двухтактные схемы и схемы с заземленной сеткои. В связи с этим существенно упростились схемы выходных каскадов и выходных колебательных систем. На рис.
5.61 приведены схемы ВКС современных КВ передатчиков. Схемы а и б применяются в передатчиках мощностью в десятые доли и единицы ватт. Схема с одним П-образным контуром может работать в передатчиках мощностью до 1...2 кВт В передатчиках мощностью 100...150 кВт(фирма "Браун Бовери" ) можно встретить ВКС, схема которои приведена на рис.
5.61,г. Схема 463 4 пер Йыг Фг)гу яггзг Рис. 5.71 Рис. 5.70 464 466 рис. 5,61,д с КПД, равным 93 %, используется в передатчиках мощно- ' ) стью 250 кВт, Наконец, схемы рис. 5.61,егж используются в передатчиках мощностью 500 кВт или вьпые. Во всех указанных ВКС перестройка по частоте производится изменением индуктивности контурных катушек и емкости переменных ва-,,' куумных конденсаторов. О В заключение отметим, что при расчетах ВКС следует обращать ''4 внимание на конструктивную сторону конструируемой системы. Необ- ) ходимо при электрическом расчете контуров определять рабочие токи, ь' текущие через катушки и конденсаторы, стем, чтобы правильно выбрать ''( типы конденсаторов и диаметр провода катушек, оценить необходимость )/г принудительного охлаждения катушек.
ВКС вещательных транзисторных передатчиков. В последнее десятилетие ряд зарубежных фирм (в частности, японская фирма НЕС) выпустили транзисторные передатчики для местного вещания в средневолновом (СЧ) диапазоне. Мощность передатчиков варьируется от 9 до 50 «Вт. Стру«турные схемы возбудите. лей и передатчиков описаны в 5 5.7, Поэтому здесь приведем лишь краткие сведения ' о построении выходных колебательных систем. Для всех вариантов передатчиков выполняется правило, в соответствии с которым число блоков в передатчике, режим используемых транзисторов и схемы сложе-, ния мгщностей Блоков выбираются та«, чтобы выходное сопротивление передатчика,, входное и выходное сопротивления «олебательной системы и входное сопротивление антенного филера были равны 50 Ом.
Благодаря этому правилу достигается значительная экономия материалов при выпуске передатчиков. На рис. 5.40 приведена структурная схема СЧ передатчика мощностью 20...25 кВт. На выходе передатчи«а включена выходная «олебательная система для подавления гармоник и система гроэоэащиты. Проектирование схемы ВКС производится по описанному выше алгоритму расчета ВКС для ламповых передатчиков. 1, Определяется необходимая фильтрация с учетом схемы выходного каскада. 2.
По формулам для Ф или по графи«эм рис 5 62 определяется схема ВКС. 3. Выбираются параметры элементов контуров и производится расчет инду«- тивностей, емкостей и КПД системы. Пес«оль«у в «аждом модуле имеется параллельный «онтур с ем«остной свя- .т эью, то общая фильтрующая система может содержать 1...3 П-образных «онтура (рис, 5.61,э,г,эк).
При построении передатчика мощностью более 25 «Вт целесообразно использовать два параллельных бло«а соответствующей мощности, выходы которых под-, ключаются «мосту сложения мощностей (рис. 5.65,«). Между выходом моста сложения и фидером антенны в«лючается устройство грозе«вшиты, необходимое для транзисторных передатчиков, работающих на высо«ие антенны. Примерная схема грозозащитного устройства приведена на рис. 5.70, В устройстве содержится входной и выходной раэрядни«и Р, фильтр высокой частоты 11С212, пропускающий частоты рабочего диапазона.
5.10. Особенности передатчиков для синхронного вещания, для передачи точных и эталонных частот Системы'синхронного вещания у нас и за рубежом появились в 50-х годах главным образом по следующеи причине. К этому времени в диапазонах НЧ и СЧ в Европе на один 10-кГц канал приходилось в среднем 3-6 передатчиков, работающих на однои и той же частоте, вследствие чего прием даже мощных станций почти всегда сопровождался помехами. Системы синхронного вещания, в которых несколько радиовещательных передатчиков, установленных в разных городах и работающих на одной и той же частоте и передающих одновременно одну и ту же программу, существенно улучшили качество приема, ослабив влияние помех.
Измерения качества приема в системах синхронного вещания показали, что вполне удовлетворительное качество получается почти на всей обслуживаемой территории, если частоты передатчиков, работающих в этои системе, не отличаются больше чем на 0,01 Гц (1.10). Отсюда допустимое отклонение частоты для одного возбудителя равно 0,005 Гц и относительная нестабильность частоты возбудителеи, приведенная к верхнеи частоте СВ диапазона (1,605 10е Гц), должна быть не хуже Ь|// = 0.005/1,605 106 = 3 10 э [1.10) Такую высокую стабильность рабочих частот передатчиков обеспечивают специальные возбудители (" Синхронизатор", БРБ-1, "Вега", ВСРВ и др.), частота опорного генератора которых непрерьано или периодически подстраивается по сигналам точных частот, излучаемых передатчиками службы единого времени и точных частот (СЕВТЧ).
Структурная схема типового возбудителя, например ВСРВ, состоит из пяти блоков: соБственно возбудителя (ВОЗБ), приемника точных частот (ПРТЧ), блока синхронизации (БС), рамочной антенны (РА) и блока питания (БП). Структурная схема возбудителя ВСРВ приведена на рис. 5.71. Возбудитель ВОЗБ работает в диапазоне 150... 1605 кГц, имеет шаг сетки частот 1 кГц и собственную нестабильность частоты (без синхронизации) 2 10 Приемник точных частот ПРТЧ принимает сигналы на частотах 50; 66,(6); 198 и 270 кГц. Полоса пропускания приемника 4...
5 Гц, выходная частота всегда 100 кГц и фазовая нестабильность выходных колебаний не превышает 1' на 1 'С. Неточность раБоты блока фазовой синхронизации на частоте 1 МГц не превышает 250 нс, что соответствует относительной нестабильности частоты ВСРВ не более 5 10 Таблица 5 11 Рис. 6.72 467 466 Наличие сигналов точных частот на всей территории России и за ее пределами обеспечивает служба единого времени и эталонных частот. Эта служба кроме синхронного радиовещания необходима для нормальнои работы многих других систем: связи, радионавигации, службы времени и др.
Для передачи сигналов точного времени и эталонных частот служат длинноволновые передатчики, установленные в ряде городов России (табл. 5.11) [2.1]. Сигналы точных частот передаются также через коротковолновые передатчики на частотах 5 МГцш4 кГц; 10 МГцш4 кГц и 15 МГцш4 кГц, но из-за ионосферных возмущении относительные нестабильности этих частот на стороне приема оказываются значительно увеличенными (до 1 10 7...3.
10 ), и использование их ограничено. Структурная схема передатчика точных частот приведена на рис. 5.72, Она состоит из возбудителя, тракта усиления радиосигна-- лов с точной частотой и системы фазовой автоподстрсйки В качестве опорного генератора в возбудителе используется атомный эталон (АЭЧ) с выходными частотами 5 МГц, 1 МГц и 100 кГц. Относительная нестабильность частоты 1. 10 тз...1 10 В возбудителе частота АЭЧ приводится к номиналу точной частоты без потерь стабильности, а также вводится амплитудная манипуляция для передачи сигналов точного времени.