Шахгильдян В.В. Проектирование радиопередатчиков (4-е издание, 2000) (1095865), страница 103
Текст из файла (страница 103)
6.2. Структурные схемы однополосных радиопередатчиков Структурные схемы передатчиков с ОМ весьма разнообразны. Они различаются числом каскадов, используемыми электронными приборами, типами и структурными схемами возбудителей, наличием и разнообразием элементов автоматизации.
Полезные сведения о построении структурных схем и других особенностях можно найти в [1,1; 1.44; 2.1; 2.3; 4.11; 6.3; 6 5; 6.6 и др]. Здесь рассмотрены структурные схемы современных однополосных передатчиков и возбудителей. В [6.5] приведены структурные схемы сериино выпускавшихся однополосных передатчиков мощностью 1; 5; 20 и 80 кВт. Эти передатчики до сих пор остаются на радиоцентрах и составляют основу парка радиосвязных передатчиков ведомства связи, В [6.12; 2.1; 2.3; 6.13] рассматриваются структурные схемы транзисторных передатчиков.
Указанные издания будут полезны при проектировании транзисторных и транзисторно-ламповых передатчиков с ОМ. Ниже кратко рассматриваются структурные схемы современных передатчиков с ОМ. С учетом целевои направленности настоящего руководства сведения о передатчиках устаревших типов не приводятся. Здесь не приводятся также подробные описания структурных схем типовых 470 алл Рис. б.1 возбудителей для передатчиков с ОМ, поскольку этот материал изложен в гл. 4, а также в [2.1; 2.3]. Передатчики мощностью 6...100 кВт и выше.
Элементная база этих передатчиков — транзисторы (в последнее время чаще полевые, МДП) в маломощных предварительных каскадах и современные лампы — тетроды суперлинейных серии в одном-двух последних каскадах. Общая структурная схема -мощного однополосного передатчика (" Циклон" — РС-БК, 5 кВт, "Молния" — РС-20, 20 кВт) приведена на рис 6.1. Она включает возбудитель с устройством модуляции (в штриховой рамке) и линейный усилитель ЛУ или собственно передатчик, устройство автоматической настройки и управления передатчиком, устройство питания передатчика переменным и постоянным током П, устроиство охлаждения ОХЛ и, наконец, антенныи коммутатор АК Возбудитель таких передатчиков содержит синтезатор, позволяющий получать сетку частот с шагом 100 Гц, формирующее устроиство для сигналов с двумя-четырьмя телефонными каналами и частотным модулятором (ЧМ) для сигналов ЧТ, ДЧТ и др.
и тракт переноса ТП, транспонирующии сформированные модулированные сигналы на промежуточнои частоте в диапазон рабочих частот передатчика, Линейный усилитель ЛУ вЂ” мощныи усилитель высокочастотных колебаний с линейнои амплитуднои характеристикой — содержит несколько каскадов — усилителей модулированных колебаний. Типовые параметры входа ЛУ: максимальная амплитуда входного напряжения 0,8...1,0 В; входное сопротивление 75 Ом. Параметры выхода ЛУ удовлетворяют требованиям ГОСТа [1.22]. Первые два-три каскада ЛУ обычно выполняют как широкополосные усилители напряжения, не требующие элементов настройки, либо в виде ламповых усилителей с апериодической нагрузкой (эквивалент длинной линии), либо в виде усилителей с распределенным усилением УРУ.
В последнее время все чаще эти каскады выполняют в виде широкополосных усилителей на биполярных [6.5] и полевых транзисторах [3,25', 3.7; 6.10]. Основное требование к этим каскадам — высокая линейность усиления. 471 Последние один-два каскада — усилители мощности, В передатчиках мощностью выше 5 кВт, как правило, устанавливают современные генераторные тетроды с высокой крутизной, предназначенные для линейного усиления. В качестве анодных нагрузок используют настраиваемые резонансные колебательные контуры в предоконечных каскадах и системы из нескольких колебательных контуров в оконечных каскадах. Переключаемые фильтры вместо перестраиваемых контуров в таких передатчиках обычно не применяют из-эа слишком больших размеров такои колебательной системы и пониженного ее КПД.
Выходные каскады современных передатчиков строят, как правило, по однотактнои схеме, поэтому на выходе этих каскадов включают симметрирующие трансформаторы. На схеме рис, 6,1 симметрирующий трансформатор включен в схему ВКС выходного каскада Мощность современных трансформаторов, работающих во всем КВ диапазоне, достигает 50...
100 кВт. Иногда для упрощения конструкции трансформаторов их строят для перекрытия части КВ диапазона; например, один трансформатор работает в диапазоне 3...10 МГц, второй— в диапазоне 10...30 МГц, как это сделано в передатчике "Молния-3" Для подключения передатчиков к тои или другои антенне используют антенные коммутаторы АК. Эти устройства с ручным, дистанционным или автоматическим управлением позволяют переключать каждый из М передатчиков, установленных на радиоцентре, на каждую из Я антенн, где ЛХ и Аг достигают 10... 20. Снижение КВБ нагрузки передатчика из-за включения АК обычно не превышает нескольких процентов Устройства УБС и автонастройки состоят из механических и электрических элементов управления передатчиком (кнопок, ручек, тяг, реле, электродвигателей и др.), элементов электрической и механической блокировки, элементов электрической сигнализации об этапах включе'ния передатчиков, их настройки, об имеющихся режимах в каскадах, о возникших неисправностях.
Аппаратура автонастройки в современных передатчиках обычно состоит из элементов грубои настройки (элементов мостиковой схемы, магнитных усилителей, исполнительных двигателей), элементов точной настройки (фазовых датчиков, элементов точной подстройки колебательных контуров) и элементов установки режимов каскадов и загрузки оконечного каскада передатчика [6.5).
В передатчиках последних выпусков все чаще можно встретить в его составе микропроцессорный блок, связанныи с системой датчиков и исполнительных механизмов. В функции этого блока входит автоматическое управление передатчиком, периодическии контроль его основных параметров, диагностика и предсказание отказов и связь передатчика с подсистемои адаптации системы радиосвязи. Устройство питания передатчика постоянным и переменным токами включает выпрямители на необходимые мощности и напряжение для питания анодных, сеточных, коллекторных цепей электронных приборов, трансформаторы для питания накальных цепей систем управления, сигнализации, блокировки, охлаждения. Рис.
э.э В комплект современного однополосного передатчика входит обычно стабилизатор питающего напряжения, рассчитанный на полную потребляемую мощность передатчика. Помимо этого стабилизатора в цепях питания управляющих и экранирующих сеток мощных каскадов, изменение питающих напряжений которых оказывает сильное влияние на линейность модуляционнои характеристики передатчика, часто ставят 'дополнительные электронные стабиг.пэаторы. Передатчики мощностью 0,3... 10 кВт. В передатчиках этой мощности, предназначенных как Лля фиксированной, так и для подвижных служб, структурная схема также содержит возбудитель и линеиный усилитель, устройства питания, управления и охлаждения. Структурная схема такого передатчика представлена на рис. 6.2.
Возбудитель (окружен штриховой рамкой, как и в предыдущем случае) содерхсит синтезатор частот Синт, формирователь видов работ ФВР, тракт переноса ТП, выходной усилитель с системой АРУ и блок управления передатчиком УУ. В линейном усилителе предварительные широкополосные неперестраиваемые каскады выполняют на транзисторах по однотактнои, а в более мощных каскадах — по двухтактной схеме. Предпочтительными являются полевые транзисторы, слабо используемые по мощности и работающие в классе А. Предоконечныи и оконечный каскады — это широкополосные ламповые усилители с распределенным усилением (УРУ), построенные по 'однотактной (до 500 Вт) или двухтактнои схеме для большеи линейности усиления.
Число ламп в последнем каскаде достигает 3-9 в одном плече. Лампы — современные генераторные тетроды с большой крутизной и длинным нижним сгибом характеристики 1 = Г(е,) работают в классе АВ В последние годы в связи с появлением мощных эффективных МДП-транзисторов в выходных каскадах передатчиков мощностью 1... ..5 кВт и даже выше применяются полностью транзисторные усилители, построенные по блочной схеме (рис, 6,2,6).
Они включают делитель мощности предварительного каскада, параллельно включенные блоки с линеиными транзисторными усилителями (число блоков до 9) и сумматор мощности отдельных блоков мостового типа. 472 473 Рнс. 6.3 Выходная колебательная система состоит из переключаемых фильтров НЧ, обеспечивающих перекрытие по частоте, равное 1,7...1,8, и устройство согласования с антенной. В последнее время для систем радиосвязи с высокой оперативностью выпускаются передатчики (в частности, фирмой "Маркони", Англия) мощностью около 1 кВт без выходной колебательной системы и согласующего устроиства Последнее оказалось ненужным при работе передатчика на широкополосные антенны.
Необходимое же подавление гармоник достигается непосредственно в выходном каскаде, построенном в виде двухтактного УРУ, тщательным симметрированием плеч усилителя (введением балластных резисторов для поглощения четных гармоник, подбором напряжении смещения на управляющие сетки и питания — на экранирующие сетки). Передатчики мощностью 1 кВт и виже. Предназначены для подвижных служб, требующих особой компактности и механической прочности радиооБорудования, выполняются полностью на транзисторах Очень часто передатчик входит в комплект радиостанции, построенной по методу трансивера: некоторые узлы передатчика (предварительные каскады и модуляторы) и приемника (каскады промежуточной частоты и демодуляторы) выполнены общими и работают поочередно то в передатчике, то в приемнике Прототипами такой радиостанции являются радиостанции АДК (Россия) и ХК-859 (ФРГ).
Структурная схема радиостанции-трансивера приведена на рис. 5.3 Ограниченные штриховои рамкои каскады образуют возбудитель для передатчика и приемник. Здесь имеются устроиство управления УУ, формирователь видов работ Ф, синтезатор Синг, модем Мод, выполняющии функции модулятора ОМ сигналов и демодулятора при приеме, и, наконец, процессор ПЦ1, выполняющий автоматическое управление всеми элементами возбудителя-приемника. Второи микропроцессор ПЦ2 связан с первым общей шиной и управляет работой каскадов линеиного усилителя, переключает фильтры выходной колебательной системы (до 9 фильтров), регулирует выходную мощность передатчика.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
