Шахгильдян В.В. Проектирование радиопередатчиков (4-е издание, 2000) (1095865), страница 122
Текст из файла (страница 122)
8.2. Структурные схемы Особенности построения многопрограммных радиостанций рассмотрим на примере четырехпрограммной (рис. 8.3). В ее состав входят четыре одинаковых по своей конструкции передатчика П1-П4. Нами принято, что два из них, в качестве примера первый и четвертый, используют для стереофонического вещания. На их входах включены устройства АРС. Нагрузкои всех четырех передатчиков является общий антенно-фидерныи тракт (АФТ).
Волновое сопротивление фидерной линии и КСВН на ней определены стандартом. Для ослабления 551 ги ггг ЛГ4) г2(8) хгэГ йуггг8г1 гэг г1г Рис. 8.8 Рис. 8.8 Рис. 8.3 553 552 взаимного влияния передатчиков они подключены к АФТ через общин разделительный фильтр (РФ). Фильтрацию высших гармонических до допустимого уровня осуществляют идентичными фильтрами гармоник ФГ1-ФГ4. Включение фильтров гармоник до разделительного увеличивает число элементов радиостанции по сравнению со схемой с единственным ФГ, общим для всеи радиостанции.
Схема рис. 8.3 предпочтительнее, в неи существенно ослаблен уровень интермодуляционных помех между программами. В состав телевизионнои радиостанции (рис. 8.4) входят передатчики канала изображения (ПКИ) и его звукового сопровождения (ПКЗ). Их общими элементами являются источник стабильных по частоте колебаний — синтезатор, разделительныи фильтр и АФТ.
Особенности построения синтезаторов и разделительных фильтров, обеспечивающих работу передатчиков радиостанции на общий АФТ, рассмотрены в гл. 7. При совместном усилении сигналов изображения и звука разделительныи фильтр переносят в начало общего усилительного тракта либо заменяют более простым устроиством сложения. По эксплуатационным характеристикам рассматриваемые передатчики являются стационарными. Их устанавливают в специально оборудованных помещениях и обслуживает квалифицированный персонал.
Поверку параметров оборудования и его регулировку выполняют при регламентных и ремонтных работах. Действия обслуживающего персонала определены правилами техническои эксплуатации. Качество проектного решения радиопередатчика в значительнои степени задает принятая структурная схема. Определяющими достоинства структуры параметрами служат надежность устройства (время наработки на отказ), промышленный КПД, габаритные размеры и масса.
Структуру оптимизируют по названным параметрам в предположении, что требования к качеству передачи сигналов обязательно выполняются. Принятые в ныне действующих передатчиках структурные схемы по своим технико-экономическим возможностям соответствуют современным требованиям и могут быть взяты за основу при проектировании. Заслуживают обсуждения следующие решения: определение места и способа управления колебаниями (модуляции), обеспечение нормы на допустимую нестабильность несущеи частоты, принципы построения высокоэффективного тракта усиления, способ ослабления высших гармонических колебании на выходе радиостанции, выбор схемы резервирования.
Рассмотрим в качестве примера упрощенную структурную схему стереофонического радиовещательного передатчика (рис. 8.5). Тракт усиления модулированных по частоте (ЧМ) колебаний позволяет использовать в нем высокоэффективные режимы и не вносит заметных искажений в сигнал. Это делает целесообразным применение модуляции на низком или среднем уровне мощности. В радиовещательных передатчиках модуляцию осуществляют в возбудителе. Это позволяет получить высокое качество сигнала, вводя при необходимости в схему элементы, улучшающие параметры устройства. Усложнение схемы модулятора существенного влияния на энергетические параметры передатчика не оказывает. В действующих радиостанциях преимущественно применяют прямой метод ЧМ с использованием в качестве управляющего элемента'варикапа.
Модуляция на низком уровне мощности требует внимания к выполнению норм на защищенность от интегральной помехи. Эта проблема решается в рамках параметрическои оптимизации частотно- модулированного автогенератора (ЧМАГ), рассматриваемой в 1 8.3. Специфическим требованием к частотному модулятору при передаче стереофонии является более чем трехкратное расширение полосы модулирующих частот. На практике с учетом возможного введения квадрофонического вещания обеспечивают не превышающее 1 дб отклонение АЧХ от допустимои в полосе частот до 100 кГц. Модулятор унифицируют и делают пригодным для любого управляющего колебания.
Передача стереофонических программ имеет еще одну особенность, которая нашла отражение в построении схем возбудителеи. Исследования показали нежелательность формирования ЧМ сигнала на частотах, меньших частоты излучения. Умножение и преобразование частот ЧМ колебаний при модуляции двумя сигналами увеличивают уровень комбинационной помехи. В отечественной аппаратуре этого избегают. В ней модуляцию осуществляют непосредственно на частоте излучения. В современной эарубежнои технике переходят от аналоговых модуляторов к цифровым (з 8.4). Стабильность несущей частоты в аналоговых устроиствах обеспечивают применением в возбудителе системы автоподстроики средней частоты ЧМ сигнала, использованием высококачественного опорного генератора и современных методов синтеза частот. В схеме рис. 8.5 для простоты модулятор включает управляемыи по частоте автогенератор с автоподстройкой.
Частоту стабилизируют методом импульсно-фазовой етелее е дыхам 66 ль уг 3 к Р Е6 1 Иг-АТЕЕ 1Р' 1 й2 ур=Е те сУ7 его ррлл тер Рис. 6.6 Стереаледер Рис. 6.6 554 555 автоматической подстройки (ИФАПЧ), принятым в цифровых синтезаторах с делителями частоты в тракте сравнения опорного и подстраиваемого колебаний (см. гл. 4). Частоту парестраивают дискретно с шагом от 10 кГц и более, изменяя коэффициент деления.
Возбудители развивают обычно напряжение 1 В (действ.) на сопротивлении 50 или 75 Ом. Тракт усиления модулированных колебаний легко реализуют с такими частотыми характеристиками в контрольной полосе частот, которые гарантируют практически неискаженное усиление ЧМ сигнала. Вопросы построения высокоэффективного тракта рассмотрены в 1 8.5. Заданную надежность достигают резервированием оборудования, что особенно важно при его эксплуатации беэ постоянного присутствия обслуживающего персонала.
Оконечные усилители на тетродах работают с постоянным нагруженным резервом, их выполняют по схеме сложения мощностей 1рис. 8.5) Достоинства данного решения обсуждены в э 7.3. В транзисторных оконечных усилителях, где применяют многомодульнью схемы сложения мощностеи, вводится резервирование замещением. Этот же способ характерен для маломощных трактов и возбудителя Сложение мощностеи усилительных модулей выполняют с помощью мостов.
Запаздывание сигналов в полукомплектах оконечного усилителя в рассматриваемой структуре, где модули содержат по одному усилительному каскаду, практически одинаково. Это позволяет обойтись без регуляторов фазы суммируемых колебаний на входах моста сложения. Распределение входной мощности на оконечные усилители осуществляют уравнительным мостом Тракт предварительного усиления выполняют широкополосным, неперестраиваемым, на транзисторах Устройства сложения и деления мощностей транзисторных усилителей разнообразны [3.8). Тракт усиления ПЗС строят в целом так же, как и в радиовещательных передатчиках.
Модуляцию в ПЗС осуществляют на промежуточной частоте (рис. 8.б). Повышающий преобразователь частоты (ППЧ) переносит спектр модулированных колебании в диапазон несущеи Выходная мощность ППЧ составляет от долеи до единиц ватта Структурная схема типового возбудителя телевизионной радиостанции дециметрового диапазона "Ильмень-2" приведена на рис 8.7. Частотно- модулированный автогенератор работает на ПЧ канала звукового сопровождения. При монофонической программе звуковой сигнал, прежде чем попасть на модулятор, предыскажается. Корректирующая цепь создает, как это предусмотрено стандартом, подъем верхзъ них модулирующих частот цепью Ю с постоянной времени 50 мкс.
тлггд Стабилизацию средней частоты производят методом ИФАПЧ с т использованием делителей частоты. Частота сравнения на дер ь р 125Г. Ей кратна частота 1 МГц опорного колебания. Частоту сравнения Рис. 6.7 получают из нее делением. Преобразование непрерывного колебания в импульсное выполняется в тракте формирования частоты сравнения. Возбудители радиовещательных передатчиков немецкой фирмы Те1е4оп1еп построены несколько иначе (рис.
8.8). Стереокодер входит здесь в его состав. В стереокодере иэ стабильных по частоте колебаний источника 119 кГц) 2 формируют поднесущее колебание (38 кГц) 1, паступак щее на его балансный модулятор 3. Пилот-сигнал вводят в модулирующее колебание посредством сумматора 4. Частотную модуляцию осуществляют методом прямои ЧМ с помощью варикапа б. Этот модулятор работает на частоте вдвое меньшей, чем частота излучения на выходе умножителя на 2 (7).
Частотно-модулированный автогенератор охвачен кольцом автоподстройки центральной частоты 8, 9. Паразитные продукты умножения частоты устраняют перестраиваемым фильтром 10. Расчет структурной схемы. Он имеет целью конкретизировать параматры ее элементов. В радиопередающей технике оптимизация оконечного и предоконечного усилителей в значительной степени определяет энергетические и массогабаритные параметры, а также надежность устройства в целом. Начинают с разработки оконечного усилителя. Для него в техническом задании указана мощность, которая должна развиваться на фидере антенны. Передатчики мощностью от киловатта и выше строят на тетродах, меньшеи мощности — на транзисторах.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
