Шахгильдян В.В. Проектирование радиопередатчиков (4-е издание, 2000) (1095865), страница 135
Текст из файла (страница 135)
Дадим ряд рекомендаций по выбору типов и режимов усилительных приборов. На частотах до 6...8 ГГц используют биполярные и МДП-полевые транзисторы, выше этих частот — ПТШ. Параметры транзисторов и гибридных схем на их основе, выпускаемых в России, хорошо представлены в [1.2). Наряду с изготовлением транзисторов ведущие фирмы-производители электронных приборов выпускают усилители, выполненные в виде отдельных СВЧ интегральных схем (чипов) или микромодули, которые состоят из нескольких каскадов усиления с необходимыми цепями согласования.
Такие чипы и модули обычно имеют согласованные вход и выход с ПЛ сопротивлением 50 Ом. Часть модулей предназначена для широкополосного усиления с полосой в октаву и более. Для передатчиков РРС больше подходят усилители, рассчитанные на более уэкии диапазон частот, но с высоким коэффициентом усиления. Так, в диапазоне 2,5... 15 ГГц существуют различные модули с выходной мощностью 30...35 дБм и усилением не менее 35 дБ. В верхней части сантиметрового диапазона и в миллиметровом диапазоне серьезную конструкцию ПТШ составляют новые типы транзисторов.
Для частот выше 15...20 ГГц разработаны бипопярные гетеро- транзисторы. На частоте 30 ГГц на таком транзисторе при выходнои мощности 26 дБм получено усиление 6 дБ. Для миллиметрового диапазона выпускают мощные транзисторы с высокой подвижностью электронов (НЕМТ). В усилительном модуле на таких транзисторах получена выходная мощность 3,5 Вт на 34,5 ГГц. Все эти транзисторы и усилительные модули оформлены в виде ИС, выполненных на основе микрополосковой технологии. В структурах СВЧ усилителей широко используют циркуляторы для развязки отдельных групп каскадов, схемы сложения для увеличения выходнои мощности. Пример построения многокаскадного усилителя для передатчика цифровои РРС диапазона 3,7...4,2 ГГц приведен на рис. 9.21 [1.45). Усилитель состоит из трех модулеи: входного с Р„,„= 500 мВт, предоконечного с Рзы» = 1,5 Вт и оконечного с Р„„= 5 Вт в номинальном режиме усиления.
Цифрами на рис. 9.21 указаны уровни мощности в дБм (децибелах по отношению к 1 мВт). В выходных ступенях первого и третьего модулеи применены схемы сложения мощностей. Для температурнои стабилизации коэффициента усиления (допустимо отклонение в пределах 1 дБ в интервале температур 10...70 'С) использован управляемый от терморезисторов аттенюатор на рю-диодах Н01 и Н02. Главнои проблемои, которую приходится решать при выборе режимов транзисторов, является снижение нелинейных искажений усиливаемых сигналов до допустимого уровня В ЧМ РРС этот уровень зависит от числа ТФ каналов, в ЦРРС вЂ” от скорости передачи и вида манипуляции. Выходную мощность выпускаемых в настоящее время ЛБВ и транзисторов принято указывать на уровне компрессии 1 дБ (Р, и), т.е.
на уровне, где экспериментальный график Р„ь,„= 7(Рз») отклоняется от прямой на 1 дБ. Этот режим обычно приемлем при усилении ЧМ радиосигналов или 4-ОФМ, но не годится для усиления сигналов КАМ, где существенно меняется амплитуда сигнала, причем требования к линеиности усиления возрастают с увеличением числа позиций сигнала Так, при усилении 16-КАМ максимальная мощность, снимаемая с ЛБВ или ПТ, должна быть снижена на 5...6 дБ по сравнению с Р 1 й, а при усилении 64-КАМ вЂ” на 10 дБ.
Это означает, что ЛБВ и транзисторы необходимо выбирать со значительным запасом по номинальной мощности и работать с низким КПД (транзисторы в режиме А). Так, в схеме рис. 9.22 при снижении уровня возбуждения и переводе транзисторов в режим А для сигнала 64-КАМ получена мощность 0,6 Вт при допустимых искажениях на выходе. Тракт усиления сигнала промежуточной частоты (рис. 9.22) состоит из буферного усилителя, ПФ, корректора группового времени запаздывания (ХГВЗ) и выходного усилителя ПЧ У1.
В соответствии с рекомендацией МККР на вход тракта ПЧ (сопротивпением 75 Ом) поступает сигнал с максимальным напряжением 0,3 В (зф). Нагрузкой выходного каскада является сопротивление варакторов смесителя СВЧ на ПЧ, величину которого, а также выходное напряжение 77пч определяют при расчете смесителя (см. 1 9.4), В тракте ПЧ предъявляют жесткие тре- 604 605 бования к линейности фаэовои характеристики (отклонение ХГВЗ не более 15 нс в полосе радиоканала при усилении 4-ОФМ и не более 2 нс при усилении 64-КАМ) и к равномерности АЧХ (отклонение не более 0,8 дБ при усилении 4-ОФМ и 0,2 дБ при усилении 64-КАМ).
Чтобы в последующих каскадах СВЧ тракта искажения, вызванные паразитной амплитудно-фаэовои конверсией, не выходили эа допустимые пределы, интермодуляционные искажения должны быть ниже уровня сигнала более чем на 50 дБ Полосовои фильтр строят как пяти-семизвенныи фильтр с характе- О ристикой Баттерворта. Усилители сигнала выполняют на ИС широко- .1 полосных усилителеи Например, при усилении сигнала на /пг = 70; 140 МГц можно использовать ИС 5872 фирмы Тегпгс бепнсопдцсгогз. Схема обеспечивает усиление /ГР— — 18...22 дБ в полосе 30... ...500 МГц при выходной мощности 40 мВт и уровне интермодуляционных искажении менее — 55 дБ. Другая ИС тои же фирмы, 5868Т, обеспечивает при тех же параметрах выходную мощность 20 мВт.
Пример построения структуры трактов ПЧ и СВЧ активного ретранслятора приведен в [9.5, 1 9.3). Список литературы к гл. 9 9.1. Радиорелейные и спутниковые системы передачи / А.С. Немировский, О.С. Данилович, Ю.И. Маримонт и дрл Под ред А.С Немировского. — Мл Ра- дио и связь, 1986. — 392 с. 9.2. Поборчий Е.,'.1. Радиорелейное оборудование "Радуга-2" // Электро- связь. — 1991. — Гп 9. — С 5-8.
9.3. Пабарчий Е.Д.. Радианов В.М., Райкин В.М. Радиорелейная си- стема связи "Радиус" // Электросвязь. — 1996. — й 9 — С 30-34. 9.4 Николаев А.Н., Сухомлин К.В., Широков В.Е. Передатчик радио- ',т релейной станции 11 ГГц на двух лавинно-пролетных диодах // Элеятросвязь.— 1985 — йз ? — С 20-22, 9.5. Твердотельные устройства СВЧ в тынике связи / Л.Г. Гассанов, А.А. Ли- патов, В.В. Марков, Н.А. Могильченко. — Мс Радио и связь, 1988. — 288 с. 9.6.
Полупроводниковые приборы Диоды высокочастотные, диоды им- пульсные, оптоэлектронные приборы Справочник / Под ред. А.В. Голанедова.— Мс КУБК-а, 1997. — 592 с. 9.7 Рыжков А.Е., туечик И.Е. Оптимизация энергетических характери- стик вараяторных СВЧ смесителей // Изе. вузов СССР. Сер. Радиоэлектронияа.— 1986.
— Т. 29. — Из 10. — С. 19-21. 9.8. Техническое состояние, тенденции развития и проектирования стабиль- ных твердотельных генераторов и фильтров СВЧ малой мощности / А.И. Афанасьев, А И. Алексейчня, Л.В. Бродуленяа и др. // Обзоры по электронной технике Сер. 1, СВЧ-техника. — Мл ЦНИИ "Электроника". — 1993, — Выл.
2. — 81 с, 9.9. Протопопов А.П. Расчет генератора СВЧ на полевом транзисторе с ди- электрическим резонатором // Электронная техника. Сер. Электроника СВЧ.— 1986. — Вып 8. — С. 20 — 22. 9.10. Полупроводниковые приборы на горячих электронах и их применение е радиотехнике и связи / С.А. Корнилов, К.Д. Овчинников, В.Е. Широков, А.П. Шта- гер. — Лл Изд ЛЭИС, 1988. — 56 с.
9.11. Балыка А.К., Залялутдииова О.В., Опьчев Б.Мч Юсупо- ва Н.И. Выключатели и аттенюаторы на рщ — и-диодах // Обзоры по электрон- ной технике. Сер. Электроника СВЧ. — Мл ЦНИИ "Электроника". — 1991.— Вып. 7. — 71 с. ГЛАВА 10 Передатчики спутниковых систем связи и вещания 10.1. Общие сведения Спутниковые системы электросвязи (ССЭ или СССВ) применяют с конца 60-х годов. К середине 80-х годов на них в мире приходилось около половины трафика. Полагают, что загрузка ССЭ останется высокой и в будущем, несмотря на конкуренцию волоконно-оптической связи Первые доказали свою эффективность не только при передаче сообщении на большие расстояния, но и в качестве региональных систем. Они используют радиоканалы, соединяя земные станции (ЗС) через бортовои ретранслятор (БР). Последний размещают на космических аппаратах— искусственных спутниках Земли (ИСЗ).
Основными видами сообщений, которые передают по ССЭ, являются телевизионные программы (ТВ) и их звуковое сопровождение (ЗС), телефония (радиовещание — РВ), многоканальная телефония (МТФ) и различного рода дискретная информация. Частным случаем служит информация газетных полос и обмен данными в компьютерной сети Службу связи разделяют на фиксированную (ФСС) и подвижную (ПСС). До конца 80-х годов ССЭ использовали в основном как ФСС В них выделяют связные и вещательные системы. Последние называют еще и распределительными, а соответствующую передачу — циркулярной Линии связи ЗС-БР в ФСС определяют как фидерные. Применение спутникового вещания в ФСС обеспечивает подачу радио- и телевизионных программ от источников их создания через центральную ЗС на узловые (УЗС) и абонентские (АЗС) земные станции и через них в системы эфирного вещания.
Непосредственное вещание через БР отличается. тем, что АЗС напрямую соединена с приемным устройством абонента Вещательные системы однонаправленные — симплексные. Связные системы — дуплексные. В них соединяемые через БР земные станции равноправны и передача сообщении происходит в двух направлениях. Первоначально дуплексная связь по каналам ССЭ осуществлялась между узловыми ЗС с большой эагрузкои каналами МТФ. В последнее десятилетие ХХ века за рубежом широко применяют УЬАТ.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
