Шахгильдян В.В. Проектирование радиопередатчиков (4-е издание, 2000) (1095865), страница 76
Текст из файла (страница 76)
Следует заметить, что иногда использование толька цифровой элементной базы может привести к повышению уровня побочных спектральных составляющих (эффекты квантования сигнала по уровню и по времени). Как правило, цифровая часть СЧ комбинируется с аналоговой для уменьшения вредных эффектов квантования. С другой стороны, цифровая реализация даже отдельных узлов СЧ модулятора позволяет получить новые качества возбудителя (программируемость переключения рабочеи частоты, вида и параметров модуляции, запоминание номинала частоты при прерываниях сигнала и т.д.).
4.5. Тракт преобразования частот возбудителя Тракт преобразования частот (ПЧ на рис. 4.1) возбудителя служит для переноса сформированного в блоке модулятора (ФВР) вида работы на фиксированной частоте Г„ и сетки частот синтезатора частот Г, в диапазон рабочих частот возбудителя. Перенос модулированного сигнала со средней частотой Г и сигнала с частотой Г, осуществляется либо с помощью суммирующего кольца ФАРЧ (рис. 4.2,а), либо с помощью квазилинейного тракта преобразования частот (рис. 4.2,6).
На рис, 4.2 использованы следующие обозначения: Оà — опорный генератор; ФД вЂ” фазовый детектор (дискриминатор); ДПКД вЂ” делитель с переключаемым коэффициентом деления частоты; Пà — подстраиваемый по частоте генератор; ПЧ вЂ” преобразователь частоты, включающий смеситель частот (СМ) и фильтр (Ф); ФВР— формирователь видов работ (модулятор). ,гн СН ез А Ряс. 4.2 343 Перенос модулированного сигнала Ди в диапазон выхаЬных частот с помощью суммирующего кольца ФАПЧ (рис. 4.2,а) обычно практикуется при угловых видах модуляции сигнала (заметим, что при угловых видах модуляции необходимость в отдельном блоке ФВР (см.
рис. 4.1) часто отпадает — модуляция может осуществляться непосредственно в кольце ФАПЧ в блоке ПГ либо ОГ (см. ~ 4.7). При этом параметры кольца ФАПЧ должны выбираться с учетом допустимых амплитудно-частотных искажении кольцом ФАПЧ Д 4.7 или [4.10, с. 74; 4.9, гл.
5]), так как система ФАПЧ производит демодуляцию сигнала. Виды работ, сопровождающиеся изменением амплитуды колебания (АМ, ОМ), переносятся в рабочий диапазон частот возбудителя квазилинейным трактом преобразования частот (рис. 4.2,б) с одно-, двух- или многократным преобразованием частоты Функциональная схема возбудителя может считаться раэработаннои по окончании расчета и указания на ней номиналов используемых частот (Лы,.Ь, /,г, /сэ, Де, /с на рис.
4.1), а значит, и требуемых коэффициентов деления. умножения частоты в отдельных узлах возбудителя, параметров используемых фильтров, способа перестройки (дискретный, плавный) и взаимосвязи органов перестройки возбудителя. Естественно, что выбор номиналов частот определяется в значительной мере диапазоном синтезируемых частот, используемым методом синтеза частот, требуемыми видами работ возбудителя. Однако всегда целесообразно стремиться к минимальному числу используемых умножителей частоты в функциональнои схеме возбудителя, так как в них одновременно с умножением полезной частоты умножается во столька же раз и паразитная девиация частоты (фазы). Предпочтительнее использование делителеи частоты, на выходе которых уровень паразитной угловой модуляции уменьшается (по сравнению с уровнем модуляции на входе).
При неизбежности использования умножителя частоты вместо много- каскадного умножителя (при больших коэффициентах умножения частоты) лучше (технически проще и для улучшения спектральнои чистоты выходного сигнала) применять умножитель на основе импульснофаэовой АПЧ [4.10, с. 38). Рассмотрим на конкретных примерах типичные задачи по расчету частотного плана возбудителя. Пусть в тракте преобразования частот (ПЧ на рис. 4.1) возбудителя используется всего один смеситель частот, те используются сигналы /„ /и, /,„при однократном преобразовании частот не требуется. Смешиваемые в этом единственном смесителе тракте ПЧ (рис. 4 2,6) частоты /, и /„так же, как и в любом другом возможном смесителе возбудителя,,должны удовлетворять определенным требованиям.
1. Соотношение смешиваемых частот необходимо выбирать так, чтобы полезный выходной сигнал / + Гс, Д,„— /, или /, — / можно было наиболее просто отфильтровать от мешающих комбинированных частот типа шп/ ~ гп/,, где и и гл — целые положительные числа. Отфильтровать проще слабые (по сравнению с полезным сигналом) составляющие, не совпадающие по частоте с полезным сигналом. Чем Больше -7Р т х 7 я й зг эея относительная расстройка (по частоте) мешающего сигнала. тем проще тре- 4 дэ Буется при этом фильтр (полосовой, вэ ФВЧ вЂ” фильтр высших частот или ФНЧ вЂ” фильтр низших частот) Вели- -7э чину и+гл называют порядком комбинационной частоты. Выбираемое разработчиком соотношение смешиваемых частот должно исключить попадание комбинационных частот недопустимо низких порядков в полосу пропускания используемого фильтра, выделяющего полезный сигнал.
На Рис. 4.3 рис. 4.3 представлена ориентировочная зависимость ослабления комбинационных составляющих Д от их порядка. Ослабление комбинационнои составляющеи растет с ростом ее порядка. существенно не увеличиваясь при (и + гп) > 9, что определяется характером кривизны нелинейных элементов смесителя частот, его схемой и режимом его работы [4.3, с. 4б-56). 2. Сумма или разность смешиваемых частот А и /з (здесь и далее в этом параграфе для общности рассмотрения маркировка смешиваемых частот вместо у, и /с принята /~ и /з, причем так, что /~ ( /з) помимо желательного соотношения этих частот с позиции простоты выделения полезного сигнала должна быть равнои требуемой частоте выходного сигнала, т.е /вых — Л + /2 или /эмх — /! Уз или Увых — /2 /1.
Если необходимо, чтобы частота выходного сигнала изменялась в диапазоне, то одна из смешиваемых частот (обычно в ближнем к выходу смесителе частот тракта ПЧ, если этот тракт с многократным преобразованием частоты) должна быть иэменяемои (перестраиваемой дискретно или плавно) с абсолютным диапазоном частот, равным абсолютному диапазону выходной частоты. Естественно, что источником изменяемои частоты обычно является синтезатор частот (/, на рис 4.1), так как модулятор проще реализовать на фиксированной частоте. Выбор соотношения (или диапазона изменения соотношения) смешиваемых частот /~ и /з производится по известной номограмме (рис. 4.4). Здесь / — частота полезного сигнала на выходе смесителя, /~ и /з — смешиваемые в нем частоты, причем /, < /з Таким образом, 7 = Д+/э или / = /з — /ц По номограмме в каждом конкретном случае определяем участок линии, соответствующии полезному сигналу с таким соотношением (или диапазоном соотношения, при котором линия нормированной полезнои частоты /// не пересекается другими линиями в требуемом изменении /~//э и наиболее удалена (по вертикали) от линий, соответствующих комбинированным частотам недопустимо низких порядков.
Расстояние по вертикали от линии ///з полезной частоты до ближайших линий комбинационных частот в требуемом диапазоне соотношения /~//з определяет расстроику по частоте вредной (мешающей) комбинационнои составляющеи относительно полезной составляющей. 344 ,жжс В " ~., эт Цч. "ч " (9(П » г» а) Порядок комбинационной составляющей на рис. 4.4 указан на каждой наклонной линии. Пересечение линии полезнога сигнала ///2 с другими линиями в используемом диапазоне изменения свидетельствует о совпадении юстот полезного сигнала и сигнала мешающей комбинационной составляющей в точке пересечения. Ослабление такои побочной составляющей в этой точке определяется лишь выбранным типом смесителя частот и режимом его работы и не мажет быть увеличено никакими фильтрами, стоящими на выходе этого смесителя.
Пример. При /г/гг — — 0,8...0,91 и / = /э — Д линия //Гэ пересекается с комбинационными составляющими 6Д вЂ” 5/э, 5/, — 47г, 4/г — 4гг, 5/г — 6/г (см. рис. 4.4), имегощими порядок 8...11. Такой порядок комбинационных составляющих свидегельствуег о том, что на выходе смесителя частот /г к /г комбинационные составляющие только иэ-эв своего порядка будут ослаблены не менее чем нв 78 дБ (см. рис. 43). Если грвбуэтс» большее подавление побочных состввлягощих, выбирают другую область соотношения /,//г или используют дополнительное разбиение одной иэ смешиввемых частот на поддизпаэоны, или вместо однократного преобразования частот применяют многократное. При этом в каждом иэ поддивпазонов каждого смесителя частот выбирают такое соотношение смешивавмых частот, при котором обеспечивается требуемое ослабление (требуемый порядок) побочных составляющих, совпадающих по частоте с полезным сигналом. К примеру, при /г//э = 0,941...0,866 (п + яг) > 11 ослабление не хуже 87 дБ.
Если побочные составляющие в диапазоне изменения /г/гг не совпадают по частоте с полезным сигналом, тем лучше; важно при этом учесть порядок и относительную расстройку этих побочных для оБоснованного выбора параметров последующего фильтра. гг 346 347 2/г Уг 7/г 7/г гу-ву, 2/г-г/г 7/г-5/г 77-5/г 7/г ггг 2/г-бу 7уг-ВУг 2гкюб 4/ПУг вггаг гу у Уг 7/г 'гву 7/г 70 55/г буг гуг о 45 02 05 44 0,5 Об 07 ОВ ОЯ Уг Рис. 4.4 2Уг вуг Уг эу -гу буг-5Уг бг -Эг" 7Я 5/г -ггг ю/г бУг ОУ;5У, 5/г 40 47/г-в/ гУ-У, Уг 2/г Л 5Уг-ггг гд-вд 57г эгг гву-юу ОУг-ВУг ву -ву гуг -77 5гг -бггг 50 577 ггг -г~г 5Уг 5Уг 7У-г/; 70 /Уг 3 При преобразовании частот в смесителе недопустима инверсия Ю,бябд Уэяг спектра сигнала, сформированного в гбб Ф77 г/Г ОГ дд модуляторе.
Инверсия спектра модулированного сигнала, к примеру од- 777ГО 7400Г..0700 нополосного, произойдет, если на выходе смесителя выделится разностная ид О) составляющая (см. рис. 4.2,0): = /с — /и — нижние частоты сигна- Рис. 4.5 ла с несущей /ч станут верхними частотами сигнала с несущей /, и наоборот. Избежать инверсии спектра можно, если общее числа смесителей частот, в которых частота модулированного сигнала вычитается из частоты немодулированного сигнала, четное или равное нулю. Например, на рис. 4.2,б инверсия отсутствует при / = /, + /ц или при / = /, — /„но недопустима / = /, — /ц. 4. В возбудителях диапазона 1...30 (у)Гц частоты /и и /, выбирают часто в 6...10 раз большими, чем требуемая выходная частота возбудителя / = /„— /„что упрощает фильтр на выходе смесителя, ближайшего к выходу возбудителя — в таком случае достаточно поставить фильтр неперестраиваемый нижних частот с частотой среза, несколько большеи максимальной рабочей частоты возбудителя, вместо полосового фильтра.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
