Шахгильдян В.В. Радиопередающие устройства (3-е издание, 2003) (1095866), страница 102
Текст из файла (страница 102)
ее Система с 19Ю каналамн принята только в России. аппаратных цехов (ЛАЦ). В третьем столбце указана эффективная девиация частоты Ьу„, которая должна создаваться в передатчике при работе. Неравномерность амплитудно-частотной характеристики передатчика примерно 0,8 дБ. Одно из основных (см.
$ 8.4) требований— высокая линейность амплитудно-модуляционной характеристики. Недостаточная лилейность приводит к появлению заметных переходных помех между каналами многоканального сигнала, а в вещательном телевидении — между каналами изображения и звукового сопровождения. Для выравнивания помехозащищенности каналов, которая зависит от индекса модуляции и у верхних по частоте каналов меньше, чем у нижних, используется четырехполюсник предкоррекции. 10.2. СТРУКТУРНЫЕ СХЕМЫ ПЕРЩАТЧИКОВ Структурная схема современного передатчика радиорелейной, тропосферной н спутниковой связи с угловой модуляцией определяется основными требованиями: высокой несущей частотой; частотной модуляцией при малых допустимых искажениях и широкой полосе модулирующих частот; необходимостью иметь передатчики с разными значениями несущих частот; довольно высокой степенью стабильности средней частоты при ЧМ; определенной выходной мощностью; оптимальным КПД; высокой надежностью и др.- Необходимосэь в глубокой модуляции с малыми искажениями заставляет использовать прямой метод получения угловой (частотной) модуляции (см.
$ 8.3). Для обеспечения заданной степени стабильности частоты е» (20...50) 10 ~ можно использовать систему автоматической подстройки частоты 6 8.4, 4.5) или благодаря работе на высоких частотах~~ 2 ГГц применять модуляцию на поднесущей частоте (см. з 8.5), иначе говоря, интерполяционный метод формирования несущей частоты. Интерполяционный метод формирования частоты состоит в смешивании частот двух генераторов /! и „!' и выделении в качестве рабочей одной из комбинационных составляющих, например У'=У; +У~ (рис. 10.1,а).
Легко показать, что нестабильность частоты !", равная е, определяется нестабильностями генераторов е, и е: е = е + е, (/;Я. Следовательно, даже если нестабильность частоты генератора Г, велика (е, > ез), то при условии~, «уз 9;Я «1 нестабильность рабочей частоты будет близка к стабильности генератора Г: е ч е . Однако чем меньше~ по сравнению с~, тем ближе располагаются рабочая и нерабочие составляющие спектра на выходе устройства и труднее выполнить фильтр для заданной степени подавления (например, на б0 дБ) нерабочих ( рис. 10.1,б). 502 Рнс. 1О,1, Функцнонадьная схема интерпспяционного метода формироаання рабочей частоты перекатчика (а) и спектры напряжений (б) На практике предпочтение обычно отдается модуляции на унифицированной поднесущей, так как при этом: 1) модулятор и тракт поднесущей частоты могут быть унифицированным узлом и использоваться в ряде разных передатчиков; 2) не требуется индивидуальная настройка модулятора при разных рабочих частотах передатчика; 3) исключается петля обратной связи, имеющаяся в системе АПЧ и являющаяся дополнительной причиной возможных неполадок (например, самовозбуждения ).
Обязательным условием успешной реализации ЧМ на поднесущей частоте является выполнение условия Р, «~ «/' б, где Р, — высшая модулирующая частота группового тракта (см. табл. 10.2); 7' — унифицированная поднесущая частота; ураб — рабочая (номинальная, средняя) частота перш(атчика(см. табл, 10.1). Только при условии Гр «(„' может быть получена глубокая и линейная ЧМ.
Только при условии /„' «Граб обеспечивается требующаяся стабильность частоты. В отечественной практике применяются три значения Д„пм: 35,70, 140 МГц. Частота 35 МГц применяется при рабочих частотах ~раб < 1 ГГц и небольшом числе каналов; („', = 70 МГц — прн ур,б > > 1 ГГц и числе каналов до 1800; в новых системах с числом каналов больше 1800 и при высоких несущих частотах К„,е > 5 ГГц) более целесообразнаД„с = 140 МГц. Таким образом, укрупненная структурная (функциональная) схема передатчика релейной, тропосферной или спутниковой связи (наземного) может иметь вид, показанный на рис.
10.2. Передатчик содержит следующие крупные многокаскадные узлы (тракты): кварцевый автогенератор (АГ) с частотой /'„, и тракт умножения частоты и усиления мощности, обеспечивающие в основном заданную стабильность частоты передатчика;выходная частотатракталу„,(иногда в литературе этот узел передатчика условно называется гетеродином); 503 таас Тламн йЧ с ЧМ рнс.
~С.2. фтнапнональнаа слома перелатчнаа Раанорепеаноя нлн тропосферноя снстемы сален тракт промежуточной частоты с модулируемым по частоте автогенератором, обеспечивающий заданную девиацию частоты при заданных показателях качества модуляции; смеситель или преобразователь частоты, осуществляющий формированне рабочей частоты передатчика~ с = гК +~„, тракт усиления мощности рабочей частоты, обеспечивающий получение заданной мощности передатчика. Во многих случаях при малой мощности передатчика тракт усиления не требуется (см.
табл. 10.1 н з 10.1). Как известно [9], аппаратура РРЛ прямой видимости бывает двух разновидностей: оконечная и промежуточная. На оконечных станциях производятся модуляция при передаче и детектирование при приеме. На рнс. 10.2 показана функциональная схема передатчика оконечной станции. Задача промежуточной станции РРЛ вЂ” принять колебания с частОтОй ~рая, От ПРЕДШЕСТВУЮЩЕЙ СтаНЦИИ И ПЕРЕДатЬ К ПОСЛЕДУЮЩЕЙ На частоте~',с при заданной мощности.
Следовательно, в аппаратуре промежуточйой станции не требуется частотный модулятор. Промежуточная частота приемника является поднесущей частотой передатчика. Более развернутую структурную схему передатчика РРС прямой видимости покажем на примере промежуточной станции системы КУРС-6 (рис. 10.3) 191. Как видно, после приемника следует ряд каскадов усиления колебаний с ЧМ на промежуточной частоте 70 МГц: предварительный (ПУПЧ), главный (ГУПЧ), мощный (МУПЧ).
Ряд фильтров служит для подавления нерабочих колебаний за пределами спектра ЧМ колебания. Система автоматической регулировки уровня (АРУ) предназначена для компенсации изменения уровня сигнала при разных погодных условиях и др. Смеситель Сиз (смеситель передатчика) формирует рабочую частоту с помощью кварцевого автогенератора н тракта умножения частоты и усиления мощности, создающих поднесущую частоту.
Кроме умножителей частоты имеются фильтры для подавления нерабочих составляющих и ферритовые вентили и цнркуляторы для подавления отражений в коаксиальных или полосковых линиях, соединяющих наиболее высокочастотные каскады, и в выходной линии, идущей к антенне. Представление о структурной схеме передатчика для тропосферной и наземной спутниковой станций дает рис.!0.4.
Прежде всего передатчик отличается от рассмотренного выше сущеспюнно большей мощностью, и поэтому после смесителя включается усилитель мощности СВЧ на многорезонаторном клистроне, на ЛБВ или др. Остальные элементы схемы примерно те же, что в схеме рис. !0.3; естественно, частоты зависят от конкретного применения передатчика [9, 24, 251. Бортовой ретранслятор спутниковой системы связи близок по своей структуре к промежуточной станции РРЛ прямой видимости, так как в нем, как правило, также не производится выделение(детектирование) передаваемых сообщений.
Передатчик ретранслятора решает две задачи: переносит сообщение с частоты приема на частоту передачи и обеспечивает необходимую мощность. Естественно, к бортовому передатчику предъявляются повышенные требования в отношении Рис. 10.3. Структурная схема передатчика промежуточной станции РРЛ прямой видимости РНС. ! Оза СтруКтуриая СХЕМа ПсрсдатЧИКа трОПОСфсрнОй СВЯЗИ Иин ПЕрЕдатЧИКа земной стаинии спутниковой системы связи срока службы, т. е. надежности, потребляемой мощности, массы и габаритных размеров.
Различают два варианта построения ретрансляторов: с двойным преобразованием (гетеродинный) и с однократным преобразованием частоты (иногда называемый также линейным и лрямого усияеиия). Гетеродинный ретранслятор (рис. ! 0.5,а) несколько сложнее, так как содержит два преобразователя частоты, но основное усиление в нем производится без особого труда на относительно низкой промежугочной частоте упч =.70...1 20 МГц. Ширина полосы пропускаемых частот обычно меньше 40 МГц. Ретранслятор с одним преобразованием (рис. 10.5,б) проще и потому надежнее. Но мощность приходится усиливать на повышенных часготаху„'р 6 ГГц или~„', 4 ГГц, что связано с дополнительными трудностями.
Например, из-за того, что в ретрансляторе требуется большое усиление (до 120 дБ, т. е. до Кр = 1О'~ раз по мощности), возникают трудности с обеспечением устойчивости усиления. Но именно благодаря высокой частоте полоса пропускания может достигать 80 МГц. При необходимости передачи широкой полосы частот усилительный тракт передатчика ретранслятора может состоять из нескольких параллельных каскадов (например, на ЛБВ), на каждый из которых через хааа Рис.
!О.Х Функнионаяьныс схемы бортовых ретрансляторов спутниковых систем связи разделительные фильтры подается своя часть передаваемой полосы частот сигнала. Далее отдельные полосы снова объединяются. Требования к ретранслятору и его передатчику существенно усложняются, если ставится задача одновременной ретрансляции сигналов, принятых от разных наземных передатчиков (многостанционный доступ). При объединении в одном общем канапе нескольких независимых сообщений получается суммарное колебание с меняющейся амплитудой.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
