Шахгильдян В.В. Радиопередающие устройства (3-е издание, 2003) (1095866), страница 44
Текст из файла (страница 44)
Кроме того, в'составе большинства в<ибудителей имеется автономный' блок питания. Следует отмеппь, что в простейших передатчиках, работающих на ограниченном числе фиксированных частот, синтезатор может отсутствовать. При этом возбудитель содержит один или несколько высокостабильных кварцевых генераторов. Возбудитель радиопередатчика характеризуется следующими основными параметрами: диапазоном частот рабочего колебания„характером изменения рабочей частоты (плавный или дискретный), общим числом фиксированных частот(или шагом сетки частот), нестабильностью частоты и фазы, уровнем побочных спектральных составляющих, характеристиками управления возбудителем (ручное или дистанционное), инерционностью перестройки, выходным напряжением на заданном сопротивлении нагрузки, видами работ, формируемыми в возбудителе, качественными показателямн формируемых видов работ, условиями эксплуатации.
Современные возбудители обеспечивают, как правило, значительное число рабочих частот '®' (20...30 тыс. н более) при относительной нестабильности порядка 1(Г~...10 7 Л' Требования к стабильности частоты возбудителя определяют- Рис. 4. ь структтривз схема возбудителя 222 ся допустимыми нестабильностями частоты радиопередатчика, зависящими от его диапазона и назначения. Часть зтнх требований, рекомендованных «Нормами иа допустимые отклонения частоты радиопередатчиков всех категорий и назначений», приведены в табл.
4.1. Они во многом определяются злектромагнитной совместимостью радио- средФФВ. Таблица 4.! Сигнал на выходе возбудителя в общем случае момно представить в виде квазигармоническосо колебания со случайно изменяющимися амплитудой У(г) и фазой и(г): и(г) = У(г)~~ [(~г + 4р(с)3 = 1и + ЬУ(г) )соя Ю, где Уе — среднее значение амплитуды колебаний; ЬЩ) — отклонение амплитуды от ее среднего значения; у(г) — полная текущая фаза колебаний. Случайные функции ЬУ(г) и у(~) характеризуют паразнтную 223 эиплнтудную н фазовую (частотную) модуляции, которые всегда нмаот место в реальном источнике колебаний.
' 'Мгновенная частота колебаний а(з) ~ йу Ай = ее+ Ьа()), где Ьа(~) — отклонение мгновенного значения частоты от среднего значения ае. Интенсивность откяонения частоты характеризуется дисперсией функцнн Ьа(г): озь;- 2~ф (а)йо, (4.!) где $„,(е) — энергетический спектр флуктуаций частоты. Интенсивность фазовых флуктуацнй определяется дисперсией функции а(~): (4.2) где Я„(а) — энергетический спектр флуктуаций.фазы. Отметим, что знергстнческнй спектр флуктуаций частоты может быть всегда выражен через спекгр флуктуацнй фазы: я„(а) = азя„(а).
Высокочастотная часть спектраяьной плотности Я„(а) определяет быстрые флуктуации частоты, а низкочастотная часть — медленные. В ряде случаев Я„(е) не убывает при а -+ ао н неограниченно нарастает прн а-+ 0 [21. Это приводнт к тоззу, что в данном'случае для оценки нзменення частоты нельзя использовать (4;1) (интеграл,(4.1) расходится). По зтой же причине не существует н днсперсйя'фазовых флуктуацнй, определяемая (4.2). Однако поскольку возбудитель' используется в системах, где существенны флуктуацнн оке(г) н р(() в некбторой полосе частот от а„до а„то мерами нзменення частоты н фазы могуг служить дисперсии флуктуации частоты и фазы й полосе частот: 234 .
Именно среднеквадратнческое значение паразнзного отклонения частоты а в ряде случаев принимается в качестве «арактернстмкн абсолютной нестабильности частоты возбудителя. Величина же средне- квадратического значения паразитного изменения фазы о характеризует фазовую нестабильность. Например, для синтезаторов частот первого класса для передающих устройств магистральной радиосвязи, работающих в диапазоне 1,5...60 МГц, согласно ГОСТУ о„~ 3 Гц, о ~ 3' в полосе частот 300...3400 Гц, а для синтезаторов второго класса й„~ б Гц, о '~ 1О'.
Уровень побочных спектральных составляющих выходного колебания возбудителя, лежащих в заданной полосе частот, определяется соотношением 27 = 2018(У„,Е/У ), где У„, — эффективное значение суммарного напряжения побочных составляющих (дискретных и шумовых), лежащих в заданной полосе частот; У, — эффективное значение суммарного напряжения всех составляющих спектра выходного колебания. Например, для синтезатора 2-го класса уровень побочных составляющих в полосе 3000 Гц при отстройке от номинального значения частоты от 20 до 200 кГц не более 80 дБ. Уровень дискретных побочных составляющих выходного колебания возбудителя определяется соотнош нием 27„= 2018(У,е,/У ), где (7,4 „— эффективное значение напряжения дискретной йобочной составляющей спектра выходного колебания; У, — эффективное значение суммарного напряжения всех составляющих этого колебания.
В современных возбудителях величина .0„= 80...90 дБ. В возбудителях предусматриваются органы управления, осуществляющие его включение, выключение н установку частоты выходного колебания. Управление возбудителем может быть ручным или дистанционным. При этом важным параметром возбудителя является время установки его частоты (инерционность перестройки). Под временем установки частоты согласно ГОСТУ понимается время между моментом окончания команды перестройки (прн дистанционном управлении) или окончания ручной установки органов управления в нужное положение (прн ручном управлении) и моментом, после которого отклонение частоты колебаний на выходе возбудителя от установившегося значения становится меньше утроенного допустимого паразитного отклонения частоты. В современных возбудителях эффективное значение выходного напряжения составляет 0,5...! В на нагрузке 50...75 Ом. Как уже указывалось, в состав возбудителя входит синтезатор частоты (см.
рнс. 4.!). Одним из основных элементов синтезатора является высокостабнльный автогенератор — источник колебаний высокой частоты. Именно этот опорный генератор определяет общую нестабильность частоты возбудителя. 4.2. ТРАНЗИСТОРНЫЕ АВТОГЕНЕРАТОРЫ .Любой автогенератор является нелинейным устройством, преобразующим энергию источников литания в энергию радиочастотных коле- 225 баннй.
В отличие от усилителей (генераторов с внешним возбуждением) в автогенераторе колебания на выходе возникают самостоятельно в отсутствие внешних воздействий. В состав автогенератора, как известно, обязательно входят источник питания,,усилитель, колебательная система и устройство обратной связи. В качестве усилительных элементов в автогенераторе используются лампы, транзисторы, клистроны, магнетроны и другие приборы. В нагрузочных цепях этих элементов используются колебательные системы с сосредоточенными и распределенными параметрамн. В настоящее время, как правило, все автогенераторы в возбудителях выполняются с использованием транзисторов в качеспю усилительных элементов.
Невысокие рабочие напряжения транзисторов (в сравнении с лампами) определяют пониженное напряжение и малую рассеиваемую мощность на колебательной системе, что повышает стабильность частоты транзисторных автогенераторов и их долговечность в сравнении с ламповыми схемами. Поэтому при анализе и рассмотрении схем авто- генераторов ограничимся только транзисторными автогенераторамн. Заметим, что, учитывая известную аналогию между лампой н транзистором, основные результаты, полученные для транзисторных автогенераторов, всегда можно использовать при построении ламповых автогенераторов. На практике большей частью находит применение так называемая трехточечная схема транзисторного автогенератора, обобщенная схема которого приведена парис. 4 2.
В этой схеме реактивные сопротивления Е„Щ Еэ (емкости или нндуктивностн) имеют малые потери и образуют высокодобротный колебательный контур. Отметим, что иногда для компенсации фазовых сдвигов в транзисторе (прн использовании транзисторов с низкой граничной частотой) в схему включают дополнительное сопротивление Ее. В дальнейшем для анализа установившегося режима автогенератора воспользуемся квазилинейным методом, развитым Ю. В.
Кобзаревым. Суть метода состоит в замене соотношений между токами и напряжением в схеме автогенератора соотношениями 226 Рис. 4.2. трехточечная схема аатогенератора Рис. 4.3. Ооошенная схема тран- зисторного аатогенератора (4.3) между их первыми гармониками. Обоснованием такого предположения является гармонический характер напряжений на коллекторе и базе транзистора, определяемый высокой добротностью колебательной системы (потери в элементах контура У! — У малы). Обобщенную трехточечную схему автогеиератора удобно представить в виде соединения транзистора и линейного пассивного четырехполюсника (рис. 4.3). Согласно квазилинейному методу транзистор заменяется квазилинейным чегырехполюсником,параметры которого определяются усреднением параметров транзистора по первой гармонике.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
