Шахгильдян В.В. Радиопередающие устройства (3-е издание, 2003) (1095866), страница 68
Текст из файла (страница 68)
Следует также учитывать, что при передаче АМ сигналов по КВ радиоканалам вследствие дисперсии фазовой характеристики последних происходит расфазирование колебаний в боковых полосах. Это приводит к искажениям переданных сигналов и заметному снижению уровня их напряжения на выходе детектора Г, м(!). Потери мощности выходного сигнала из-за этого ориентировочно оценивают в 50 '/. При передаче сигналов с ОМ все сообщение передается в одной боковой полосе, явление расфазирования отсутствует. Таким образом, если учесть и этот эффект, то энергетический выигрыш при переходе от АМ к ОМ может составить 9...11 дБ. Эти расчеты относятся к современным системам с ОМ с подавленной несущей, при работе которых на выходе передатчика амплитуда сигнала с частотой о~ (см. рис.
7.2,б нли я) составляет меньше 1 'А (-40 дБ) амплитуды сигнала в пиковой точке У„„,коы. 341 7.4. СТРУКТУРНЫЕ СХЕМЫ СВЯЗНЫХ И ВЕЩАТЕЛЬНЫХ ПЕРЕДАТЧИКОВ И ВОЗБУДИТЕЛЕЙ С ОМ Современные передатчики с ОМ строятся в соответствии с требованиями ГОСТ 187, 88]. Эти требования регламентируют все главные характеристики передатчиков. Например, для КВ передатчиков магистральной связи регламентированы номинальные мощности (1, 5, 20, 100 кВт), диапазон рабочих частот (1,5...30 МГц), относительная нестабильность рабочей частоты (1..5).10 ~, номинальный уровень входного модулирующего сигнала (0,775 В, 0 дБ), уровень нелинейных (-35 дБ по методу двух тонов), число и ширина полосы телефонных каналов и др.
Эксплуатационные и конструктивные особенности передатчиковрегламентируются техническими заданиями, по которым проектируются передатчики. Требования к вещательным передатчикам с ОМ в части ширины полосы передаваемого сигнала и уровня нелинейных искажений ГОСТ пока не определены. Построение структурных схем передатчиков с ОМ имеет ряд особенностей по сравнению, например, с передатчиками с АМ.
В гл.б показано, что в передатчиках с АМ, как правило, модуляция производится в оконечном каскаде (анодная, анодно-экранная в ламповых и коллекторная в транзисторных каскадах). В передатчиках с.ОМ модулированный сигнал формируется на рабочей частоте в возбудителе, затем усиливается до необходимой мощности и подводится к антенне. Перенос операции формирования ОМ сигнала в промежуточные каскады передатчика на более высокий уровень мощности не дает практических преимуществ, встречая при этом значительные трудности. В связи с этим в возбудителях передатчиков с ОМ всегда присутствуетустройство, формирующее сигналы для желательного вида работы (НЗЕ, КЗЕ, ЗЗЕ).
В соответствии с особенностями сигнала с ОМ, который можно рассматривать либо как два колебания (несущее и в боковой полосе), занимающих различные частотные полосы (см. (7.5) и рис.7.2), либо как произведение колебания изменяющейся во времени огибающей У,„(г) и ВЧ колебания с угловой модуляцией соя[о г + 'Р(г)), при построении передатчиков с ОМ можно реализовать три метода. Первый метод заключается в том, что в возбудителе (рис.7.3,а) на рабочей частоте формируется однополосный сигнал (7.б), соответствующий желательному виду излучения, который подводится к мощному линейному усилителю (ЛУ) с линейной амплитудной характеристикой в пределах 0 < У,„(г) < (',„,„,, Линейный усилитель содержит предварительные усилители (ПУ), мощный оконечный каскад — усилитель модулированных колебаний (ОК-УМК) и колебательную систему(КС) для согласования оконечного каскада с антенной и подавления гармоник. Наличие в ЛУ мощного оконечного каскада,электронные приборы которого для обеспечения линейной АХ должны работать в 342 Рнс.
7лх Структурные слемы передатчиков с ОМ недонапряженном режиме, приводит к низкому промышленному КПД всего передатчика при усилении сигналов с переменной амплитудой. Однако благодаря простоте решения по этому методу построено подавляющее большинство передатчиков для радиосвязи, использующих излучение ЗЗЕ.
Поэтому в дальнейшем этот вариант передатчика с ОМ будем называть классическим. Второй метод — это метод раздельного излучения спектральных составляющих (!7, 29]. В возбудителе (рис.7.3,б) на рабочей частоте формируются на раздельных выходах колебание с несущей частотой ('„совсаьг (7.5) и колебание в боковой полосе (7е(г)соз(серг + ((.Рг + Ф(г)1 Колебание несущей с постоянной амплитудой эффективно усиливается в предварительных усилителях (ПУН), затем в оконечном усилителе и через колебательную систему подводится к антенне Аг Колебания в боковой полосе с переменной амплитудой усиливаются линейным усилителем, состоящим из предварительных усилителей (ПУБ), оконечного усилителя (ОК-УМК), колебательной системы (КС) и подводятся к антенне А г Антенны А, и А, должны иметь одинаковые параметры, но быть разнесены в пространстве, чтобы исключить перекрестную модуляцию 343 и обусловленные ею искажения, а значит, взаимовлияние через антенные цепи оконечных каскадов передатчиков несущей и боковой.
Таким образом, в этом варианте передающий комплекс с ОМ должен состоять из одного возбудителя и двух передатчиков со своими антеннами. Такой комплекс рассматривается как одно из решений для радиовещания с ОМ набольших мощностях. Решая вопрос целесообразности, необходимо учитывать, с одной стороны, сложность и громоздкость комплекса, использование двух антенн, с другом стороны, возможность обеспечить высокий промышленный КПД, приемлемый уровень искажений и незначительное излучение нежелательной боковой полосы. Сущность третьего метода раздельного усиления составляющих сигнала с ОМ (7.6), или метода Кана [17, 28, 29! заключается в том, что в возбудителе (рис.
7.3,в) формируется однополосный сигнал, соответствующий нужному типу излучения, затем составляющие сигнала — огибающая ~I„(!) и ВЧ колебание с угловой модуляцией разделяются и подводятся к разным выходам. Колебание с угловой модуляцией и постоянной амплитудой (асов!со„! + Ч'(!)1 усиливается в предварительных усилителях и подводятся к ВЧ входу оконечного каскада — пере- множителя. Колебание огибающей усиливается в мощном усилителе постоя нного тока (МУО) и подводится к второму входу перемножителя. При реализации в ОК линейной операции перемножения в выходной цепи восстанавливается усиленный ОМ сигнал и через колебательную систему подводится к антенне. Нелинейность операции перемножения, т.
е. несоблюдение пропорциональности амплитуд между выходным сигналом и сигналом на любом из входов при неизменной амплитуде сигнала на другом входе, приводит к неточному восстановлению сигнала с ОМ, т. е. к нелинейным искажениям. В современных передатчиках в качестве мощных линейных перемножителей используются каскады с анодной, анодно-экранной или коллекторной модуляцией.
Действительно, при этих видах' модуляции на ВЧ входе каскада модуляции имеет место сигнал Усояау, а к другому входу — аноду или коллектору — подводится, например, Е,(1 + гпсозь2!). В результате на анодной нагрузке выделяется амплитудно-модулированный сигнал (!,(1+ тсояй~)сояаедпропорциоцальный произведению исходных сигналов. При использовании амплитудных модуляторов в передатчиках с ОМ для снижения нелинейных ис)сажений реализуются все известные для передатчиков с АМ меры улучшения линей ности модуляционной характеристики (см. З 6.5 — 6.7).
Рассмотрим несколько детальнее структурные схемы передатчиков, реализующих трн описанных выше метода. 1 Г ч ! ! лвайуМагага Линеииаа уаи,вахте.га ! Рис. 7.4. Структуриаа схема типового передатчика с ОМ На рис. 7.4 приведена структурная схема классического передатчикй с ОМ. Как было отмечено ранее, она состоит из двух частей: возбудителя и линейного усилителя.
В состав возбудителя входят: устройство предварительной обработки передаваемого сигнала (ПОС), однополосный модулятор (ОМ), синтезатор частот (СЧ), тракт переноса ОМ сигнала к рабочей частоте (ТП), выходной усилитель с автоматической регулировкой усиления. С выхода усилителя сформированный на рабочей частоте /„ОМ сигнал подается на вход линейного усилителя. Тракт ВЧ ЛУ содержит обычно несколько предварительных, обычно широкополосных усилителей, оконечный мощный усилитель, колебательную систему для подавления гармоник, попадающих в диапазон передатчика, и, наконец, так называемый телевизионный фильтр, подавляющий все излучения передатчика с частотами выше 30 МГц.
В составе ЛУ имеются также блок питания (БП), система охлаждения (СО) и блок управления (БУ). В передатчиках старых систем управление (смена рабочих частот, изменение режимов, включение, выключение и др.) либо полностью ручное, либо полуавтоматическое с предварительно фиксированными режимами. В современных связных передатчиках управление, контроль режимов и диагностика осуществляются с помощью процессорной системы, получающей команды и передающей их в исполнительные устройства.
На приведенной схеме в качестве источника колебаний поднесущих частот /',„/4 изображен синтезатор частот, на выходах которого получаются сигналы с необходимыми постоянными поднесущнми частотами (например, /;) и на одном выходе — сигнал с чаетотой, которая может по желанию выбираться из сетки частот в определенном диапазоне.
Именно с помощью этой частоты и устанавливается рабочая частота сигналов н" выходе передатчика. Синтезаторы современных однополосных передатчиков (см. гл. 4) — это сложные высокочастотные устройства, обеспеч,вающне получение постоянных и переменных поднесущих частот с очень малой нестабильностью (1 10 '...1.10 ч). 345 В маломощных передатчиках или в передатчиках старых выпусков можно встретить вместо синтезатора частот два-три независимых генератора, из которых один-два работают на неизменных частотах, частота же последнего с помощью перестраиваемого контура либо сменой квар. левых резонаторов может меняться в необходимых пределах. В зависимости от выходной мощности передатчика ЛУ может состоять из двух-трех усилительных каскадов. Для упрощения настройки передатчика первые один-два каскада выполняются в виде широкополосных ненастраиваемых усилителей.
Последние один-два каскада мощных передатчиков обычно представляют собой резонансные усилители. В передатчиках средней и малой мощности (Р, < 1...5 кВт) последний каскад также выполняется в виде широкополосного усилителя на лампах или транзисторах (см. гл. 3), Колебательная система выходного каскада служит для подавления излучения на гармониках, а также для согласования сопротивлений. В современных однополосных передатчиках колебательная система выполняется обычно в виде одного или двух связанных П-образных контуров (см.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
