Шахгильдян В.В. Радиопередающие устройства (3-е издание, 2003) (1095866), страница 69
Текст из файла (страница 69)
з 3.5). На выходе одного П-образного контура илн между первым и вторым контуром обычно включается переменный элемент связи для получения оптимальной загрузки передатчика. Применяемая в настоящее время однотактнал схема УМК существенно проще прн выполнении, чем двухтактная. Однако в связи с использованием однотактных схем возникла известная трудность согласования их с сим метричнымн КВ антеннами.
Для передатчиков мощностью 20...100 кВт разработаны симметрирующие трансформаторы с ферритовыми сердечникамии. При мощности более 100 кВт применяют симм етрирующие трансформаторы без сердечников. Передатчики же старых типов мощностью свыше 50 кВт часто имеют двухтактную схему выходного каскада.
Элементная база современных возбудителей — транзисторы и микросхемы. В предварительных каскадах ЛУ используются транзисторы, чаще полевые, для получения возможно более низких уровней нелинейных искажений. В оконечных каскадах ЛУ малой и средней мощностей (до 5 кВт) применяются тетроды и транзисторы в зависимости от назначения передатчика. В ОК ЛУ большой мощности (свыше 10 кВт) используются, как правило, тетроды с высоким Кр.
7.5. ОСОБЕННОСТИ ВЕЩАТЕЛЬНЫХ ОДНОПОЛОСНЫХ ПЕРЕДАТЧИКОВ ЛЛЯ ИЗЛУЧЕНИЙ НЗЕ И ЯЗЕ Современные КВ вещательные передатчики используются для вещания на удаленные территории (несколько тысяч километров) и поэтому имеют значительные мощности (200...1000 кВт). Чтобы сократить потребление электроэнергии и тем самым затраты на нее (эти затраты за 34б год эксплуатации, например, 1000-кнловаттного передатчика составляют около 75 '/~ его стоимости), разработчики мощных передатчиков стремятся, с одной стороны, увеличить мощность информационного сигнала по отношению к полной мощности излучаемого ВЧ сигнала (переход от излучения АЗЕ к НЗЕ, ВЗЕ), с другой же стороны, по возможности увеличить промышленный КПД передатчиков.
Основной энергетический показатель передатчика — это отношение полезной ВЧ мощности на выходе передатчика к мощности, потребляемой передатчиком из сети: п„я,„' = Р „~Р . Поскольку около 90'/а всей мощности потребляется анодной цепью выходного каскада, то часто вместо п„е,„при оценках эффективности используются КПД анодной цепи оконечного каскада и, = Р,~Р,. Для ОК классического передатчика КПД анодной цепи 1см. (2.35а)] т(, = 0,5 ХД = и (/ ~У,„вп (Н+ Х)!(Н+1).
Графики, рассчитанные по более точной формуле, приведены на рис. 7.5 (кривые 2 и 2) . Средний КПД каскада за период модуляции при Ч, = 0,7 и глубине модуляции в пределах 0,3ьгль0,5 в режиме НЗЕ составляет 0,35...0 45, в режиме ВЗŠ— 0,26...0,33. Промышленный КПД передатчика будет примерно на 1О '/~ ниже. Таким образом, ЛУ с одним ВЧ трактом, каскады которого работают в недонапряженном режиме, при усилении сигнала, содержащего две составляющие — несущую с постоянной амплитудой и колебание с переменной амплитудой в боковой полосе, имеет низкую эффективность.
Передатчик с раздельным усилением спектраяьных составляющих (РУСС) сигнала. Если сделать передатчик с двумя независимыми усилителями (один — для несущей с постоянной амплитудой с возможно высоким КПД, не ограниченным требованиями допустимого уровня нелинейных искажений, второй — для сигнала в боковой полосе, т. е. ЛУ с приемлемыми характеристиками), то общий КПД такого комплексного передатчика будет тем выше, чем больше относительная мощность несущей. Действительно, если мощность и КПД усилителей несущей и колебания в боковой полосе соответственно равны Р„, Ч„и Ре „,Х~, г1 „„Х, то суммарная ВЧ мощность Р „= Р„+ Р „Х~, а суммарная потребляемая анодными цепями ОК мощность Общий КПД комплекса при усилении сигналов (7.5) можно вычислить из выражения т)ое вч о Ч„це,„„,( ) ( г1г~„, т)„). 347 Графики для т) при з)„= 0,8 Рмв и з) „= 0,7 приведены на рис.
— — — — — — 7.5(кривые 3 и 4). Онн показыва- ют, что средний КПД комплекса а т) при Х = Х, на 20...25 % дуе йа у ~ и выше КПД классического пере- ~ и ~ дуя датчика с ОМ. Следовательно, з)вр,„может достигать 55...65 %, ! ! т. е. тех же значений, что и у передатчиков для АМ с анодной модуляцией. Правда, КПД такого Рис.уд.
зависимости ч.с отхлля комплекса существенно снижаразличных иерелатчиков и излучеиия ется при понижении уровня несу- щей (кривая 4), т. е. когда колебание (7.5) по своим характеристикам приближается к колебанию с подавленной несущей. В этом случае влияние тракта несущей на КПД постепенно исчезает. Передающий комплекс с РУСС для ОМ сигналов содержит специальный возбудитель с двумя выходами, два мощных усилителя и использует две разнесенные антенны.
Специальный возбудитель отличается от типового возбудителя с ОМ (см. рис. 7.4) наличием еще одного выхода для немодулированного сигнала несущей (рис. 7.6). К трактам переноса подводятся параллельно одни и те же частотыуз, 7" иуе Но если к ТПБ подается модулированный сигнал (уб(7) с подавленной поднесущей частотой 7';, то на тот же вход ТПН подается немодулированное колебание с частотой у,, вследствие чего на выходе усилителя Ус оказывается колебание несущей частотыу'„, на выходе Ус, зто колебание отсутствует. Полученные от возбудителя колебания ии(7) и иб(7) подаются на входы соответствующих усилителей передатчиков.
Передатчик для колебаний несущей обычно содержит несколько предварительных каскадов (на транзисторах и лампах), оконечный каскад и колебательную систему. Этот передатчик может иметь весьма высокий КПД (т)„„= 75...80 %), если в предоконечном и оконечном ие(г) и„И Рис 7 б. Структурная схема возбулителя лля иерелатчика с РУСС каскадах использовать современные тстроды с высоким усилением по мощности (Кр > 40...60), установить для них слабопсренапряженный режим (с > (1,05...1,1)Р, и сделать угол отсечки анодного тока равным 65...75'.
Передатчик для колебаний в боковой полосе должен содержать те же узлы и иметь те же характеристики, что и типовой классический передатчик с ОМ. К достоинствам вещательного комплекса с РУСС следует отнести; высокий КПД, который приближается при передаче сигналов с НЗЕ к КПД АМ передатчиков с анодной модуляцией, возможность получения высоких качественных показателей (малый КНИ, низкий уровень нежелательной боковой полосы). Что же касается недостатков комплекса, то их тоже по крайней мере два: техническая сложность комплекса из-за двойного количества каскадов, колебательных систем, телевизионных фильтров, усложненной системы управления; необходимость установки двух антенн с одинаковыми характеристиками и слабой взаимной связью. Передатчик с раздельным усилением составляющих ОМ сигнала. Передатчик, построенный по методу Кана, отличается от передатчика с РУСС тем, что сформированный в ОМ сигнал (7.6) разделяется на две составляющие: колебание огибающей 0„(7) и ВЧ колебание с угловой МОдуЛяцИЕй (7СОя(еуяу+ кр(7)), Гдс (7 — НЕКОтОрая ПОСтОяННая аМПЛИтуда.
Эти составляющие порознь усиливаются в трактах ВЧ и огибающей и подводятся к входам перемножителя, на выходе которого получается восстановленный и усиленный ОМ сигнал. Структурная схема передатчика (рис.7.7) состоит из возбудителя! с двумя выводами для ВЧ сигнала и сигнала огибающей, двух трактов для усиления этих сигналов и иерем ножителя. В тракте ВЧ сигнала имеются: предварительные широкополосные усилители 2, 3, неперестраиваемые во всем рабочем диапазоне частот передатчика; мощный перемножи- Рис.
7 7. Струят>рная схема передатчика с раздельным усилением состааляыших 349 тель 4, 5 для усиления и восстановления ОМ сигнала; колебательная система б, перестраиваемая в пределах рабочего диапазона, и, наконец, телевизионный фильтр 7, подавляющий все излучения передатчика на частотах выше вещательного диапазона. В качестве перемножителя используются каскады с анодной, анодно-экранной модуляторами. В транзисторных передатчиках для этой цели используются каскады с коллекторной (или стоковой) модуляцией. Перемножитель на рис. 7.7 изображен для случая анодной или коллекторной модуляции, поскольку в обоих случаях наряду с глубокой модуляцией во втором каскаде реализуется синфазная амплитудная модуляция в первом (предоконечном) каскаде, Соображения по выбору электронных приборов для каскадов ВЧ тракта и целесообразных режимов изложены в э 6.3 — 6.7.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
