Шахгильдян В.В. Радиопередающие устройства (3-е издание, 2003) (1095866), страница 83
Текст из файла (страница 83)
б, Увелнченне шнрокополосносгн ЧМ прн высокой. стабильности средней частоты возможно за счет комбинированных ЧМ-ФМ модуляторов (см. рнс. 8. 10). 7. Хотя варнкапы получили нсключнтельно широкое применение в частотных н фазовых модуляторах, иногда лучшне результаты достнгаются с использованием других управляемых реактивностей. Напрнмер, в возбудителе МВ ЧМ передатчика применен реактнвный транэнстор, который обеспечивает без каких-либо коррекций девиацию 50 кГц прн Рис. 6.
22. Структурная сиама двухтахтнаго частотного модулятора с двойным нрсобразованисм частоты и кварисвой стаоилизацисй сродной частоты 4)4 К„„< 0,5 %. а при К„„~! "ь может обеспечить девиацию до бО!7 кГц на частоте автогенератора !5 МГц. Стабилизация средней частоты в передатчйкак с ЧМ. Чтобы удовлетворить существующие требования к стабильности средней частоты, в современных передатчиках с ЧМ используют следующие методы стабилизации. !.
Применяются фазовые модуляторы с устройствами преобразования ФМ в ЧМ. Частота в возбудителе передатчика при этом стабилизируется кварцем (см. рис, 8.9). 2. В качестве частотного модулятора используется управляемый по частоте кварцевый автогенератор. Стабильность частоты кварцевого автоген ератора при этом понижается, но она все еще остается достаточной для некоторых типов современных передатчиков (см. рис. 8.17). 3. В частотных модуляторах применяются стабилизированные источники питания, термокомпенсация с использованием терморезисторов, термостатнрование (см.
гл. 4 и рис. 8.17). 4. Частотная модуляция в передатчике производится на пониженной промежуточной частоте(соответствующие схемы см. в гл.10). Выигрыш по стабильности при этом аналогичен выигрышу в возбудителях, использующих интерполяционный принцип (см. рис. 10.1, где диапазонный генератор (цГ) следует заменить частотным модулятором), 5. Применяется система частотной автоподстройки (рис.,8,23). На схеме обозначено: 1 — автогенератор, средняя ч'стога которого стабилизируется системой ЧАП; 2 — буферный усилитель; 3 — опорный (эталонный) кварцевый генератор, работающий ' на частоте 1'„,„. 4 — преобразователь частоты, на выходе которого выделяется сигнал частоты 5пч=~' „-1''; 5 — частотныйдискриминатор; б — ФНЧ; 1 — варикапы (один используется для модуляции йнформационным сигналом Уп, другой — для автоцодстройки).
Дискриминатор представляет собой устройство, сравнивающее частоты сигнала, который поступает на его вход, с некоторой опорной частотой, в простбйшем случае — частотой настройки его контуров. Если сравниваемые частоты различны, на выходе дискриминатора появляется сигнал ошибки, который через ФНЧ поступает иа варикап, подстраивая среднюю частоту авто- генератора. В системе ЧАП в установившемся реясиме всегда существует некоторое расхождение частот подстраиваемого и опорного 'генераторов, и, кроме того, контуры дискриминатора не обладают высокой эталониостью, однако ЧАП имеет неоспоримое достоинство — большую'полосу захвата и удержания.
Система частотной автоподстройки помимо стабилизации средней частоты может вызывать нежелательные эффекты: уменьшение глубины модуляции полезным сигналом и при недостаточной линейности характеристики дискриминатора увеличение нелинейных искажений, Чтобы 415 Ву серее лчуг г Рис. 8. 23. Структурная схема стабилизации Рис.
8. 24. Струатурная схема стабнлнэа- срслней частоты системой ЧАП нии средней частоты системой ФАПЧ ослабить эти эффекты, на выходе дискриминатора вквючаетса ФНЧ, который задерживает все частоты, содержащиеся в спектре полезного модулирующего сигнала, и пропускает только очень низкие частоты, с какими может меняться частота подстраиваемого генератора под действием дестабилнзнруинцих факторов.
б. Применяется система фазовой автоподстройки частоты (рис. 8 24). Основными элементами этого устройства являются: подстраиваемый генератор (автогенератор) Гс чавтчугной модуляцией, эталонный кварцевый генератор, два делителя частпты с коэффициентами деления л, и л,, фазовый детектор, который преобразует разность фаз Ьр сигналов, поступающих на сто входы, в сигнал ошибки Ле. Принцип работы системы ФАПЧ рассматривался в гл. 4. Здесь от8сетим только, что в системе устанавливается стационарный режим на такой частотеу' „, при которой сигналы, поступающие на фазовый детектор, имеют равные частоты.
Таким цбразон, система ФАПЧ обеансчивает работу подстраиваемого генератора с такой же относительной нестабильностью частоты, как у эталонного кварцевого генератора. Для нормадьной работы фазового детектора необходимо, чтобы модулированный сигнал, подаваемый на один из его входов, имел небольшой индекс модуляции, при котором амплитуда средней, составляющей ЧМ сигнала всегда была бы большой в сравнении с амплитудами боковых частот и спектр был узкополосен. Делитель частоты с,коэффициентом деления и, н служит для получения ЧМ сигнала с указанным небольшим индексом. Второй делитель с коэффициентом деления л, не является необходимым. Он используется для упрощения кварцевого генератора, который беэ этого делителя был бы ниэкочас.
тотныме. При необходимости делители частоты могут быть и а модуляторе, собранном по схеме рис. 8.23. Система ФАПЧ в сравнении с системой ЧАП обеспечивает более высокую стабильность средней частоты подстраиваемого генератора„ имеет меньшие полосы захвата и удержания, поэтому часто применяют комбинированные системы ЧАП вЂ” ФАПЧ, где удастся устранить недостатки той и другой системы.
8.5. ОСОБЕННОСТИ ПОСТРОЕНИЯ ПЕРЕДАТЧИхьОВ,РАЗЛИЧНОГО НАЗНАЧЕНИЯ Передатчики низовой радиосвязи входят в состав радиостанций различных систем радиосвязи. Эти радиостанции могут быть стационарными (центральные, диспетчерские станции), возимыми (устанавливаемые на подвижных обьектах), носимыми, портативными. Основные параметры передатчиков определяются действующими стандартами [89]: Выходная мощность, Вт . Диапазоны частоте, МГц ГОСТ предусматривает обязательную предкоррекцию амплитудно- частотной модуляционной характеристики (частотные предыскажения), т, е.
увеличение коэффициента передачи цепи на верхних модулирующих частотах (подъем верхних частот) 6 дБ на октаву с точностью 12 дБ, так что передатчик излучает по существу фазомодулированный сигнал, и если в приемнике используется более простое частотное детектирование, то принятый НЧ сигнал подвергают обратной частотной коррекции (с завалом верхних частот). Физические характеристики речевого сигнала, ие подвергнутого обработке и предьккюкенням, таковы, что его знергетический спектр Щ описывается змпирическим соотношением 5(Р) и /г!РЗ (см. Рис.
6.1), н если пиковый уровень мощности в полосе 800...1000! ц принять за 1, то аффективный уровень составит 0,1...0,15(т. е. по напряасению В соответствии с Регламентом радиосвязи и решениями Госкомитета по распределению частот (ГКРЧ). 4(7 Относительная нестабильность частоты Максимальная девиация частоты, кГц Разнос частот каналов, кГц . Ширина полосы излучаемых частот, кГц, на уровне -40 дБ Полоса передаваемых частот,Гц.....,......... Допустимые нелинейные искюкенията Допустимый уровень паразитной ЧМ, дБ, не более.... . 0,1...50 .... 27...27,4; 1!7,.Л74; 230...335; 890...9бО; 340...430; 440 ..470 .... (5...30) 10 ....5 25 ....
20 .... 300...3400 .... 7...15 .... -30 0,3(l„н„). Для повышения помехоустойчивости передачи речи в сшжтре тевефониого сигнала перед модулятором передатчика обмяючнвают подаем верхних частот (как отмечалось выше), до б дБ на октаву, а возможно и до 9...! О дБ на октаву. Кроме того, дия повышения помехозащищенности линии радиотелефонной связв модулнрующий сигнал подвергают амплитудному ограничению или прнмсняазт компрессию (аештие) его динамического диапазоне, что обеспечивает эквивалентный выигрыш по мощности псраавтчика Ч М еще в Х..З раза [ЕЦ.
Для уменьшения внеполосных ищучеинй передатчика спектр мсдулирующсго сигнала ограничнввкуг, лла чего перед НЧ входом модулятора устанав. ливаются ФН Ч с полосой пропускания приблизительно до 3,5 кгц. На рис. 8. 25 представлены структурные схемы передатчиков низовой связи с угловой модуляцией. Первая схема (рис. 8.25,а) использует прямую частотную модуляцию варикапом в кварцевом автогенераторе. Модулирующий сигнал Уп усиливается в УНЧ и подвергается частотной предкоррекции, затем производится ограничение его амплитуд(или сжатие динамического диапазона) в ограничителе.
Фильтр нижних частот ограничивает спектр модулирующего сигнала приблизительно до 3,5 кГц. В кварцевом автогенераторе осуществляется прямая частотная модуляция, затем производится умножение частоты для увеличения глубины модуляции и повышения частоты до рабочего диапазона сис- а) Рис. 8. 25. Структурныс схемы передатчиков низовой свнзн с угловоп модуляцией: а — с нспссраасзвсннай ЧМ в квврнсвон ввзогснсрвзсрс; й — с нсповьзоввннс» фазового нолуввторв; в — с ввтонвзнчсской полсгронкой срсхнсн чвсгогм нв основе синтезатора чмтот 4!8 темы радиосвязи. Полосовой фильтр ослабляет нежелательные спектральные составляющие(в том числе н субгармоники), возникающие при умножении частоты.
Усилитель мощности РЧ обеспечивает необходимый уровень выходной мощности передатчика, ФНЧ вЂ” ослабление излучения высших гармоник до допустимого уровня (около — 40...60 дБ) [89) и согласование с антенной. Частотный модулятор может быть выполнен по схеме рис. 8.! 7. Структурная схема передатчика, использующего косвенный метод получения ЧМ, изображена на рис.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
