Шахгильдян В.В. Радиопередающие устройства (3-е издание, 2003) (1095866), страница 85
Текст из файла (страница 85)
3), соединенных коакймл сиальными фидерами. В фидеры включены полосовые фильтры, Рис. 8.29. Разделительный фильтр тршпр(цразгмиой МВ ЧМ асюа ОбРаЗУЕМЫЕ КОаКСИаЛЬИЫМИ РЕЗО- тельной станции наторами ! — 12 (рис. 8.29). 424 Фильтры 1 — 12 настроены на рабочую частоту своего передатчика, имеют полосу пропускания 0,3...0,35 МГц и обладают хорошей избирательностью.
Сигналы от передатчика первой программы разделяются мостом М, и по двум трактам проходят через резонаторы 1 — 4, настроенные на частоту1н складываются мостом М на выходе 4 и поступают на вход 1 моста М4. С выходов 2 и 3 последнего сигналы поступают к резонаторам 5 — 8, йастроенным на частоту1' второй программы, отражаются от них и складываются на выходе 4 моста 344. Некоторая доля мощности сигналов первой программы, прошедшая через резонаторы 5 — 8, поглощается балластным сопротивлением Л . Аналогичным образом сигналы первой и второй программ проходят фильтр третьей програм мы и т.
д. Разделительный фильтр оказывается довольно громоздким устройством в составе многопрограммной УКВ вещательной станции. Система РФ обеспечивает ослабление сигналов двух передатчиков на выходе третьего не менее 45 дБ при разносе частот каналов вещания не менее (,5 МГц, а при разносе более!,8 МГц — соответственно ослабление не менее 50 дБ, что вполне приемлемо. Потери мощности в системе РФ не более !О ',4. Более просто можно было бы решать подобную задачу, используя для развязки невзаимные устройства типа циркуляторов, однако на диапазон 66...73 МГц н уровни мощности единицы — десятки киловатт циркуляторы пока не разработаны. Особенности УМ в радиорелейных и спутниковых системах связи рассмотрены в з 8.7 и гл. ! О.
8.6. РЕЖИМЫ РАБОТЫ И ИСКАЖЕНИЯ НРИ УСИЛЕНИИ МОЩНОСТИ СИГНАЛОВ С УГЛОВОЙ МОДУЛЯЦИЕЙ Нелинейность режимов и амплитудных характеристик тракта умножения частоты и усиления ьющности передатчика не оказывает существенного влияния на качество усиливаемых сигналов с УМ, так как амплитуда этих сигналов постоянна. Умножнтели частоты и усилители мощности, работающие в режимах с отсечкой тока, могут существенно ухудшить шумовые характеристики и внеполосные излучения передатчика. Однако неравномерность АЧХ и нелинейность ФЧХ звеньев тракта РЧ в пределах полосы частот П усиливаемого сигнала могут вызвать существенные искажения. Искажения не возникают лишь в том случае, когда амплитудная характеристика А(в) равномерна, а фазовая о(в) линейна и симметрична относительно ве (рис.
8 30). Рассчитать эти искажения можно спектральным методом, умножив амплитуду и фазу каждой составляющей спектра входного сигнала на соответствующие ей значения А (а) и о(в), а затем, сложив все составляющие, оценить искажения. Такой путь требует большого обьема вычислений, что в принципе можно сделать с использованием ЭВМ, но при этом физичес- 425 Рнс. 8.30.
Ампвнсулные н $аеовые карактернетнкн звенвев тракта уснленнв мощности ЧМ щнтщла кис взаимосвязи и влияние различных факторов на искажения трудно проследить. Существуют и другие, приближенные методы, например метод мгновенной частоты, приемлемый в случаях выполнения условий квазистационарности или медленных изменений частоты сигнала, когда выполняется соотношение фг « /00. Сущность этого метода поясним примером: пусть на входе ступени УМРЧ с АЧХ, равномерной и не зависящей от в, и ФЧХ ~0(а) вида 2(рис. 8.30) действует колебание, фаза и частота которого вс 0 ' вт 0 (8.1б) Тогда на выходе будет колебание с фазой и частотой Ф„м = Ф,„— ср(а), а, = г/Ф,„„!й = в — йр(вы)/с/а поскольку ьа «ав, функцию д(а) можно представить рядом вблизи Що. ср(в,„) = <р(ща) + <р'(ще)бщ + е/'(ав)бах/2! + ср'"(вв)без/3! + ..., (8.17) где Ьщ = Ьасовй/ — мгновенное значение отклонения частоты; чу(щв) = йр(щ)Ай = гв — время задержки сигнала; Фо(ав) = Рв; СР"'(Щв) = /ме, — ПЕРВаЯ И ВтОРаЯ ПРОИЗВОДНЫЕ.
Подставив зти выражения в (8.! 7) н продифференцировав его, получим Фр(щ)Ьй = -пай(!в+ ощ'/"/8)01пй/ — 0,5двтЛ!'00!п2йг— — 0,125ла'й/" 01пЗЙ! + ... Частоту на выходе можно представить в виде э,„„щ сов + Ьщ,в!п(Й1+ Ч~,) — /ннтв!п(2йс+ Ч~з) - Пщзз!п(Зйу+ Ч~з) ..., тогда коэффициенты нелинейных искажений по второй и третьей гар- моникам определяются ( при Лв, = Ьв) как 42б Кз = 2квФКв~ "' О 5Лм(2'о = 0,5лК2'4' Кэ = ЬаэИв, 0,1256в'йр' = 0,125т'йэр',. Если усилитель мощности РЧ резонансный и точно настроен на среднюю частоту а, т.
е. ~р(в ) = О, то согласно (8.17) оказывается р"(ае) = г'е = 0 и искажений по четным гармоникам не будет: К = О. Искажения по третьей гармонике вызываются нелинейностью ~р(в); Кэ пропорционален квадрату девиации Ьа, модулирующей частоте й и второй производной от времени запаздывания г'р. Если д(а) пикейна и имеет место точная настройка <р(в ) = О, то, как уже отмечалось, нет искажений по второй и третьей гармоникам. В реальном одноконтурном резонансном усилителе мощности РЧ с полосой пропускания П (по уровню — 3 лБ) обеспечивается ~", «101Пэ, при точной настройке контура возникают искажения по третьей и пятой гармоникам: КЗ ~Й 4П ' К5 «2 пэ1 М = КЭ(оПП) . (8.18) Обычно Кз «К» и поэтому можно определять необходимую полосу з усилителя: П ъ 2Р х ~~ 7Жз.
В двухконтурных усилителях при связи, близкой к критической, нелинейные искажения вдвое меньше, чем зто следует нз (8.18). Если тракт усиления содержит несколько ступеней, то искажения их суммируются. Таким образом, в резонансных ступенях усиления мощности и умножителях частоты сигналов с угловой модуляцией для снижения вносимых искажений необходимо обеспечивать точную настройку относительно средней частоты сигнала, а также необходимые полосы пропускания. В радиопередатчиках обычно контурные системы имеют рабочее значение добротности Д < 10...! 5 из-за больших вносимых сопротивлений, что способствует получению небольших искажений. Еще более благоприятно с этой точки зрения выполнение тракта УМРЧ в виде широкополосных усилителей с фильтрацией высших гармоник на выходе передатчика. При усилении мощности ЧМ или ФМ колебаний целесообразно применять критический, перенапряженный и (если позволяют частотные ограничения) ключевой режимы, так как амплитуда усиливаемых колебаний постоянна, а вышеупомянутые режимы обеспечивают высокий КПД и наилучшее использование усилительных приборов по мощности.
Большие вносимые сопротивления в системах связанных контуров передатчикев, невысокие характеристические сопротивления в метровом и дециметровом диапазонах волн, полезные для достижения нели- 421 нейных искажений, не превосходящих допустимые, иногда приводят к малым эквивалентным сопротивлениям нагрузки в ГВВ: Л',= = 2,„/С„(г„+ Я,„) = ЕЯ„, что затрудняет обеспечение целесообразной напряженности режима. В большей степени это свойственно ламповым ГВВ, где требуется большое значение Я, = У,/1„, и в существенно меньшей степени — транзисторным, так как при одинаковой мощности Р, у транзисторного ГВВ переменное напряжение в коллекторной цепи У„в несколько десятков раз меньше, чем анодное у лампового У„ наоборот — соответственно !„, > 1„и необходимое Я„= УЛ„очень мало (см.
гл. 2). Применение этих режимов целесообразно и еще по двум соображениям: 1. В указанных режимах усилитель оказывается ближе к генератору напряжения, так как выходное напряжение мало зависит от сопротивления нагрузки, т, е. генератор имеет малое внутреннее сопротивление, и поэтому частотная характеристика резонансного УМРЧ становится более равномерной и широкополосной, а связанные с этим фактором искажения ЧМ уменьшаются.
2. В указанных режимах амплитуда выходного сигнала мало зависит от входного, т. е. усилитель приобретает свойства амплитудного ограничителя и уменьшает возникшую по каким-либо причинам паразитную АМ. Многократное умножение частоты в тракте передатчика может приводить к нежелательным результатам: при каждом умножении спектр сигнала приобретает побочные и внеполосные составляющие — как высшие гармоники, так и низшие (субгармоники); проблема фильтрации их до требуемых уровней усложняется; в умножителях, работающих с использованием малых углов отсечки (см.
з 6.2) илн на нелинейных емкостях, возникают флуктуации фазы, приводящие к увеличению уровня шумов в спектре полезного сигнала, т. е. к снижению качества. 8.7. ПЕРЕДАТЧИКИ ДИСКРЕТНЫХ СИГНАЛОВ С УГЛОВОЙ МОДУЛЯЦИЕЙ Значительная часть обмена информацией осуществляется радиотелеграфом, т. е. сообщения преобразуются в дискретные (телеграфные) сигналы, которые манипулируют амплитудой, частотой, или фазой несущего колебания, Передача сообщений радиотелеграфом по сравнению с радиотелефонией обеспечивает значительно лучшую помехоустойчивость, особенно в условиях сильных помех, может занимать гораздо меньшие полосы частот (около 100...300 Гц на один канал), лучше используется приемная и передающая аппаратура.
Радиотелеграфия широко применяется в системах магистральной связи 18, 87) при 428 скоростях телеграфирования 50...200 Бод и в различных системах подвижной связи при скоростях 40...70 Бод (1 Бод = 1 бнт/с). Некоторым неудобством радиотелеграфии является то, что требуется специальная подготовка оператора или необходимо наличие специальной буквопечатающей аппаратуры. Амплитудная телеграфия (АТ), или излучение А)„обладает низкой помехоустойчивостью и в настоящее время еще остается как резервный простейший вариант радиотелеграфирования при ручной работе в некоторых системах связи (морская подвижная связь).
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
