Шахгильдян В.В. Радиопередающие устройства (3-е издание, 2003) (1095866), страница 90
Текст из файла (страница 90)
9 9.10). Во избежание больших интермодуляционных искажений выходная мощность при этом снижается более чем в 2 раза. В современных РПС [69, 70) осуществляются автоматически не только необходимые коммутации в аварийных ситуациях, но и включение и выключение (спустя 5 мин) всей РПС соответственно при подаче (снятии) сигналов изображения и звукового сопровождения на возбудители РПС. Общим недостатком как пассивного 100%-ного резервирования, так и активного со схемами сложения мощностей ~олукомплектов является наличие хотя и очень кратковременного, но неизбежного перерыва в вещании на время срабатывания ВЧ переключателей большой мощности (в системе сложения — переключателей обхода моста и коммутации исправного полукомплекта непосредственно на антенно-фидерное устройство).
Время, затрачиваемое на переключение, может составлять до 10 с. Согласно Правилам технической эксплуатации средств вещательного телевидения допускается перерыв в работе, связанный с коммутацией продолжительностью! ...5 с. Не считается также отказом снижение мощности вдвое в течение 0,5...1,0 ч (см. 9 11.2). Этого времени обычно бывает достаточно для восстановления работоспособности аварийного полукомплекта.
Представляет интерес схема коммутации без перерыва в вещании, используемая в японской фирме РПС метрового диапазона мощностью 10/2,5 кВт [23] (рис. 9.6,л). Она содержит два трехдецибельных квадратурных моста, включенных последовательно. В нижнюю соединяющую их линию включен управляемый фазовращатель. К входам 1 и 2 первого моста подключены соответственно передатчики П, и Пз (или полукомплекты одного передатчика), работающие синфазно.
При работе одного первого передатчика его выходная мощность делится поровну первым мостом, затем суммируется втормм мостом и при ср сс 0 поступает в антенну. При работе одного второго передатчика при ф = 0 по аналогии вся мощность будет полностью поступать в балластное сопротивление А . Чтобы она поступала также в антенну, фазовращатель должен обеспечивать <р = — ! 80'. При работе одного первого передатчика напряжения на выхода» первого моста сдвинугы по фазе относительно друг друга на -90', а при работе одного второго — на +90'.
При одновременной работе двух синфазных передатчиков в первом мосте их мощности суммируются и делятся поровну, но суммарные напряжения иа его выходах оказываются синфазиыми. Поэтому при <р * 0 аналогично после суммирования во втором мосте мощности двух передатчиков поровну делятся между антенной и Ве Чтобы вся мощность поступала только в антенну, фазовый сдвиг должен составлять ~р -90'. В целях упрощенна системы и для предотвращения ухудшения развязки из-за неодинакового затухания в верхней и нижней линиях в обе линии (рис.
9.6,6) вводят одинаковые регулируемые фазовращатели <р, и хр„обеспечивающие дискретные значения — 45, О, +45'. Кроме того, в нижнюю линию устанавливают нерегулируемый фазовращатель на — 90 ' в виде отрезка четвертьволновой линии. В номинальном режиме при суммировании мощностей двух одинаковых синфазных передатчи- рис. 9.6. Схемы коммутации передатчиков на фвзовраихатинх ков оба регулируемых фазовращателя должны вносить нулевой нли одинаковый фазовый сдвиг <р, = у = ~р . При работе одного первого передатчика должно быть ф, = ~ре-45', д, = щ, + 45', а при работе одного второго <р, = ~ре+45', ~рз = сре — 45'.
Оба регулируемых фазовращателя выполняются на квадратурных мостах, аналогичных основным мостам М~ н М, но к плечам 3 н 4 которых подключены реактивные сопротивления Х, состоящие из небольших отрезков линий (эквивалентных индуктнвностям) н перестраиваемых конденсаторов. При поступлении ВЧ колебаний на вход 1 каждого фазовращателя они проходят через мосты на клеммы 3 и 4, где делятся поровну н ввиду реактивной нагрузки полностью отражаются н далее суммируются на на выходе 4.
За время прохождения от входа 1 до выхода 4 ВЧ колебания приобретают фазовый сдвиг, зависящий от величины и значения реактивностей Х, и Хг В номинальном режиме прн суммировании мощностей двух передатчиков устанавливают Х, = Хи и поэтому <р, = ~рз = ~рк При работе 'только первого или второго передатчика емкости перестраивают так, чтобы Х, и Х, принимали определенные значения н соблюдались условия ~р, = <р~ +45', а ~рз = ср, й45'. Конденсаторы, которые используются в этой системе, не имеют трущихся контактов и деталей, характеризуются малой инерционное'гью ротора и рассчитаны на напрюкение до !О-кВ. Время их перестройки менее 0,2 с.
За время переключения нагрузка на оба передатчика остается неизменной, н только их мощность перераспределяется между антенной и Яе. Кардинальным решением, позволяющим полностью отказаться как от пассивного, так и от активного резервировкиия, являются блочно-мо-' дульное построение и полная «транзнсторнзация» мощных телевизионных передатчиков, поскольку при правильном выборе режима н условий эксплуатации надежность н долговечность транзисторов намного выше надежности и долговечности вакуумных приборов.
Использование блочно-модульного построения мощных оконечных каскадов приводит к тому, что во время работы выход из строя одного нз модулей ведет только к незначительному снижению уровня выходной мощности. Согласно соотношениям, приведенным в 3 3.8, при четырех модулях ()Ь' = 4) мощность уменьшается на 44'/е, при У 8 — на 23'й, при К = 46 — на !2 'Уо, прн )У = 32 — на б 'Ь, и т. д, Замена модуля исправным и ремонт могуг осуществляться бев перерыва в работе либо во время профилактических осмотров. Недостатки этой системы состоят в том, что, во-первых, балластные резисторы должны рассчитываться с большим запасом по рассеиваемой мощности, и, во-вторых, происходит заметное усложнение схемы, увеличение числа разъемов н соединений.
449 9.5. СТРУКТУРНЫЕ СХЕМЫ ТРАКТОВ ПЕРЕДАТЧИКОВ ИЗОБРАЖЕНИЯ Схема тракта усиления передатчика изображения в значительной степени зависит от выбора места и способа осуществления амплитудной модуляции и формирования требуемой АЧХ. В мощных ламповых передатчиках ранних выпусков АМ осуществляется изменением смещения на управляющую сетку (см. гл. 6) в одном нз промежуточйых каскадов ВЧ тракта передатчика. Такую модуляцию условно называют модуляцией на среднем уровне (в ламповом кабкаде мощностью 100...500 Вт).
Формирование АЧХ производится, в основном на выходе передатчика специальными фильтрами. Однако иа форму АЧХ существенно влияет настройка колебательных контуров модулируемого каскада и всех последующих каскадов усиления модулированных колебаний (УМК). Сократить число влияющих на АЧХ каскадов можно, используя тетроды с высокой крутизной ло схеме с общим катодом и возможно ббльшим усилением по мощности и применяя широкополосные неискажающие мощные усилители.
Другой путь — осуществление сеточной АМ на более высоком уровне мощности, т. е., например, в выходном каскаде тракта передатчика. Но опыт построения ТВ передатчиков с модуляцией на высоком уровне мощности показал неперспективность этого варианта. При осуществлении сеточной АМ в выходном каскаде энергетические показатели модулируемего каскада не выше, чем в режиме;усиления модулированных колебаний, но требуется гораздо более мощное и сложное модуляционное устройство, чем при модуляции на исреднем» уровне.
В тц же время осуществить в выходном каскаде эффективную анодную или анодно-экранную АМ не представляется возможным, так как создать мощный эффекгивный видеоусилитель на лолосу частот телевизионного сигнала О...б,5 МГц пока не удается. При сеточной АМ наряду со значительной нелинейностью амплитудной характеристики в диапазонах ОВЧ и УВЧ возникает паразитная фазовая модуляция, которая вызывает искажения, особенно заметные при передаче цветного нзобрюкения. Скорректировать полностью эти искажения по видеочастоте не удается, а реализовать цепи коррекции в ВЧ тракте при мощности более ! 0 Вт в диапазонах метровых и дециметровых волн лрактически невозможно. Наконец, в диапазонах 1У и У (420...9б0 МГц) при модуляции на высоком и даже на среднем уровне становится невозможным обеспечить требуемую точность АЧХ и крутизну скатов 40...50 дБ/МГц (см. рис.
9.2) из-за недостаточной добротности элементов ЬС и температурной нестабильности их значений. В настоящее время в отечественных и зарубежных передатчиках осуществляется модуляция на малом уровне мощности,не на основной (выходной) частоте, а на постоянной не зависящей от рабочего канала промежуточной частоте (ПЧ) порядка нескольких десятков мегагерц. В этом случае энергетика уже не имеет значения и можно для осуществле- 450 ння АМ применять, например, балансные диодные модуляторы, обеспечивающие хорошую линейность, стабильность и низкий уровень парвзитной ФМ.
Упрощенная структурная схема передатчика изображения с модуляцией на промежуточной частоте представлена на рис. 9.7. В видеочастотном тракте видеосигнал:Р„, специальным образом обрабатывается, усиливается и затем поступает на балансный модулятор (БМ), на другой вход которого поступают колебания с кварцевого автогенератора (АГ,) с частотойУпч. В Российской Федерации для отечественных передатчиков изображенйя выбраны два номинала промежуточной частоты: 7пч = 35,75 МГц — для передатчиков, работающих в диапазонах 1, П, кроме 3-го канала, и в 8-м канале диапазона П1; Д„ч,„= 32,75 МГц — дяя остальных, включая диапазоны 1Ч, У 11 4] .