Белов Л.А. Устройства формирования СВЧ-сигналов и их компоненты (2010) (1095867), страница 8
Текст из файла (страница 8)
1.23. Максимум рас:"''пределения вероятности появления амглитуд на рис. 1.23 соответ'~г ствует 7;"е максимальной амплитуды колебаний, а с вероятностью ,,95 яе суммарная амплитуда не превосходит 1О ре максимальной. При "„- 'усреднении по 32 каналам максимум функции распределения соот'," ветствует 9,7 ";е максимальной амплитуды, а суммарная амплитуда не :,',превосходит 15 бе максимальной с вероятностью 95 бе. Это дает воз:.„щожность облегчить требования к линейности усилителей СМН-сне:.,':;;:цала в тракте радиопередаюшего и радиоприемного устройств. ';. Использование графика распрелеления вероятности вида рис.
1.23 ,;",,'позволяет рассчитать эффективность применения мер по снижению -':;:,: йик-фактора в целях повышения помехоустойчивости при ограни;:,чепцом лиапазоне линейности усилителя мошности: использования *;режима ограничения сигнала сверху, кодирования для исключения ',;.
комбинаций бит в символе, даюших максимальные значения пик:,: фактора, введения избыточного канального кодирования, корректи;."'*' рующего ошибочное распознавание символов с наиболылими ампли::". тудамн При одновременной передаче множества цифровых каналов с ";;. ъкздуляцией СМН наиболее эффективно используется выделенная "!.'волоса ралиочастот, а ортогональность ансамбля частот обеспечи'„„„'вает возможность демодуляции сообшення в каждом канале с ленни,;:,'.,:мвльными межканальными искажениями, причем внеполосный ;:," мйннпуляционный спектр более резко убывает за пределами выде.'";-:: 'ленной полосы частот по сравнению с ФМн-сигналами (рис.
1.24) ,;;: Формирование сигнала СМН при большом числе каналов в символе ;". =;: 'ав Рнс. 143. Кривая распределения аиплнгсл 32-кананьнвся снснана Сии с маннптаянней 2ФМ в квныам канаве (» — Ь „,~(Ус) Рнс. 1.24. Спектральнаа платность мопзносзи 64-канааьнозо си~нала СЫН с ниазнен несущей частое ам 000 Ыгн, азатом по несзщим часзптвм 1ОО Ы! и н псеваосдучанноя фазовои мапипздапиеи 2ФМ в каждом квнвас со скоростью!00 Ыанггс производят с помощью цифрового модема, а котором вычисляются коды отсчетов ординат канальных модулированных колебаний, а их сумма поступает на выходной ЦАП. Техническое ограничение при этом связано с предельным быстродействием вычислительных операций. Находит применение вариант с суммированием сигналов от нескольких источников аналоговых модулированных колебаний.
Дополнительные погрешности формирования сигналов СМН возникают из-за интермодуляционных искажений в усилителях СВЧ-мощности, поскольку пнк-фактор такого сигнала заметно превышает единицу, а в таких усилителях существенно проявляется эффект преобразования амплитудной модуляции в фазовую 1АмгФМ-коггверггзл). Выбор мощности СМН-снгнала при его усилении оказывается компромиссным из-за противоречивых требований к лнйейности и энергетической эффективности усилителя Мощности.
В протоколе обработки сигнала СМН может быть заложен принцип адаптации к состоянию канала связи. При установке соединения отдельно тестируется каждый частотный подканал, определяется возможность его использования., а также модуляционная скорость подканала и число позиций модуляции. Если во время сеанса связи при изменении помеховой обстановки параметры подканалов меняются, то некоторые подканалы могут отключаться. Сигналы с такой модуляцией и количеством каналов до нескольких тысяч находяг применение, в частности, в сверхширокополосных системах передачи цифровой информации по проводным линиям. 46 К В чем обошость и различия спектра ьч;но~о немодупировакного радио;...=,.часзозигио сигнала и спектров его амплнтдгных.
фазовых и частотных несзабильностейч 2, Какие значения частоты охватывакзтся понятием СВЧУ 3. Какие функции выполняет хронизагор опорныя частот в радиотехничег' оком устройстве*' 4. Перечислите основнь.е технические требованля к си1 на ам с многопози '-' 'Ниенной фаювой манипуляцией 5. Как оценивается компактность спектра внеполосв~ых излучений сигнала с Многопозицион ной фазовой мани пуля циейч ~ь~': б, Для решения каких задач используются сигналы 8ФМ н 16КАМ? 7. Перечислите основные технические требования к сигналам с мангшуля:.",- цйей часзоты. 8. Для решения каких задач применяется частотная маска сигнала на выходе :: радиопередаюьчего устройства" 9. Какими параметрами характеризуется сигнал с многими ортогональнымн ,', нвсуншми частотами' >:"; 2.1.
Компонентная база Компоненты, которые входят в состав устройств СВЧ-диапазона, весьма разнообразны ~21 — 251. Это обусловлено тем, что для частот 300 МГц и выше длина волны колебаний в электрических цепях оказывается сравнимой с физическими размерами соединительных проводников. выводов н внутрикорпусных соединений, так что необходимо учитывать при конструировании паразитные емкости, нндуктивности выводов, параметры корпуса компонента, взаимодействие высокочастотных злектромагнизных полей в конструкции.
Для любого элемента таких цепей, который на первый взгляд кажется сосредоточенным, необходимо учитывать его распределенные параметры, и только в эквивалентных схемах в определенных пределах по частоте можно считать параме|ры известными и не зависяшими от частоты. Кроме того, время движения носнте.зей заряда в активных элементах СВЧ- цепей оказывается сравнимым с периодом колебаний, чго приводит к изменению характера процессов и в ряле случаев к переходу' на приншшы построения таких элементов, основанные на инерции носителей. Фактические характеристики функциональных узлов диапазона СВЧ сугцественным образом зависят от внутреннего устройства, формы и размеров выводов, технологии монтажа и настройки схемы, параметров компонентов, подключаюших источники электропитания, и параметров блокировочных элементов. Необходимо учитывать линамнку отвода рассеиваемого тепла, вариации электрофизических параметров СВЧ-цепей в диапазоне температур и другие дестабнлизируюгцие воздействия с учетом нестабильностей источников электропитания.
Высокотехнологичные технические решения по миниатюризации компонентов. использованию сложных балансных, компенсационных и адаптивных технических решений сушественно изменили области применимости многих функциональных узлов. Необхолимо учитывать также значительное разнообразие требований к радиотехническим устройствам СВЧ. На мировом рынке электронных компонентов цепей СВЧ можно найти множество однотипных узлов устройств разных производителей, параметры которых определяются не всегда одинаковым образом. В ряде случаев предлагаемым на этом рынке изделиям можно создать собственные альтер- 48 натнвйыс щхййч.скйе рсшсйня зйайл и ййно фуйкийона .ыййо йазйачеййЯ йз злсмс1Г1ОВ болсс ййзкой стспсйй ййтсграцйй С дрзгОн ", 'стОройы, В услОВйях спсцйалйзйрОВанных Вьзсокотсхйологйчйых '.„.производств мокнут быть достигнуты такие сочетания основных й ':: вспомогатсльйых параметров йзделнй, которые представлякп ся йело:стижимыми средствами собственной разработки Разработчики н ::,йспсцйалисты по использованию радиоэлектронной аппаратуры СВЧ- ,, диапазона зачастую оказываются в затруднительной ситуации нз-за :з,;.невозможности сделать обоснованный выбор технического решения " нли производителя из-за обилия предложений ~25~ с различными ::;;сочетаниями критериев качества и динамичного обновления номенклатуры изделий В данной главе приведены параметры и характеристики серийных ; изделий.
представленных на мировом рынке злектронных компонен-, тов устройств СВЧ-диапазона и дана оценка перспектив их развития. 2.2. Источники колебаний СВЧ-диапазона 2.2.1. Параметры и классификация источников колебаний Для правильного функционирования любого электронного сред,::.- ства необходим источник периодических колебаний с достаточно малой нестабильностью частоты, предназначенный для использова:!',''ния в качестве опорного колебания„синхронизации процессов, моду-'. ' ляции параметров сигналов в соответствии с передаваемым сообще.,-:, „-'нием, преобразования полосы частот сигнала.
Кроме того, основные .Мектрические параметры сигналов такого источника должны соот:::, ',гветствовать национальному или мировому стандарту с допустимой погрешностью для того, чтобы была возможна дешифрация передан':" ','ного сообщения в удаленном приемном устройстве. Прн выборе типа ,'=;-и модели источника колебаний приходится находить компромисс ::,;;;-:между рядом требований, зачастую противоречивых Достижение '!:, ',.компромисса между основными параметрами генераторов опорных колебаний в интервале дестабилизирующих факторов и при о~рани чениях на массогабаритные показатели и на энергопотребление характеризует искусе~во инженера-разработчика.
требует использо::: -;;:вания новых научно-технических достижений и высокой технологической культуры. Важнейшими характеристиками источника колебаний СВЧ-диапазона являются. частота то, погрешности установки заданного значения частоты Л „и вос: ':. произведения частоты О~ одного включения к другому Л, „,„: распределение спснтодльноп пло5носз и мощйос ги фаплкмо цц ма 1011М Ф1!1) 5 (Р) в определенном интервале отс~роек «отклоне',щй) 9 7 оз средней ~~сто~~; нестабильность часзоты Ьг в заданных юггсрвалах времени нри изменениях температуры, давления, влажности, уровня проникающей радиации, комплексного сопротивления нагрузки по модулю и фазе, механических воздействий в виде вибрации и ударов в определенных направлениях и др.; уровень мощности и расположение по частоте сосрелоточенных побочных спектральных составляюгцих (ПСС); относительнь1й уровень вьющих гармоник или изменение параметров формы сигнала; энергетическая эффективность генератора (коэффициент полезного действия КПД) — — о~ношение полезной высокочастотной мощности к мощности потребления от источника элекгропитания, конструктивные и массогабаритные показатели; возможность коррекции частоты и фазы колебания по внешнему эталону; стоимость, условия и срок поставки изделия.