Радиопередающие устройства

Функциональная схема современного радиопередающего устройства

Любая система радиосвязи включает в себя радиопередающее устройство, функции которого заключаются в преобразовании энергии постоянного тока источников питания в электромагнитные колебания и управлении этими колебаниями.

Обобщенная структурная схема современного радиопередатчика изображена на рис. 5.

Рисунок 5 – Обобщенная структурная схема современного радиопередающего устройства

Рассмотрим кратко назначение ее отдельных элементов. Задающий генератор (или возбудитель) генерирует высокостабильные радиочастотные колебания в заданном диапазоне частот. Далее эти колебания усиливаются в предварительных каскадах и поступают на оконечный усилитель мощности. Часто предварительные каскады передатчика работают в режиме умножения частоты радиочастотных колебаний. Это облегчает требования к возбудителю и повышает устойчивость работы передатчика, поскольку усиление ведется на различных частотах. Усилитель мощности обеспечивает на выходе антенны (или фидера) заданную мощность РЧ колебаний. Антенная система излучает РЧ колебания в пространство. Для управления ВЧ колебаниями служит модуляционное (или манипуляционное) устройство. Если передатчик работает с амплитудной модуляцией, то модуляционное устройство воздействует на оконечный или предварительный каскады. Если передатчик работает с частотной модуляцией (манипуляцией), то модуляция (манипуляция) осуществляется в задающем генераторе. Устройство охлаждения ламп и контуров поддерживает заданный тепловой режим передатчика, а устройство блокировки и сигнализации дает информацию о режиме работы передатчика и обеспечивает его включение и выключение, безопасность обращения с ним обслуживающего персонала. Источники питания необходимы для подачи заданных питающих напряжений на лампы или транзисторы передатчика.

Классификация радиопередающих устройств

Радиопередатчики классифицируются:

– по назначению – связные, радиовещательные, телевизионные, радиолокационные, радионавигационные, телеметрические и т.д.;

– по мощности – маломощные (до 100 Вт), средней мощности (до 10 кВт), мощные (до 1 МВт) и сверхмощные (свыше 1 МВт);

– по роду работы (виду излучения) – телеграфные, телефонные, однополосные, импульсные и т.д.;

– по способу транспортировки – стационарные и подвижные (переносные, автомобильные, корабельные, самолетные и т.д.).

Классификация приемопередатчиков по диапазону частот в соответствии рекомендациями Международного Союза Электросвязи (МСЭ) приведена в таблице 1.

Таблица 1 – Классификация приемопередатчиков по диапазонам частот

Номер диапазона Диапазон частот (включая верхнюю и исключая нижнюю частоты) Обозначение полосы Метрическое наименование волн
  3…30 кГц ОНЧ (очень низкие частоты) Мириаметровые
  30…300 кГц НЧ (низкие частоты) Километровые
  0,3…3 МГц СЧ (средние частоты) Гектометровые
  3…30 МГц ВЧ (высокие частоты) Декаметровые
  30…300 МГц ОВЧ (очень высокие частоты) Метровые
  0,3…3 ГГц УВЧ (ультравысокие частоты) Дециметровые
  3…30 ГГц СВЧ (сверхвысокие частоты) Сантиметровые
  30…300 ГГц КВЧ (крайне высокие частоты) Миллиметровые
  300…3000 ГГц ГВЧ (гипервысокие частоты) Децимиллиметровые

Основные показатели качества и параметры радиопередающих устройств

Параметры любого радиопередающего устройства должны удовлетворять требованиям ГОСТов и Рекомендациям МСЭ. Одним из основных параметров передатчика, определяющего во многом дальность действия радиолинии, является его мощность. В зависимости от назначения радиопередатчика его мощность лежит в пределах от долей ватта (передатчики носимых радиостанций) до нескольких мегаватт (коротковолновые радиовещательные станции).

Исключительно важный параметр передатчика – стабильность его частоты. Современные радиопередатчики имеют относительную нестабильность частоты около 10–6…10–7. Иногда требуется и более высокая стабильность частоты, например для передатчиков, работающих в сетях синхронного радиовещания, в системах радионавигации и радиоопределения.

Высокая стабильность частоты передатчика повышает помехозащищенность радиолинии (поскольку позволяет сузить полосу пропускания приемного устройства), позволяет увеличивать число станций, работающих в заданном диапазоне частот без взаимных помех (улучшает электромагнитную совместимость). Существуют международные рекомендации на допустимые отклонения частоты радиопередатчиков всех категорий и назначений.

Важным параметром передатчика является его коэффициент полезного действия (КПД) – отношение мощности в нагрузке к полной мощности, потребляемой от источника питания. Коэффициент полезного действия маломощных передатчиков определяет во многом его габаритные размеры и массу, а КПД сверхмощных передатчиков, кроме того, – стоимость их сооружения и эксплуатации. Высокий КПД позволяет повысить экономичность системы охлаждения, а также увеличить надежность работы передатчика.

Не меньшее значение имеют электроакустические показатели радиопередатчика, такие как требования к коэффициенту модуляции (для передатчиков с АМ), индексу модуляции (для передатчиков с ЧМ и ФМ), нелинейным искажениям, амплитудно-частотной характеристике (АЧХ), уровню фона и шума и т.д.

В связи с ростом числа радиостанций и повышением требований к качеству передачи информации электроакустические и технические показатели радиопередатчиков постоянно совершенствуются. Значительного повышения качественных показателей радиопередатчиков, повышения оперативности их работы удается достигнуть с помощью микропроцессорных устройств в системе телеуправления и контроля.


Понравилась статья? Добавь ее в закладку (CTRL+D) и не забудь поделиться с друзьями:  




Подборка статей по вашей теме: