2015-05-30
964
1. Автогенераторы гармонических колебаний. Условия возбуждения. Трехточечная схема.
Автогенератор — электронный генератор с самовозбуждением.
Автогенератор вырабатывает электрические (электромагнитные) колебания, поддерживающиеся подачей по цепи положительной обратной связи части переменного напряжения с выхода автогенератора на его вход. Это будет обеспечено тогда, когда нарастание колебательной энергии будет превосходить потери (когда петлевой коэффициент усиления больше 1). При этом амплитуда начальных колебаний будет нарастать.
Автогенераторы применяются, например, в радиопередающих устройствах.
Существует 2 режима работы автогенератора: мягкий и жесткий режимы.
Мягкий режим характеризуется безусловным быстрым установлением стационарного режима при включении автогенератора.
Жесткий режим требует дополнительных условий для установления колебаний: либо большой величины коэффициента обратной связи, либо дополнительного внешнего воздействия (накачки).
Условия возбуждения:
баланс амплитуд Коэффициент передачи по замкнутому кольцу генератора должен быть равен единице. Т. е. вся энергия, затрачиваемая на пассивных элементах генератора и нагрузки должна полностью компенсироваться энергией пополнения усилительного элемента.
баланс фаз Суммарный сдвиг фаз в замкнутом кольце автогенератора должен быть равен нулю или кратен 2p (360°). Т. е. энергия пополнения усилительного элемента должна подаваться в фазе с уже существующими колебаниями. Для выполнения этого условия цепь обратной связи автогенератора должна быть положительной. Т. к. в большинстве автогенераторов условие баланса фаз выполняется лишь на одной частоте, то это условие определяет частоту генерации.
В обобщенной схеме колебательная система, состоящая из трех реактивных сопротивлений Хкб, Хбэ, Хкэ (активными сопротивлениями в большинстве случаев можно пренебречь), подключена к транзистору в трех точках: к, б, э, что определило название схемы. Отдельные элементы колебательной системы могут быть конденсаторами, катушками или более сложными электрическими цепями, например расстроенными параллельными контурами. Таким образом, колебательная система приводится к контуру, состоящему из трех реактивных сопротивлений, по которым протекает контурный ток 
. В такой схеме автогенератора колебания могут возбудиться на собственной частоте данного контура f0 (точнее, на очень близкой к ней частоте), определяемой из условия резонанса, т. е.
Правильно составленная схема автогенератора должна обеспечивать выполнение условий баланса фаз и баланса амплитуд на частоте, близкой к собственной частоте колебаний в контуре.
Рисунок 11.2 – Индуктивная трехточка Рисунок 11.3 – Емкостная трехточка
2. Методы борьбы с замиранием и искажением сигналов при распространении радиоволн.
Замирание — явление, при котором в течение определенного интервала времени происходит то постепенное усиление, то ослабление сигнала.
Подавление искажений из-за многолучевого распространения используется, чтобы извлечь желательный сигнал из нежелательных отражений. Оно работает, определяя, как известный переданный сигнал искажен замиранием из-за многолучевого распространения, и настраивает обратный фильтр, чтобы извлечь остальную часть переданного сигнала. Этот известный сигнал — 26 битов обучающей последовательности, передаваемой в середине каждого временного интервала пакета.
Скачок частоты
Передвижная станция позволяет применять любую из заданных частот: это означает, что частота может изменяться между передатчиком и приемником и управляться в пределах одного кадра TDMA. Так как замирание из-за многолучевости зависит от несущей частоты, медленные скачки частоты помогают облегчить проблему помех.
Прерывистая передача
Уменьшение межканальных помех — цель любой сотовой системы, так как это позволяет обеспечить лучшее обслуживание для данного размера ячейки или использование меньших ячеек, что увеличивает полную емкость системы. Прерывистая передача (DTX — Discontinuous transmission mode) — метод, преимущество которого основано на том, что фактически человек при нормальном сеансе связи говорит меньше 40 процентов времени. Поэтому возможно выключать передатчик в течение периодов молчания. Дополнительное преимущество — в том, что DTX экономит энергию мобильной станции.
Прерывистый прием
Другой метод сохранения энергии в подвижной станции — прерывистый прием. Широковещательный канал коротких сообщений (Paging Channel), используемый основной станцией, чтобы сигнализировать о вызове базовой станции к мобильной станции, структурирован в подканалы. Каждая подвижная станция должна принимать только свой собственный подканал. В режиме ожидания вызова, в период времени между последовательными подканалами, мобильная станция может ставиться в режим, когда энергия почти не потребляется.
Если задержка распространения всех лучей мала по сравнению с длительностью канального символа, то возникает только интерференция лучей, приводящая к замираниям.
Методы борьбы: увеличение мощности, разнесенный прием, АРУ
Если задержка распространения всех лучей сравнима с длительностью канального символа, то возникает наложение предыдущих канальных символов на последующие (межсимвольная интерференция).
Методы борьбы: канальный эквалайзер, широкополосные сигналы, управление диаграммой направленности, увеличение защитных интервалов между символами.
