ГЛАВА 2. КЛАССИФИКАЦИЯ, КАСКАДЫ, СТРУКТУРНАЯ СХЕМА И ПАРАМЕТРЫ РАДИОПЕРЕДАТЧИКОВ
Классификация РПДУ
РПДУ классифицируют по назначению, объекту использования, диапазону частот, мощности и виду излучения.
Назначение РПДУ определяется радиотехнической системой, в которой оно используется, и связано с видом передаваемой информации. Различают: радиосвязные, радиовещательные, телевизионные, радиолокационные, радиотелеметрические, радионавигационные и другие.
Объект использования определяется местом установки РПДУ: наземные стационарные, самолетные, спутниковые, корабельные, носимые, мобильные, т.е. устанавливаемые на автомобилях, железнодорожном транспорте и иных наземных передвижных объектах.
По диапазону частот РПДУ различают на: сверхдлинноволновые, длинноволновые, средневолновые, коротковолновые, ультра- коротковолновые, дециметровые, сантиметровые, миллиметровые. Передатчики пяти первых диапазонов объединяются общим названием - высокочастотные, трех последних - сверхвысокочастотные. Границей между РПДУ ВЧ и СВЧ диапазонов является частота 300 МГц. При частоте менее 300 МГц передатчик относится к ВЧ диапазону, выше - к СВЧ диапазону.
|
|
По мощности ВЧ сигнала, подводимого к антенне, РПДУ различают: малой - до 10 Вт, средней - 10... 500 Вт, большой- 500 Вт... 10 кВт, сверхбольшой - выше 10 кВт.
По виду излучения передатчики разделяют на работающие в непрерывном и импульсном режимах.
Для характеристики типа радиопередатчика следует указать, к какому виду он относится в каждом из пяти названных разрядов.
Пример 1. Радиосвязной радиопередатчик самолетного типа, УКВ диапазона, средней мощности, непрерывного излучения. Пример 2. Радиолокационный радиопередатчик, мобильный, сантиметрового диапазона, сверхбольшой мощности, импульсного излучения.
В табл. 2.1 приведены некоторые типы радиосистем и радиопередатчиков различного назначения с привязкой к диапазонам волн.
Каскады и блоки РПДУ
Радиопередатчик представляет собой сборку из отдельных каскадов и блоков, каждый из которых функционирует самостоятельно, и в сочетании с другими частями всего устройства. К числу каскадов относятся:
- автогенератор, или генератор с самовозбуждением, - источник ВЧ или СВЧ колебаний. В зависимости от метода стабилизации частоты различают кварцевые и бескварцевые автогенераторы;
- генератор с внешним или независимым возбуждением - усилитель ВЧ или СВЧ сигнала по мощности.
Таблица 2.1
Классификация частот и их применение
Наименование диапазона | Длина волны | Частота | Назначение системы и радиопередатчика |
Мириаметровые (сверхдлинные волны) | 100... 10 км | 3... 30 кГц | Дальняя радионавигация |
Километровые (длинные волны) | 100...1 км | 30...300 кГц | Радиовещание |
Гектометровые (средние волны) | 1000...100 м | 0,3...3 МГц | Радиовещание |
Декаметровые (короткие волны) | 100...10 м | 3...30 МГц | Радиовещание Мобильная радиосвязь Любительская радиосвязь (диапазон 27 МГц) |
Метровые (ультракороткие волны) | 10...1м | 30...30 МГц | УКВ ЧМ вещание Телевизионное вещание Мобильная радиосвязь Самолетная радиосвязь |
Дециметровые (L, S диапазоны) | 1...0,1 м | 0,3...3 ГГц | Телевизионное вещание Космическая радиосвязь и радионавигация Сотовая радиосвязь Радиолокация |
Сантиметровые (С, Х, К диапазоны) | 10...1 см | 3...30 ГГц | Космическая радиосвязь Радиолокация Радионавигация Радиоастрономия |
Миллиметровые | 10...1 мм | 30...300 ГГц | Космическая радиосвязь Радиолокация Радиоастрономия |
В зависимости от полосы пропускания различают узко- и широкополосные генераторы;
|
|
- умножитель частоты, служащий для умножения частоты колебаний;
- преобразователь частоты, предназначенный для смещения частоты колебаний на требуемую величину;
- делитель частоты, служащий для деления частоты колебаний;
- частотный модулятор, осуществляющий частотную модуляцию;
- фазовый модулятор, осуществляющий фазовую модуляцию;
- фильтры, служащие для пропускания сигнала только в определенной полосе частот;
- сумматор (делитель) мощностей сигналов, в котором происходит суммирование мощностей однотипных сигналов или деление сигнала по мощности в требуемое число раз;
- мостовое устройство - разновидность сумматора при сложении мощностей двух сигналов или делении в два раза мощности сигнала;
- направленный ответвитель, служащий для отбора части мощности сигнала из основного канала его распространения;
- согласующее устройство, предназначенное для согласования выходного сопротивления радиопередатчика с входным сопротивлением антенны;
- аттенюатор, служащий для регулирования мощности сигнала;
- фазовращатель, необходимый для управления фазой сигнала;
- ферритовые однонаправленные устройства (циркуляторы и вентили), служащие для пропускания сигнала только в одном направлении;
- балластные сопротивления, в которых происходит рассеивание мощности.
К числу основных блоков, составляемых из каскадов, относятся:
- блок усиления ВЧ или СВЧ сигнала по мощности, выполняемый из последовательно включенных генераторов с внешним возбуждением;
- блок умножителей частоты, применяемый в случае большого коэффициента умножения;
- синтезатор частот, предназначенный для образования дискретного множества частот;
- возбудитель, включающий в свой состав синтезатор частот и частотный или фазовый модулятор;
- амплитудный модулятор, служащий для осуществления амплитудной модуляции;
- импульсный модулятор, предназначенный для осуществления импульсной модуляции;
- антенно-фидерное устройство, соединяющее выход радиопередатчика с антенной и включающее фильтр, направленный ответвитель, ферритовое однонаправленное и согласующее устройства;
- блоки автоматического регулирования, служащие для стабилизации или управления параметрами радиопередатчика.
К их числу относятся: устройства автоматической подстройки частоты, автоматической перестройки электрических цепей усилительных каскадов, автоматической перестройки согласующего устройства, автоматического управления мощностью, автоматического поддержания теплового режима. Современные устройства автоматического регулирования строятся на основе микропроцессора.