КЛАСИФІКАЦІЯ, КАСКАДИ, СТРУКТУРНА СХЕМА та параметри РАДІОПЕРЕДАТНИКІВ

Космічний радіозв'язок Радіолокація Радіоастрономія

2.2. Каскади та блоки РПДУ

Радіопередавач являє собою складання окремих каскадів і блоків, кожен з яких функціонує і самостійно, і в поєднанні з іншими частинами всього пристрою. До каскадів ставляться:

автогенератор, або генератор із самозбудженням, - джерело ВЧ або НВЧ коливань. Залежно від методу стабілізації частоти розрізняють кварцові та безкварцові автогенератори;

генератор із зовнішнім або незалежним збудженням - підсилювач ВЧ або НВЧ сигналу за потужністю. Залежно від смуги пропускання розрізняють вузько- та широкосмугові генератори;

помножувач частоти, що служить для множення частоти коливань;

перетворювач частоти, призначений для усунення частоти коливань на необхідну величину;

дільник частоти, що служить для поділу частоти коливань;

частотний модулятор, який здійснює частотну модуляцію;

фазовий модулятор, що здійснює фазову модуляцію;

фільтри, що служать для пропускання сигналу тільки у певній смузі частот;

суматор (він же дільник) потужностей сигналів, в якому відбувається підсумовування потужностей однотипних сигналів або поділ сигналу потужності в необхідне число разів;

мостовий пристрій - різновид суматора при складанні потужностей двох сигналів або розподілі вдвічі потужності сигналу;

спрямований відгалужувач, який служить для відбору частини потужності сигналу з основного каналу його поширення;

узгоджувальний пристрій, призначений для узгодження вихідного опору радіопередавача з вхідним опором антени;

аттенюатор, службовець регулювання потужності сигналу;

фазообертач, необхідний длякерування фазою сигналу;

феритові односпрямовані пристрої (циркулятори та вентилі), що служать для пропускання сигналу тільки в одному напрямку;

баластові опори, у яких відбувається розсіювання потужності;

До основних блоків, що складаються з каскадів, відносяться:

блок посилення ВЧ або НВЧ сигналу по потужності, що виконується з послідовно включених генераторів із зовнішнім збудженням;

блок помножувачів частоти, який застосовується у разі великого коефіцієнта множення;

синтезатор частот, призначений для утворення дискретної множини частот;

збудник, що включає до свого складу синтезатор частот і частотний або фазовий модулятор;

амплітудний модулятор, який служить для здійснення амплітудної модуляції;

імпульсний модулятор, призначений реалізації імпульсної модуляції;

антенно-фідерний пристрій, що з'єднує вихід радіопередавача з антеною і включає фільтр, спрямований відгалужувач, феритовий односпрямований і узгоджувальний пристрій;

блоки автоматичного регулювання , що служать для стабілізації або керування параметрами радіопередавача. До них відносяться: пристрої автоматичного підстроювання частоти, автоматичної перебудови електричних ланцюгів підсилювальних каскадів, автоматичної перебудови узгоджувального пристрою, автоматичного керування потужністю, автоматичної підтримки теплового режиму. Сучасні пристрої автоматичного регулювання будуються з урахуванням мікропроцесора.

2.3. Структурна схема РПДК

Різноманітні типи радіопередавачів виконуються як комбінація відповідних каскадів та блоків. Узагальнена структурна схема РПДУ представлена ​​на рис. 2.1.

параметри

Мал. 2.1. Узагальненаструктурна схема РПДУ

Збудник служить для формування сітки робочих частот із необхідною стабільністю. При невеликій кількості робочих частот збудник будується за принципом «кварц – хвиля», що означає: кожній із частот відповідає свій кварцовий автогенератор. Перехід із однієї частоти в іншу здійснюється з допомогою електронного комутатора.

При великому числі частот збудник є цифровим синтезатором частот, до складу якого входить кварцовий автогенератор, званий опорним, дільник зі змінним коефіцієнтом розподілу (ДПКД) і пристрій автоматичного підстроювання частоти. Такий синтезатор може бути збудований на основі великої інтегральної мікросхеми.

Частота кварцових автогенераторів зазвичай не перевищує 100 Гц. Тому при частоті передавача більше даного значення пристрій включаються помножувачі частоти, що підвищують частоту сигналу в необхідне число разів.

Отримання необхідної вихідної потужності радіопередавача здійснюється за допомогою блоку посилення потужності, каскадно включених ВЧ або НВЧ генераторів із зовнішнім збудженням. При вихідній потужності передавача, що перевищує потужність одного приладу, у вихідному каскаді відбувається підсумовування потужностей генераторів.

Між вихідним каскадом радіопередавача та антеною включається антенно-фідерний пристрій (АФУ). До складу АФУ входять: фільтр для придушення побічних випромінювань радіопередавача, датчики падаючої та відбитої хвилі та узгоджувальний пристрій. При роботі в НВЧ діапазоні замість останнього зазвичай застосовується феритовий односпрямований пристрій - вентиль або циркулятор.

Частотна модуляція здійснюється в збуднику радіопередавача, фазова - в збуднику або ВЧ помножувачах та підсилювачах, амплітудна та імпульсна - у ВЧ підсилювачах.

За допомогою блоку автоматичного керування виконуються автоматична стабілізація параметрів радіопередавача (насамперед потужності та температурного режиму), захист при порушенні нормальних умов експлуатації (наприклад, при обриві антени) та керування (вмикання-вимикання, перебудова по частоті).

При складанні та розрахунку структурної схеми транзисторного радіопередавача виходять з його призначення, умов роботи та наступних основних параметрів: вихідної потужності, що підводиться до антени; - Діапазону робочих частот, стабільності частоти, виду модуляції та характеристик модулюючого сигналу.

Загальний коефіцієнт посилення сигналу за потужністю радіопередавача

де - Потужність сигналу, що надходить в антену; - Коефіцієнт передачі АФУ; - Потужність сигналу збудника (зазвичай Лабораторна робота