Передатчики низовой радиосвязи

 

Передатчики низовой радиосвязи входят в состав радиостанций различных систем радиосвязи. На рисунке 6 (а), (б) представлены структурные схемы передатчиков низовой связи с УМ. Первая схема использует прямую ЧМ варикапом в кварцевом автогенераторе.[1]

Модулирующий сигнал U_W усиливается в УНЧ 2 и подвергается частотной предкоррекции в 3, затем производится ограничение его амплитуд в ограничителе 4. ФНЧ 5 ограничивает спектр модулирующего сигнала приблизительно до 3,5 кГц. В кварцевом автогенераторе 6 осуществляется прямая ЧМ, затем производится умножение частоты для увеличения глубины модуляции и повышения частоты до рабочего диапазона системы радиосвязи. Полосовой фильтр 8 ослабляет нежелательные спектральные составляющие, возникающие при умножении частоты. Усилитель мощности ВЧ 9 обеспечивает необходимый уровень выходной мощности передатчика, ФНЧ 10 – ослабление излучения высших гармоник до допустимого уровня (40…60дБ).[1]

Рисунок 6 (а) – Структурная схема передатчика низовой связи с ЧМ на кварцевом генераторе

 

Структурная схема передатчика, использующего косвенный метод получения ЧМ, изображена на рисунке 6 (б) где в фазовом модуляторе 6 осуществляется модуляция фазы несущего колебания, спектр модулирующего сигнала перед входом модулятора может подвергаться дополнительной коррекции в интеграторе 3. Назначения элементов 1-5 и 7-10 аналогичны предыдущей схеме. Частота задающего генератора 11 стабилизируется кварцевым резонатором, а буферный усилитель 12 уменьшает влияние последующих цепей на частоту автогенератора.[1]

 

Рисунок 6 (б) – Структурная схема передатчика низовой связи с использованием фазового модулятора

Передатчики на УКВ

Передатчики для радиовещания на УКВ и звукового сопровождения телевидения должны обеспечивать высокое качество звукового вещания.

Передатчики мощностью 4…5 и 15 кВт для повышения надежности используют принцип построения со сложением мощностей двух полукомплектов, возбудители обеспечиваются 100%-ным резервированием.

Обеспечение высоких качественных показателей представляет серьезную проблему, которая решается в основном возбудителе.

Возбудитель УКВ станции ЗПУКВ-15 выполнен по схеме рисунка 7. Задающий генератор 1 обеспечивает высокостабильные колебания с частотой 80…90 кГц, которые модулируются по фазе в модуляторе 2, где используется импульсно-фазовая модуляция обеспечивающая девиацию фазы Df»140…150⁰. Затем частота умножается в 9 раз. Сигналом второго канала в модуляторе 8 производится амплитудная модуляция колебаний поднесущей частоты 31,25 кГц, при этом образуется спектр надтональных частот 16,25…46,25 кГц. Этим сигналом производится вторичная ФМ в фазовом модуляторе 4, где девиация фазы не превышает 7…10⁰, так как модулирующий сигнал высокочастотный. Интегрирующие цепи 6 обеспечивают преобразования ФМ в ЧМ. Далее частота еще раз умножается в 9 раз и достигает рабочего диапазона 66…73 МГц. Модулирующие сигналы каналов подвергаются частотной предкоррекции цепью с постоянной времени 50 мкс.[1]

Рисунок 7 – Структурная схема возбудителя и предварительного усилителя передатчика УКВ ЧМ вещания с возможностью стереофонической работы

 

 

Заключение

Угловая модуляция обладает несколькими важными достоинствами. Так, мощность передатчика не изменяется при модуляции, она постоянна и равна пиковой,, тогда как при АМ, например, мощность несущей должна быть в четыре раза меньше пиковой. Усилитель мощности передатчика с угловой модуляцией работает при постоянной амплитуде сигнала, поэтому к его линейности не предъявляется никаких требований. Он может работать в режиме класса С, т.е. с максимальным кпд. Передатчик не требует для модуляции большой мощности звукового сигнала, по схеме и конструкции он получается заметно проще АМ.

Постоянство мощности ЧМ и ФМ сигналов — существенное преимущество в связи с развитием сети ретрансляторов. Ведь УКВ слабо огибают земную поверхность, поэтому дальность действия УКВ передатчиков в обычных условиях не намного превосходит дальность прямой видимости. Дальность значительно увеличивается при наличии ретранслятора, а тем более — цепочки ретрансляторов, установленных на возвышенных местах. Из-за нелинейности усилительных каскадов ретранслятора слабые сигналы подавляются в нем сильными. Если к тому же сильный сигнал модулирован по амплитуде, то в ретрансляторе возникнет перекрестная модуляция и слабый сигнал так же окажется промодулирован, связь нарушится. При использовании угловой модуляции перекрестная модуляция не возникает. Наличие сильного сигнала приводит лишь к уменьшению коэффициента усиления ретранслятора, но не нарушает возможности проведения связи. По этой же причине передатчики с угловой модуляцией практически не создают помех телевизионному и радиоприему и значительно меньше мешают близко расположенным радиостанциям по сравнению с АМ.

Список литературы

1 Проектирование радиопередающих устройств: Учебн. пособие для вузов/ В.В. Шахгильдян, В.А. Власов, В.Б. Козырев и др.; Под ред. В.В. Шахгильдяна.- 3-е изд.; перераб. и доп. М.: Радио и связь, 1993г.;

2 В. И. Каганов. Радиопередающие устройства. М. ИРПО: Издательский центр «Академия» 2002г.