Радиопередающие устройства

Радиопередающее устройство (радиопередатчик - РПД) cлужит для формирования модулированных радиосигналов (рис.6.1). В РПД осуществляются: генерирование гармонических колебаний радиочастотного диапазона (задающим генератором ЗГ), модуляция радиочастотного колебания в соответствии с передаваемым сообщением (с помощью модулятора М), усиление электрических сигналов (усилителем У). Перенос спектра звуковых частот на более высокие частоты необходим для увеличения дальности связи (вплоть до глобальной) и для уменьшения размеров передающей и приемной антенн. Выход РПД соединяется с антенной с помощью специального кабеля - фидера. Существенной частью РПД является согласующее устройство (СУ), которое включается между РПД и антенной. СУ представляет собой набор катушек индуктивностей и конденсаторов. Известно (см. раздел 3), что антенна представляет собой разомкнутый колебательный контур, емкость и индуктивность которого определяется ее размерами. Максимальная эффективность излучения антенны приходится на ее резонансную частоту (длину волны). При изменении рабочей частоты РПД эффективность излучения энергии антенной падает из-за несоответствия резонансной частоте антенны. Для подстройки характеристик антенны под частоту излучаемого сигнала без изменения ее геометрических размеров подключается СУ. Выбор оптимальных значений элементов СУ в современных РПД осуществляется автоматически.

Структура РПД зависит от его назначения. Структурная схема РПД с АМ показана на рис 6.1.

WA

Настройка на рабочую частоту

Рис.6.1

В РПД с амплитудной модуляцией (рис.6.1) гармонические сигналы радиочастотного диапазона, вырабатываемые задающим генератором ЗГ, после усиления УРЧ подаются на один из входов амплитудного модулятора АМ. На другой вход АМ подаются сигналы от передающего терминала Т, усиленные усилителем звуковых частот УЗЧ. Терминал преобразует сообщение в электрические сигналы (см.раздел 2). В амплитудном модуляторе АМ осуществляется изменение амплитуды радиосигнала по закону сигнала, вырабатываемого терминалом Т. После увеличения мощности модулированных сигналов с помощью усилителя мощности УМ модулированные сигналы через согласующее устройство СУ поступают в антенну WA.

Приведенная схема РПД справедлива для передачи непрерывных сигналов (речи, музыки). При передаче двоичных сигналов роль модулятора выполняет электронный ключ, который подключат или отключает ЗГ (амплитудная манипуляция). Структурная схема РПД с частотной модуляцией показана на рис.6.2.

Структурная схема радиопередатчика с частотной модуляцией

Настройка на рабочую частоту

Рис.6.2

В РПД с частотной модуляцией модулятор воздействует на частоту генерации ЗГ, изменяя ее по закону сигнала.

При передаче двоичных сигналов модулятор дискретно изменяет частоту ЗГ, который вырабатывает одну из двух частот, соответствующих символу 1 или 0.

Основные технические характеристики РПД:

1. Диапазон рабочих частот (радиоволн). В морской радиосвязи используются РПД следующих диапазонов: промежуточных (средних) и коротких волн (ПВ/КВ) с частотами от 1,6 до 27,5 МГц, ультракоротких волн (УКВ) с частотами от 155 до 161 МГц, дециметровых волн в системе спутниковой связи ИНМАРСАТ с частотами от 1625,5 до 1649,5 МГц.

2. Выходная мощность РПД, направляемая в антенну. В зависимости от назначения мощность РПД составляет от долей ватта (РПД сотовой связи) до десятков мегаватт (магистральные РПД). Выходная мощность РПД обеспечивает необходимый уровень сигнала в точке приема, но большая мощность излучения может оказать вредное влияние на членов экипажа, ухудшает электромагнитную обстановку и оказывает мешающее влияние на работу других радиотехнических систем, поэтому вводятся ограничения на максимальную мощность РПД. В судовых радиопередатчиках она составляет: для ПВ-диапазона - 400 Вт, для КВ-диапазона - 1,5 кВт, для УКВ-диапазона - 25 Вт, для спутниковых РПД - 40 Вт.

3.Стабильность частоты РПД. Она характеризует отклонение рабочей (реальной) частоты РПД f_р от номинальной f_н. Количественной оценкой стабильности служит относительная нестабильность (f_н- f_р)/ f_н. В современных РПД эта величина составляет

10^-7…10^-8 и менее.

4. Классы излучения. РПД, используемые в морской радиосвязи, реализуют классы излучения, перечисленные в разделе 2.

Не нашли, что искали? Воспользуйтесь поиском: