Классификация диапазонов рабочих частот. Наименование диапазонов. Назначение радиопередатчика в каждом из диапазонов.

Классификация диапазонов рабочих частот. Наименование диапазонов. Назначение радиопередатчика в каждом из диапазонов.

Диапазоном рабочих частот называют полосу частот, на кот. РПДУ обесп. Раб. В соотв. С требованиями стандарта. Изучаемые РПДУ используются для работы в диапазонов ДВ, СВ,КВ,УКВ(МВ),ДМВ и СМВ

Передатчики первых 5 диапазонов объединяются общим названием-ВЧ,3-х последних СВЧ, поэтому границей междуВЧ и СВЧволнами является частота 300 МГц.

2.Опред. шага рабочих чостот….

Шаг сетки рабочей частоты Δf в заданном диапазоне определяется как полоса частот отведенная одному радиосредству, поэтому число шагов N определяется N=(fв-fн)/ Δf, где N число рабочих шагов. РПДУ может работать на любой из фиксированных частот внутри диапазона fн…fв

К примеру 148кГц…285кГц в этом диапазоне работают радиостанции либо РПрУ , которые имеют полосу частот Δf=9кГц

118…136 МГц Δf=25кГц в этом случае N=(fв-fн)/ Δf=(136-118)·10⁶/25·10³=721частотаНедопустимо чтобы передатчик излучал не только в диапазоне fн…fв, но и на частоте отличной от сетки фиксированой сетки частот

Способы осуществления кварцевой стабилизации в диапазоне частот РпДУ

1)Диапазонно- кварцевая стабилизация частоты прямого синтеза

Принцип прямого синтеза можно пояснить с помощью следующей схемы

Выделение частоты осуществляется рез-ми конт - ми. Для dпобочных составляющих необходимо использовать сложное устройство

2) В синтезаторах косвенного типа источником колебаний является перестраиваемый по частоте и упр. По напряжению генератор.Текущая частота ГУН преобразуется в частоту =частоте опорного генератора или частоте другого колебания полученного из сигнала опорного генератора и сопоставляемая с ней. В результате сравнения частоты вырабатывается сигнал ошибки, который подстраивает управляемый генератор. Цепь выполняющая эти операции называется системой ФАПЧ.

Обычно используются 2 типа системы ФАПЧ:

1) С делением частоты в цепи приведённых частот

2) С преобразованием частоты делителя с переменным коэффициентом деления(ДПКД)

Колебание управляемое генератором подаётся на один из двух входов

ФД через ДПКД , который делит частоту генератора в nраз. На 2-ой вход ФД

Подаётся сигнал опорного генератора с частотой f₀. Изменять коэффициент деления ДПКД можно изменять частоту генератора с шагом равным частоте f₀.Обычно в качестве ДПКД исп. Счётчики импульсов вып. На управляющих элементах . Принцип работы системы ФАПЧ 2-го типа может быть представлен 2-ой структурной схемой , которая включает кварцевый генератор.

В системах АПЧ сравниваются сигналы эталонного и стабилизируемого

Генераторов . В результате чего формируется сигнал ошибки. После фильтра

Сигнал ошибки управляется стабилизируемым генератором частота которого следует за частотой эталонного генератора. Основными параметрами синтезатора являются:диапазон частоты вых. Сигнала ,к- воNформируемых частот, а также шаг сетки f. В параметры синтезатора входят также значения абс. и относительной нестабильности частоты.

Нестабильностьfопред. в кварцевом Генраторе может достигать знач от 10^-6,а иногда достигать значения 10^-8(10^-9).

В РПрУ где число фиксированных частотах небольшое могут использовать возбуждение кварц-волна.Отклонение нестабильности может составлять 10^-6

В процессе эксплуатации требуется изменять рабочее частоты сохраняя при этом высокую стабильность частоты РПдУ.Принцип такой стабилизации и формирование сетки частот требуется : 1.Возбудитель имеет 2АГ:1-ый кварцевый ,2-ой перестраиваемый.Сетку дискретные частоты формируют методом синтеза.синтезом частоты называется преобразование стабильной частоты с помощью операций суммирования , вычитания , деления.Системы диапазонно – кварцевой частоты разделяются на прямые и косвенные.Стабил. fформир из f 1-го оп.Г путём арифметичесихдействий.Требуемая частота может выделяться перестраиваемым фильтром.

Опред. промышл. КПД и методы повышения.

Промышл. КПД характеризует экономичность работы РПДУ и предст. Собой отн. Номин. Мощности к общей мощности, потребл. От сети переменного тока РПДУ со всеми вспомогательными устройствами:

Η=(Рном/Робщ)*100%

Чем больше мощьностьРПДУ тем выше нормы на мин. Знач. Пром. КПД. При номин. Мощностях РПДУ от 30 до 250 кВт значение КПД должно быть не менее 45%.

Функции МЭС.

Т-телекоммуникационный

Ведущей междунар. орг. в области электросвязи является Международный Союз Электросвязи (МСЭ). МСЭ был основан в 1865 г. и до 1934 г. назывался Международным Телеграфным Союзом. Функции МЭС:1. Поддерживать и расширять междунар. сотрудничество между всеми государствами - членами Союза с целью рацион.исп. т-ых средств всех типов; 2.Способствовать ув. числа организаций, принимающих участие в деятельности Союза, а также стимулировать плодотворное сотрудничество между этими орг-ми и гос-ми - членами Союза для достижения целей Союза; 3. Предоставлять техническую помощь развивающимся странам в области т-ций, а также содействовать мобилизации материальных, кадровых и финансовых ресурсов необходимых для налаживания доступа к т-ым службам в этих странах; 4.Способ.развитию технических средств и их более эффективной работы с точки зрения повышения эффективности и общедоступности т-ных служб; 5.Содейств. распростр. положительных результатов, получаемых от использования новых т-ных технологий во все регионы мира; 6.Способ.использованию т-ций в мирных целях; 7.Способ. междунар. сближению в т-ной сфере в глобальном информационном обществе на основе сотрудничества между мировыми и региональными межправительственными и неправительственными организациями.

Преимущества и недостатки узкополосных и широкополосных ГВВ. Область применения. Примеры принципиальных электрических схем.

Узкополосные цепи согласования характеризуют ламповые ГВВ, работающие с высокоомной нагрузкой. Широкополосные цепи присущие транзисторным ГВВ сопрнагрузки которых = от нескольких ом до десятков ом. К согласующим у-вам предъявляются следующие требования:

1)Разделять по постоянному току согласующие или сопрягаемые цепи

2)Осущ трансформацию сопротивлений

3)Обеспечивать фильтрацию высших гармоник

4)Обеспечить передачу энергии с мин потерями

5)Обеспечивать переворот фазы

6)Обеспечивать переход от несимметричной нагрузки к симметричной и наоборот

Некоторые свойства согласующих цепей находятся в противоречивой взаимосвязи и разработчикам приходится решать эту делему

Внеполосные излучения

Выделяют 3 группы:

1. Из-за нелинейных процессов модуляции в спектре с-ла появляются побочные излучения. Побочные излучения лежат вблизи выделяемой полосы и являются комбинационными частотами.

2. Гармонические излучения кратных частот , - это явление возникает в следствие работы РПДУ в нелинейном режиме.

3. Паразитные излучения , причиной которых может быть самовозбуждение в каскадах РПДУ(этот вид должен быть исключен). Т.к. исключить внеполосные излучения нельзя (особенно в мощных РПДУ , то устанавливается норманна их значения либо в обсолютных единицах N (мВт), либо в относительных по отношению к основному сигналу (дБ). В современных РПДУ эта норма составляет не менее 60дБ(1*10⁶ раз).В некоторых случаях для особых частот эта норма может достигать 100дБ.

Классификация РПДУ

РПДУклассифицируются по 5 основным признакам:

1. По назначению

2. По объекту использования

3. По диапазону частот

4. По мощности

5. По виду излучения

1.Назначение РПДУ определяется РТ системой в которой он используется и связано с видом передаваемой информации. Различают: радиосвязные, радиовещания, TV, передатчики РЛС, радиотелеметрические, радионавигационные и др.

2.Объект использования определяется местом установки РПДУ что влияет на условия ее эксплуатации. Различают : наземные стационарные, самолетные, спутниковые, корабельные, носимые т.е передатчики устанавливаемые на движущиеся объекты в том числе ж/д и автомобили.

3.По диапазону частот различают в соответствии с принятым делением РЧ-диапозона :

Мирриаметровые(сверхдлинные) – 3…30 кГц – дальняя радионавигация; длина волны - 100…10км

Километровые(длинные волны) – 30…300кГц – радиовещание; длина волны -10…1км

Гектометровый (СВ) - 0,3…3МГц – радиовещание;длина волны -1км…0,1км

Декометровый(КВ) – 3…30МГц – радиовещание , любительская радиосвязь;длина волны -100м…10м

Метровый(УКВ) – 30…300Мгц – УКВ-ЧМ вещание телевидение, корабельная и самолетная связь;длина волны -10…1м

Дециметровый – 0,3…3ГГц – телевидение, сотовая связь, космическая связь, радионавигация;длина волны -1…0,1м

Сантиметровый – 3…30ГГц – радиолокационные станции радиоастрономия, навигация, космическая;длина волны -10…1см

Миллиметоровый – 30…300 ГГц – радионавигация, космическая радиосвязь.длина волны -10…1мм

Существуют также передатчики работающие в диапазоне 300…3000ГГц – гипервысокие частоты.

4.По мощности ВЧ и СВЧ сигнала подводимого к антенне: Передатчики малой мощности(до 10 Вт), средней (10…500 Вт), большой (500…10000Вт), сверхбольшой (больше 10кВт). Под номинальной мощностью понимают среднюю мощность за период высокочастотного колебания энергии подводимой к антенне.

Для вещательных РПДУмощность определяется в режиме молчания, а для связных в режиме нажатого ключа. Имеются также TV передатчики мощность которых измеряется во время пиковой мощности- мощность на уровне вершин синхроимпульсов.

5.По виду излученияразличают : РПДУработающие в:

· непрерывном (сигнал излучается непрерывно)

· импульсном (сигнал излучается импульсно) режимах(РЛС).

Требование к входным и выходным согласующим устройствам ГВВ

Антенна по отношению к рпду имеет определенное входн сопротивление, зависящее от ее конструкции, размеров антенны,длины волны.

Согласование выходного каскада с антенной определяет, какая часть мощности в/ч сигнала подводится к антенне и излучается в пространстве. Антенна по отношению к РПдУ имеет определённое входное сопротивление зависящее от конструкции антенны, размеров, окружающих её предметов и длины волны. Антенна характеризуется комплексным сопротивлением с определённой активной и реактивной частями. Максимальное согласование передатчика с антенной означает передачу номинальной мощности ГВВ в активную составляющую R антенны. Выполнение этого условия осложнят 2 фактора 1) наличие соединения фидера 2) наличие отражённой мощности. Для оптимального согласования надо чтоб потери в фидере достигали минимальных значений.

Выходные каскады в РПдУ выполняют следующие функции:

1 Обеспечить заданную мощность в антенне.

2 Согласование с входным сопротивлением антенны.

3 Обеспечить подавление в одной из внеполосных излучений.

L=λ/2 L=λ/4

Оптимальное согласование рпду с антенной означает передачу номинальной мощности вых каскада ГВВ в активную составляющую, определ значение R_A(w)=min. Выполнение этого условия ослажняется:

· Наличие фидера из-за удаления рпду от антенны

· Отражение мощности сигнала от антенны в результате чего существ падающая и отраженная волна

25. Уравнение баланса мощностей в ГВВ. Основное уравнение преобразования энергии источника питания в энергию ВЧ колебаний.

Простейшим мостовым устройством для сложения мощностей двух генераторов является синфазный мост, состоящий из двух реактивных Х1 и Х2, и двух активных R_б и R_н. т к произведение сопротивлений противоположных плеч равны между собой, то мост оказывается сбалансированным.(Х1*Rн=Х2*Rб)

Потенциал точек 1 и 3,4 и 2 будут одинаковыми и эти точки можно замкнуть,разамкнуть или включить между ними другой генератор.

В диапазоне метровых и более коротких волн применяются мостовые устройства, в котор разность фаз суммирующего сигнала генератора равна 90 градусов. Такие устройства назыв квадратурными мостами сложения. Суммирование мощностей сигналов однотипных ГВВ может осуществляться 3 способами:

1.с помощью многополюсных схем-сумматоров ( к спец устройству подключается большое число однотипных усилителей, мощность сигнала которых поступает в общий выходной сигнал, который связан с нагрузкой )

2.в пространстве с пом фазированных антенных решеток ФАР (ФАР состоит из большого числа излучателей , каждый из которых возбуждается от самостоятельного генератора. Все сигналы, подводимые к излучателю идентичны, за исключением начальных фаз)

3.с пом объемного резонатора ( сигналы генератора подводится к общей колебательной системе в СВЧ генераторе,в котором происходит сложение мощностей)

Схемы связи ГВВ с нагрузкой в диапазоне децеметровых волн.Включение согласующих устройств «трансформатор-длинная линия» Преимущества ТДЛ.Использование трансформаторов с дискретным и плавным изменением волнового сопротивления.Использование полосковых конструкций.

В современных РПдУ в основном используются 3 вида связи с нагрузкой:

1.трансформаторная

2 автотрансформаторная

3 емкостная

Трансформаторная связь-в ней могут использоваться двухобмоточн трансформат с сердечн либо без сердечн с регулир или нерегул самоиндукцией.Согласов сопротивл осущ подбором числа витков катушек и коэффиц самоиндукц.В такой схеме обеспечивается гальваническая развязка между каскадами.В такой схеме обеспечивается плохая фильтрация между каскадами и высшие гармоники от предыдущего каскада всегда могут воздействовать на послед каскад.

В схеме с автотрансформаторной связью напряжение возбуждения снимается с части витков катушки контура предыдущего каскада.Согласование сопротивления осуществляется изменением числа витков катушки Lсв. Гальваническая развязка между каскадами достигается включением разделительного конденсатора и в схеме как и в предыдущем случае имеет место плохая фильтрация высших гармоник.

В схеме с емкостной связью напряжение возбуждения снимается с конденсатора .Согласование сопротивления в этом случае также осуществляется с помощью этого конденсатора.Такая схема обеспечивает хорошую фильтрацию высших гармоник,поскольку с увеличением частоты сопротивление конденсаторов Ск1 и Ск2 уменьшается и следовательно высшие гармоники не проходят на послед каскад.Это положит качество обеспечивает широкое использование таких схем в РПдУ.

Использование полосковых конструкций.Каскады и блоки РПдУ объединяют в какой-то один функциональный узел в технологическом процессе изготовления таких устройств используется гибридно-интегральная технология.это уменьшает паразитные емкости и индуктивности.Реактивные элементы и цепи согласования в РПдУ выполнены в виде отрезков микрополосковых линий, поскольку отрезок длинной волны << 0,25λ замкнут или разомкнут на конце эквивал индукт или емкости.В случае разомкнут линии отрезки << 0,25λ служат в качестве емкостей,а отрезки короткозамкнут на конце служат в качестве индуктивностей.Рассмотрим схему ГВВ СВЧ собран на полосковых линиях.

Рисунок.Каскады и блоки выполненные на полосковых линиях конструктивно выполняются на диалектрической подложке на одной стороне которой нанесена металлизация, а на др проводники,образ микрополосков линий.Разделительные конденсаторы выполнены в виде разрывов микрополосковых линий.

Основное уравнение лампы

Параметрами ЭЛ показывают пост. величины определяющие ее качество и свойство к параметрам относится макс. мощность потерь на аноде.

Основными характеристиками показывающеми усилительные свойства ламп являются:

1.крутизна S – показывает на сколько изменится анодный ток при изменении напряжения на сетке на 1В если катодное напряжение постоянное.крутизна харак-т влияние потенц сетки на анодн ток.

S=[мА/В]Величина крутизны на различных участках характеристики не одинаково. На прямолинейн участке крутизна наибольшая.На нижнем и верхнем изгибе она уменьшается.

Рисунок.

Чм больше крутизна,тем лучше лампа будет работать как усилитель.

2.внутреннее сопротивление Ri – этот параметр есть отношение изменения величины анодного напряжения к величине изменения анодного тока при постоянном напряжении на сетке.

Внутр сопротивление лампы между анодом и катодом относят к перемен составляющей анодн тока.Ri можно определить по закону Ома, если разделить изменение анодного напряжения на вызван им изменение анодного тока.В различных случаях желательно иметь различную величину Ri.Например для лампы, которая используется для усиления ВЧ колебаний Ri должно быть по возможности большое, а лампы, которые используют в усилит НЧ должны иметь небольшое значение Ri

3.коэффициент усиления μ – показывает во сколько раз изменение напряжения сетки действует на анодный ток сильнее чем такое же изменение напряжения на аноде.

Между основными параметрами сущ. связь:

Величина обратная μ наз. D коэффициент проницаемости -

максимально допустимая мощность потерь на аноде

В соответствии с определением μ – D – две проходные характеристики, построенных для различных амплитудных напряжений отстоящих друг от друга на величину (1)

.

При этом Е_а1>Е_а2; (2) (3) → (4) Из выр. 4 → , т.к.

Коэффициенты разложения

Последовательность импульсов в соответствии с т. Фурье определяется тригонометрическим рядом

Ряд сод. пост. сост. и множество cos гармоник определяющихся своей частотой и амплитудой. При этой частоте первой гармоники определяется частотой напряжения возбуждения w, амплитуды гармоник , , … быстро уменьшающихся по мере увеличения частоты.

Рисунок

Вел пост. сост. можно опред след выражениями:

Коэф. пропорциональности наз. коэф. разложения. они зависят от угла отсечки > > > по мере увеличения номера гармоники, мощность отдаваемая в нагрузку уменьшается. Макс. угол отсечки соответствует оптимальному

Элементная база ГВВ

В РПдУ диапазона СВЧ применяют как электровакуумные, так и полупроводниковые приборы. К электровакуумным приборам относятся приборы типа О (клистроны лампы бегущей (ЛБВО) и обратной (ЛОВО)волн ) и типа М(магнетроны, митроны, платинотроны, лампы бегущей (ЛБВМ) и обратной (ЛОВМ) волн)

Клистроны бывают пролетные и отражательные. Пролетные клистроны в зависимости от назначения подразделяют на усилительные, генераторные и умножительные. Последние предназначены для умножения частоты. Кроме того клистроны классифицируются и по числу резонаторов (двух-, трех-, и 4-проводные) если в клистроне чило резонаторов больше двух то его называют многорезонаторным.

отражательные клистроны – маломощные генераторы СВЧ колебаний Применяемых в схемах задающих генераторов.

В технологии используются гибридно-нтегральные технологии

При этом пассивные элементы вып. в виде тонких и толстых пластинок елементы без корпусные – это уменьшает паразитные C и L сокращает габариты (пейджер, мобила) реактивные элементы и цепи согл. РПдУ вып. в виде отрезком МПЛ так например уч. направленной линии длинной меньше λ/4 замкнут. или не замкнут на конце эквивалентен инд. разомкнутый емк.

Отрезки W3 совместно с W4длинной L=0.25λ закорочена на концах с помощью Сбл1 Сбл2 образуют дроссели в цепях базового и кол. питания W1 разомкнут L<0.25λ эквивалентен С

Совместно с W2 эквивалентным L образует вх цепь согл, Rвх VT с Rвых пред. каскада.

Вых согл цепь состоит из отрезка W6 эквивалентно С из отр. W7 и W5. Ср1 и Ср2 обеспеч гальвоническую развязку между каскадами.

Каскады и блоки на МПЛ конструкт вып на диэлектрич. подложке на 1-ой стороне кот нанесены мет. линии а на другой проводники. Ср- вып в виде разрывов в МПЛ.

Нагрузочные характеристики ГВВ

Нагрузочными характеристиками ГВВ называются зависимости I,P и КПД от сопротивления нагрузочной системы.Нагрузочн характеристики рассматрив в предположении, что сопротивление нагрузочных систем всегда принимается активным,а напряжение питания и угол отсечки явл постоянными для данного случая. Рассмотрим Iк1m=f(Rн). Амплитуда 1-й гармоники Iк1m и пост сост Iк0 по мере увеличения Rнс сначала уменьшаются медленно до КР, что объясняется незначительным изменением размаха импульса Iк с увелич Rнс (R0e) в обл. НР. С переходом в ПР оба I начинают уменьшаться быстрее, т.к. в этой обл. статич. харак-к не только уменьшается размах импульса Iк, но и появляется провал в его верхней части, глубина которой увеличивается по мере возрастания напряжения режима генератора. Величина Um= Iк1m* Rнс линейно связана с Rнс увеличивается до КР, т.к. аплит. Iк1m уменьш незначительно и в произведен преобладает –ой сомножитель.В ПР это произв, а с ним и амплит Um меняется меняется в небольших пределах Это происходит из-за того,что продолжает возрастать Rнс отчасти компенсир уже более резким спадом тока 1-ой гармоники.. Рассмотрим графики изм-я P0, Pколеб, КПД, Pколлект. График P0 повторяет форму Iк0, что следует из выражения P0= Iк0*Uпит. Pколеб=0,5 Iк1m²Rнс(R0e) При Rнс=0 Pколеб=0 следовательно вся потребляемая мощность рассеивается на коллекторе, поэтому P0 и Pрассеив выходят из одной точки. По мере возрост. Rнс до КР Pколеб, а затем уменьш., что объясняется преобладанием множителя Um в НР и уменьш Iк1m при относительном постоянстве Um в ПР. Рассеивание на К уменьш по мере увелич Rнс. Pрассеив= P0- Pколеб. КПД= Pколеб/ P0.

С возрастанием Rнс до значен Rнс кр колеб мощность увеличив,а потребл мощн уменьшается,поэтому кпд увелииватся.Исследование реальн режимов работы ГВВ показыв, что макс кпд лежит в области слабоперенапряжен режима, что необходимо учитывать при выборе режима работы ГВВ.

36.Построение ГВВ диапазона СВЧ балластного типа.

Рисунок.Простейшим мостовым устройством для сложения мощностей 2-ух генераторов явл.синфазн мост,сост из 2-ух реактивн: х1 и х2 и 2-ух активн сопротивлен Rб и Rн

х1* Rн= х2* Rб, Rб = Rн

Т.к произведение сопротивлений противоположных плеч равны между собой,то мост оказывается сбалансирован=> потенциалы точек 1 и 3 и 2 и 4 будут одинаковыми и эти точки можно замкнуть, разомкнуть или включить между ними др генератор, при этом нагрузка остается неизменной. Этим обеспечивается взаимная разрядка генератора.При построении синфазных мостов стремятся, чтобы потери в реактивн сопротивлен х1 и х2 можно было пренебречь.

В этом случае суммарн мощность обоих генераторов Г1 и Г2 будут складываться и выделяться в нагрузке Rн. Исследования показывают, что при различии амплитуд Г1 и Г2 КПД мостов устр-в снижается незначительно.При выходе из строя одного из генератора, мощность др делится поровну между Rн и Rб. Работоспособность 2-го генератора сохран, а его режим не изменяется.

Чтобы искл нежелательные потери полезной мощности на Rб предусматривают возможность автоматическ переключ работающего генератора непоср на нагрузку в обход моста.

В диапазоне метровых и боле коротких волн применяются мостовые устройства, в которых разность фаз суммир сигналов генератора =90.Такие устройства называют квадратурными мостами сложения.Они использ для устранения в нагрузке отраж сигналов, вызван неполн согласованием сопротивлений нагрузки с мостовым сопротивлен устр-ва.Рисунок.

Коэффициент использования

Отношен амплитуды переменного напряжения к постоянному анодному напряжению Uа/Eа наз коэфф. использования анодного напряжения 𝛏=Uа/Eа. Он характериз степень исполь-я постоян анодного напряж в данном рабочем режиме. Т.о. КПД может быть записано 𝛈=0,5g1𝛏.В молосигнальном классе А перемен I и U меньше соответсвующ постоян. Следовательно g1<1 и 𝛏<1. В классах AB, B, C при работе с отсечкой 2>g1>1 следовательно и 𝛏 возростает.

Использование ГВВ

В режиме класса Д напряжение на управляющем электроде имеет форму прямоугольных импульсов, а амплитуда их выбрана таким образом чтоб активные элементы находились или в открытым или в закрытым состоянии. Открытое состояние режим насыщения. Ток выходного электрода имеет форму прямоугольных импульсов, а режим называется ключевым.

Ключевые ГВВ в передатчиках мириаметровых, декометровых и гектометровых волн. Особенности ключевого режима состоят в резком почти мгновенном переходе транзистора из закрытого состояния (области отсечки) в открытое(области насыщения). При этом имеет место малая мощность рассеивания на коллекторе напряжения следовательно высокое значение КПД. Схемы с использование прямоугольной формы, либо тока, либо напряжения получили название инверторных схем. Имеют высокие значения КПД и малый уровень гармоник за счёт использование узкополосной электронной цепи контура, который придаёт току или напряжению синусоидальную форму. Применение: узкополосной сети создаёт условие когда в спектре выходного сигнала содержится или только или только 1-ым графика напряжения, или первая гармоника тока. Схема для первой гармоники напряжения может быть представлена (рис1)или напряжения (2рис). Отсутствие активных потерь в ключев. реж. обусловлено полное преобразование потребл. мощности в мощн. 1ой гармоники. Практически в инвертных схемах в километровом, мириометровом, гектометровом диапазонах удаётся получить КПД = 90..95%

Предварительный и оконечный усилитель 3-его диапазона РТПС ОНЕГА

ПУ: усилитель состоит следующих частей: -аттенюатора и фазовращаетеля, управляемых напряжением, -усилителей на микросборках SGA6386 и HELA-10B, -балансного усилителя на VT BLF-245(для 1 и третьего диапазона)

Аттенюатор работает в системе АРУ и обеспечивает регулирование выходного напряжения за счет запирания диодов VD1…4 в зависимости от напряжения поступающего с контакта 10 разъема Х1. АРУ одновременно обеспечивает защиту входа усилителя. В АРУ входят: L1 C3,4,5,9 R4,10,15,11,6. Аттенюатор согласовывается со входом поступающего сигнала с помощью делителей R1-R3. На выходе его так же включена согласующая цепочка R16-R18.

Фазовращатель W3 выполнен в виде мостовой схемы, управляется напряжением с контакта 5 разъема Х1. Он осуществляет в зависимости от величины управляемого напряжения плавный сдвиг фазы на выходе усилителя для оптимизации сложения мощностей усилителей. В фазовращатель входят: варикапы VD5,6 катушки L3,4 резисторы R19,20 емкости C14,15. Усилитель на схеме SGA6386 имеет коэффициент усилиния 15Дб при Рвых=7мВт и работает в режиме класса А. Коэф. Усиления двухкаскадного усилителя на микросхемах HELA-10B = 20Дб при Рвых=0.7Вт.

Для сопряжения с симметричным входом этого усилителя используется микросхема ADTL1..12. эти же микросхемы используются пок аждому симметричному выходу HELA-10 при согласовании их со второй микросхемой HELA-10. Эти микросхемы D2,4,5,9,10 обеспечивают переход от симметричной нагрузки к несимметричной. Микросхема на D11 выполняет сложение мощностей усиленных сигналов от двух каналов усилителей.

Усиленнный и сложенный по мощности сигнал подается на 3-х дБ мост W4, который обеспечивает согласование по входу с выходным VT1 и VT2.

Выходные сигналы с плец моста W4 через ФНЧ С36,37 L11,13 C40 и ФНЧ C38,39 L12,14 C41 поступают на управляющий электрод транзисторов VT1,2. Регулировка смещения на электрод осуществляется резисторами R 29.32. Напряжение смещения поступает с контакта 4 разъема Х1 через ФНЧ (С1). R23 3-х дб моста является баластным.

Суммирование выходной мощности осуществляется с помощью моста сложения W5. Балансный усилитель работает в режиме класса АБ и имеет коэф усил 13 дБ при Рвых=15Вт. R1 – балансный резистор. D6 – обеспечивает стабилизацию напряжения питания.

ОУ: оконечный усилитель состоит из балансного усилителя на двух транзисторах BLF368 (для 1-3-го диапазонов) с коэф. усиления 15 дБ. В состав выходного усилителя входит рефлектометр предназначеный для формирования напряжения, пропорциональному падающей или отраженной волны. Этим напряжением обеспечивается работа АРУ. Выходной сигнал ВЧ Р=15Вт от предоконечногок аскада поступает на входной разъем Х1 блок ОУ. Для симметр. подключения к оконечному каскаду используется согласующий 3-х дб мост W1. R1 – балансное сопротивление. Устройство TDL, выполненное на длинных линиях и ферритовых кольцах, обеспечивает согласование по входу, где VT1 и VT2 оконечного усилителя и выходу предварительного усилителя с полосой пропускания от едениц МГц до едениц ГГц. Напряжение смещение на балансные усилители выходного каскада подается с контактов 3,4. Точная установка напряжения смещения устанавливается подстроечными резисторами R2 и R3, в цепь которых включены микросхемы D1 узлов А1 и А2 для термостабилизации напряжения смещения. Симметр выход VT нагружен так же на систему TDL с ферритами W34 и W36, явл. коаксиальными линиями определенной длинны в зависимости от диапазона.

Усиленный по мощности сигнал поступает на мост сложения W38 который так же является 3-х дб мостом. С выхода моста сложения (контакт 16) суммарная ВЧ энергия поступает через проходные мосты W39 и W40 на выходной разъем Х3. Проходной мост W40 отводит часть энергии отраженной волны от нагрузки, детектирует ее с помощью пикового детектора и с конден. С71 постоянный уровень отраженного сигнала поступает в схему анализа для организации контроля. Проходной мост W39 отводит из фидера часть поступающей энергии, делит сигнал с помощью резисторов R14-16 после чего этот сигнал поступает в пиковый детектор на диоде VD1 и конденсаторе С65. Транзистор VT1 в устройстве А2 располагается на радиаторах выходных VT и формирует сигнал пропорциональный величине их нагрева.

Технические характеристики

Частотный диапазон в целом: I, II или III ТВ

Нестабильность несущих частот за 6 месяцев не более ±100 Гц

Отношение мощностей Pизобр./Pзв. 10/1

По каналу изображения: номинальная мощность 5кВт; (входные параметры: U сигнала 1±0.3 В, Входное сопротивление 75±5 Ом; затухание несогласованности 30 дБ); расхождение во времени сигналов яркости и цветности не более ±50 нс; отношение сигнал/фон не менее 42 дБ.

По каналу звука: (входные параметры: номинальный размах сигнала 0.775В; входное сопротивление симметричной цепи 600 Ом); номинальная девиация частоты ±50 кГц; неравномерность АЧХ в полосе 30…15.000 не более 1дБ; коэф гармоник в полосе до 7000Гц не более 1% для девиации ±50кГц и не более 4% для девиации ±100кГц; отношение сигнал - ЧМ фон в полосе 30…200 Гц не более 61 дБ; сигнал – ЧМ шум в полосе 200…15.000 Гц не менее 68 дБ; ослабление паразитной АМ не менее 50 дБ.

В структуру РТПС 3-го поколения наличие двух независимых каналов по изобр и по звуку к каждом передатчике; наличие двух автономных полукомплектов питания в каждом канале; наличие схемы сложения мощностей радио сигналов с помощью пассивных ВЧ элементов оборудования, те. два независимых канала и наличие двух компонентов передатчиков каждый из которых обеспечивает надежность, т.к. мощность каждого канала складывается друг с другом в мостовом устройстве. В случае выхода из строя одного компонента работа продолжается на другом с мощностью излучения уменьшенной в два раза.

Модуляция на входной электрод

Она осуществляется изменением напряжения смещения по закону модуляционного сигнала при неизменных остальных параметрах определяемых режим, модулированный генератором. Схема

Напряжение с выводов TV1 на базу . Модулируемое напряжение со вторичной обмотки трансформатора 2 => сумма напряжений на базе может быть представлена : U=Uсмещения+Um несущего(cosΩt)+Uинформ.

Модуляция является нелинейным процессом =>изменение напряжение модуляции в режиме класса А изменяет линейно-результирующее напряжение смещения и оно влияет только на величину тока покоя., который начинает пульсировать с частотой сигнала. Амплитуда ВЧ-состовляющей остается неизменной т.е. в этом случае модуляция отсутствует.

Настройкой нагрузочного контура обеспечивается выделение первой гармоники и это приводит к появлению на контуре АМ-сигнала.

+: АМ модуляция на входной электрод дает возможность применения маломощного модулятора т.к. модулятор работает в недонапряженном режиме, где ток базы мал.

Обеспечивается постоянство потребляемой мощности от источника питания .

-: Низкий КПД(меньше 50%) т.к. схема работает в недонапряженном режиме.

Из-за нелинейности СМХ, полностью использовать динамическую характеристику нет возможности. В современных РПДУ этот вид модуляции практически не используется.

СМХ – называется графическая зависимость тока первой гармоники от постоянного напряжения на входном электроде и имеет вид

Модуляция на выходной электрод

Сбл – для того чтобы ВЧ и НЧ не попадала на внутреннее сопротивление источника питания.

Модулирующее напряжение подается на коллектор совместно с Uпит:

U(t)=Uпит+Uк(t)= Uпит+Um несущее sinΩt

Характерным для модуляции на выходной электрод является автоматическое смещение за счет тока базы, создающей необходимое напряжение смещения на резисторе Rбаза.

В соответствии с СМХ модуля