- •Тема 2. Основи радіопередачі та радіоприйому
- •Узагальнена структурна схема радіопередавача.
- •Основными характеристиками радиопередатчика являются:
- •Классификация передатчиков
- •Призначення та основні характеристики приймачів. Регулювання в радіоприймачах.
- •Основными характеристиками радиоприемника являются
- •Общие сведения о апч
Основными характеристиками радиопередатчика являются:
“Диапазон рабочих частот”. Полоса частот (кГц, МГц) в которой передатчик способен выполнить своё функциональное назначение.
“Выходная мощность”. Гарантированная мощность (Вт, кВт) отдаваемая передатчиком в согласованное с ним антенное устройство во всём диапазоне рабочих частот.
“Потребляемая мощность”. Максимальная мощность (кВт, Вт) потребляемая от источника электропитания радиопередатчиком при максимальной выходной мощности.
Остальные характеристики являются вспомогательными и используются в зависимости от предназначения радиопередатчика.
Классификация передатчиков
Назначение, диапазон рабочих волн (частот), выходная мощность, род работы, особенности эксплуатации и ряд других основных характеристик радиопередающего устройства предопределяют состав его структурной схемы, габариты, стоимость, конструктивное оформление и т.п. Причем, существует тесная взаимосвязь между указанными характеристиками.
Но назначению радиопередатчики подразделяются на:
- связные,
- вещательные,
- телевизионные,
- локационные,
- навигационные и др.
Передатчики также бывают:
- стационарные,
- подвижные (автомобильные, судовые, самолетные и носимые.
По диапазону рабочих частот (волн) радиопередатчики подразделяются в соответствии с классификацией радиочастот.
Выходная мощность в антенне р~а или связанном с нею фидере определяется для передатчика радиосвязи по ее величине в режиме нажатого ключа, для радиовещательного – в режиме отсутствия модулирующего сигнала, а для телевизионного – по максимальному (пиковому) уровню.
По мощности передатчики подразделяются на:
- маломощные (до 100 Вт),
- средней мощности (от 100 до 10000 Вт),
- мощные (от 10 до 500 кВт),
- сверхмощные (свыше 500 кВт).
Чем мощнее передатчик, тем больше напряженность электромагнитного поля в точке приема и тем выше надежность радиосвязи. Одновременно возрастают габариты, затраты на изготовление радиопередающего устройства и расходы на его эксплуатацию.
Кроме того, повышается уровень помех в соседних и кратных по частоте радиоканалах. Поэтому верхний предел выходной мощности передатчика должен устанавливаться соразмерно с его назначением, диапазоном рабочих волн и протяженностью радиолинии.
В диапазонах километровых и гектометровых волн максимальная величина мощности радиопередающих устройств достигает 2 МВт, декаметровых – 500 кВт, а в метровом диапазоне редко превышает 50 кВт. Еще меньшей мощностью обладают передатчики более коротких волн.
По роду работы передатчики подразделяются на:
- телефонные,
- телефонно-телеграфные,
- импульсные и др.
По способу управления радиочастотными колебаниями, различают передатчики с:
- амплитудной (AM),
- частотной (ЧМ),
- фазовой (ФМ),
- импульсной (ИМ),
- модуляцией одной боковой полосой (ОБП).
В зависимости от указанных выше классификационных характеристик к электрическим параметрам радиопередающего устройства предъявляется ряд требований, которые влияют на его надежность, экономические показатели и качество передаваемого сообщения.
Сюда относятся:
- диапазонность,
- нестабильность частоты,
- уровень побочных излучений,
- общий КПД,
- качественные электроакустические показатели передаваемого сигнала:
- максимальный коэффициент глубины модуляции,
- ширина полосы пропускания,
- неравномерность частотной характеристики,
- нелинейные искажения,
- уровень фона, или паразитной модуляции.
Диапазонность. Передатчики могут излучать на одной или нескольких фиксированных частотах или работать на любой частоте определенного диапазона. В последнем случае пользуются понятием коэффициента перекрытия диапазона
Кд = λmax/λmin= fmax/fmin
(индексами «max» и «min» обозначены граничные значения длин волн и частот диапазона).
Величина этого коэффициента может достигать 10.
Нестабильность частоты. Различают:
- абсолютную нестабильность Δf как разность между присвоенным и излучаемым значениями частоты: Δf = fn – fu;
- относительную нестабильность Δf / fП.
Первая из них выражается в Гц, а вторая – либо в относительных долях, либо в %. При высоком постоянстве рабочей частоты можно организовать бесподстроечную и беспоисковую радиосвязь, а также ослабить взаимные помехи между передающими станциями, работающими в соседних радиоканалах.
Например, в гектометровом диапазоне волн для стационарных устройств допустима величина абсолютной нестабильности Δf =10 Гц, а для подвижных — 20 Гц.
Повышение стабильности частоты связано со значительным усложнением радиопередающего устройства и увеличением его стоимости.
Побочные излучения. К ним относятся колебания, частоты которых выходят за пределы необходимой полосы. Они бывают нескольких видов, причем наиболее интенсивными являются излучения на частотах, кратных присвоенному значению fП и получивших наименование гармонических. Их появление связано с работой каскадов радиочастотного тракта в режиме отсечки анодного тока (классы АВ, В и С). Гармонические излучения создают помехи приему других радиостанций. Уровень побочных излучений в диапазонах километровых, гектометровых и декаметровых волн должен быть на 40 дБ ниже средней мощности на основной частоте, но не выше 50 мВт.
Общий (промышленный) коэффициент полезного действия (КПД). Промышленным КПД радиопередающего устройства называется выраженное в процентах отношение мощности в антенне (фидере) р~А ко всей подведенной мощности со стороны электропитающей сети Робщ:
Промышленный КПД современных передатчиков имеет величину 20—60%.
Максимальный коэффициент глубины модуляции. Это отношение (в %) максимального значения амплитуды огибающей модулированного сигнала UΩ к максимальному значению амплитуды Uн несущего колебания
В современных передатчиках с амплитудной модуляцией величина m достигает 100%.
При ЧМ пользуются понятием индекс модуляции, представляющим собою отношение максимального отклонения частоты модулированного колебания от ее среднего значения (девиации) Δfк максимальной частоте модулирующего сигнала Fв:
Mf = Δf / Fв.
Электроакустические искажения передаваемых сигналов (частотные, нелинейные и т.п.) имеют такой же характер и методы оценки, как и в усилителях звуковых частот.