Применение
Радиопередатчик очень часто используется вместе с радиоприёмником и питающим устройством, вместе весь этот комплекс называется радиостанцией. Самостоятельно радиопередатчики используются в тех областях, где не нужен приём информации в месте её передачи — сигналы точного времени, разнообразные навигационные радиомаяки для определения местоположения объектов, многопозиционная радиолокация, радиовещание и т.д. и т.п.
Параметры радиопередатчика
К основным параметрам радиопередатчика, характеризующим его технические показатели, относятся:
- диапазон частот несущих колебаний ƒ1 ... ƒN;
- число частот N внутри этого диапазона. В самом простом случае радиопередатчик может быть одночастотным и тогда N= 1;
- шаг сетки рабочих частот А/ш в заданном диапазоне, определяемый согласно выражению
∆ƒш =(ƒN - ƒ1)/( N -1), (3.1)
где N> 2.
Радиопередатчик может работать на любой из фиксированных частот внутри диапазона ƒ1 ... ƒN (рис. 3.1). Например, радиопередатчик системы УКВ самолетной радиосвязи работает в диапазоне частот 118... 136 МГц при шаге ∆ƒш = 25 кГц, общее число частот согласно (3.1) N=721
Недопустимо излучение радиопередатчика не только вне закрепленного за ним диапазона частот ƒ1 ... ƒN, но и на частоте, отличной от фиксированной сетки частот, например между частотами ƒ2 иƒ3;
- нестабильность частоты несущих колебаний. Различают абсолютную и относительную нестабильность частоты, долговременную и кратковременную.
Абсолютной нестабильностью частоты называется отклонение частоты ƒ излучаемого радиопередатчиком сигнала от номинального значения частоты ƒном. Например, ƒном = 120 МГц, а фактически
радиопередатчик излучает сигнал с частотой ƒ = 119,9994 МГц. Следовательно, абсолютная нестабильность частоты ∆ƒнест = ƒном – ƒ = 120 – 119,9994 МГц = 0,0006 МГц = 0,6 кГц.
рис 3.1
Относительной нестабильностью частоты называется отношение абсолютной нестабильности частоты к ее номинальному значению:
. (3.2)
Согласно (3.2) в рассмотренном примере относительная нестабильность
В современных радиопередатчиках относительная нестабильность частоты обычно не превышает (2...3) * . Но в некоторых случаях, например системах радионавигации, к этому параметру предъявляются еще более жесткие требования: в них следует иметь ∆ƒ
Определение долговременной и кратковременной нестабильности частоты рассмотрено в гл. 10;
- выделенная полоса частот излучения ∆ƒвыд. В режиме несуших колебаний радиопередатчик излучает сигнал
гдеƒ0 — частота несущих колебаний.
Спектр такого колебания имеет одну составляющую (рис. 3.2, а) При любом виде модуляции — амплитудной, частотной, фазовой и импульсной спектр сигнала становится или линейчатым (рис. 3.2, 6"), или сплошным (рис. 3.2. в), занимая определенную полосу частот ∆ƒсп
Для этого спектра выделяет ся определенная полоса частот ∆ƒвыд. При этом следует соблюдать неравенство , т.е. спектр сигнала должен укладываться в выделенную для него полосу В противном случае излучения одного радиопередатчика могут мешать другим радиопередатчикам, проникая в выделенные для них полосы излучения. Данная проблема более подробно обсуждается в подразд. 3.2;
- выходная мощность несущих колебаний РА —- активная мощность, поступающая из радиопередатчика в антенну. Антенна имеет входное комплексное сопротивление ZA = RA + jXA. Поэтому при измерении выходной мощности радиопередатчика антенна может быть заменена эквивалентным сопротивлением Zэкв = ZA. Мощность, рассеиваемая в активной составляющей сопротивления RA, и есть выходная мощность радиопередатчика РА, излучаемая антенной (рис. 3.3, а).
Мощность РА можно определить и вторым способом при непосредственном подключении радиопередатчика к антенне. По связывающему их фидеру распространяются две волны: в прямом направлении — падающая, в обратном — отраженная от антенны (рис. 3.3, б). При этом мощность радиопередатчика
РА = Рпад - Ротр. (3.3)
где Рпад - мощность падающей волны; Ротр — мощность отраженной волны;
- суммарная мощность, потребляемая радиопередатчиком от источника или блока питания по всем цепям, Р0общ;
- коэффициент полезного действия, или промышленный КПД, определяемый как отношение выходной мощности радиопередатчика к потребляемой:
Вид модуляции и определяющие его параметры. При амплитудной модуляции таким параметром является коэффициент модуляции m < 1 , при частотной - девиация частоты ∆ƒдев, при фазовой - девиация фазы ∆φдев, при импульсной - длительность импульса τ и период их повторения Т.