4.2. Связное однополосное рпу
Однополосная модуляция является основным режимом работы РПУ в телефонных радиолиниях. Существует много способов формирования однополосного сигнала [7], [8]. Один из вариантов структурной схемы РПУ с ОМ приведен на рис. 2.
В большинстве случаев ОМ сигнал формируется на относительно низких частотах (на 128 кГц или 500 кГц, что определяется наличием узкополосных кварцевых и электромеханических фильтров с высокой крутизной спада частотной характеристики и высоким подавлением сигнала в полосе задерживания на этой частоте) фильтровым способом, а затем с помощью преобразователей частоты переносится в рабочий диапазон частот. Структура ОМ РПУ определяется соотношением этих частот.
Рис. 2. Радиопередающее устройство с ОМ.
В РПУ с рабочим диапазоном до 3…4 МГц сформированный на 500 кГц однополосный сигнал сразу переносится в диапазон рабочих частот.
Звуковой сигнал с выхода УНЧ поступает на балансный модулятор БМ1, на второй вход которого подается синусоидальный сигнал с частотой 500 кГц с генератора G1. С выхода балансного модулятора снимается АМ сигнал с подавленной средней частотой. Остаток средней частоты и вторая боковая полоса подавляются фильтром Ф1 до уровня -(40…60) дБ. ОБП сигнал с выхода фильтра Ф1 и вспомогательное синусоидальное напряжение с генератора G2 подаются на второй балансный модулятора БМ2. Фильтр Ф2 настроен на рабочую частоту РПУ и выполняется, как правило, на системе связанных контуров. Далее в усилителе мощности УМ производится основное усиление мощности до необходимого уровня. К усилителю мощности сигнала ОМ предъявляются требования высокой линейности амплитудной характеристики, поэтому имеются определенные особенности проектирования подобных усилителей мощности.
Особенностью построения усилителей однополосных сигналов является работа без отсечки выходного тока в режиме класса А, либо использование двухтактной схемы с углом отсечки 90 градусов. Для получения высокой линейности амплитудной характеристики активные элементы ГВВ в ОМ РПУ, как правило, недоиспользуются по мощности.
Оба генератора выполняются с использованием кварцевой стабилизации частоты. При необходимости перехода на другую рабочую частоту производится переключение кварцев в генераторе G2 и перестраивается фильтр Ф2, что не всегда удобно.
Другой вариант радиопередатчика с ОМ за счет некоторого усложнения структурной схемы позволяет уменьшить число коммутируемых цепей при смене рабочей частоты (рис. 3.).
Рис. 3. Радиопередатчик с ОМ.
ОБП сигнал, сформированный на частоте 500 кГц, переносится с помощью балансного модулятора БМ2 на промежуточную частоту, лежащую выше самой верхней частоты рабочего диапазона. В РПУ низовой связи, рабочий диапазон которых 1,6…8,0 МГц, эта промежуточная частота выбирается равной 10,7 МГц, для которой выпускаются узкополосные пьезоэлектрические фильтры. Источником гетеродинного напряжения для последнего преобразования частоты служит синтезатор сетки дискретных частот. Задача подавления нежелательных продуктов преобразования решается просто, если они располагаются выше диапазона рабочих частот РПУ. Реализовать это условие можно, если рабочая частота РПУ определяется разностью частоты синтезатора и 10,7 МГц. Следовательно, частота синтезатора должна быть выше рабочей частоты РПУ на 10,7 МГц. Подавление нежелательных продуктов преобразования на выходе балансного модулятора БМ3 осуществляется фильтром нижних частот Ф3, частота среза которого находится вблизи верхней рабочей частоте РПУ. При смене рабочей частоты в данной схеме меняется только частота синтезатора.
Представленные на рис. 2 и 3 схемы построены по фильтровому принципу (выделение одной боковой полосы производится системой фильтров). Кроме этого используются фазокомпенсационные и фазофильтровые схемы получения однополосного сигнала [8], [9].