|
|
Радиопередающие устройства РРЛ. Структурная схема, основные параметры частотные модуляторыВ главе изложены принципы построения и технические параметры передатчиков, устанавливаемых на РРЛ, ТРЛ и ССС. В РРЛ, ТРЛ и ССС системах применяют передатчики с аналогичными структурными схемами, блоки которых строят по аналогичным принципиальным схемам.
Основные параметры. Определяемая планом распределения частот, номинальная рабочая частота радиопередатчика. Выходная мощность радиопередатчика определяется как мощность, поступающая от него в АФТ –антенно-фидерный тракт. Относительная нестабильность частоты — это отношение абсолютной нестабильности частоты на выходе радиопередатчика к установленной номинальной частоте. В схеме имеется ЧМГ UB и опорный генератор в ГТ. Эти генераторы определяют относительную нестабильность частоты радиопередатчика. Из-за нестабильности частоты средняя частота передаваемого сигнала отклоняется от частоты настройки приемника, и спектр сигнала не полностью попадает в полосу пропускания приемника, при этом возникают искажения принимаемого сигнала. Кроме того, при значительной нестабильности частоты может появиться нежелательное радиоизлучение, которое представляет собой мешающий сигнал для других стволов АРРС или ЦРРС. В рекомендациях МККР указана допустимая нестабильность частоты для цепочки РРС, образующих радиорелейный участок. Эта нестабильность составляет 3·10-4 для РРЛ, работающих в диапазоне выше 500 МГц. В нашей стране нормы на стабильность частоты устанавливает Государственная комиссия по радиочастотам (ГКРЧ). Максимально допустимая относительная нестабильность частоты радиопередатчика по нормам ГКРЧ составляет 5·10-5. Ослабление нежелательного радиоизлучения. Нежелательное радиоизлучение, возникающее в результате любых нелинейных процессов в радиопередающем устройстве, кроме процесса модуляции, называют побочным радиоизлучением. Например, когда ФБП выделяет колебания со средней частотой, то он не полностью подавляет СВЧ колебания второй боковой полосы со средней частотой и колебания гетеродина, которые будут попадать в антенну. Поэтому для передатчика указывают ослабление колебаний второй боковой полосы и колебаний гетеродина по отношению к уровню сигнала. Эти ослабления, как правило, должны превышать 100 дБ. В радиопередатчиках ТРЛ для получения большой выходной, мощности приходится выбирать для УМ нелинейный режим работы. На выходе такого УМ возникает побочное радиоизлучение на гармониках частоты сигнала. Для подавления такого излучения на выходе УМ устанавливают фильтры гармоник (ФГ). В техническом паспорте радиопередатчика указывают ослабление колебаний второй гармоники относительно сигнала. Параметры, характеризующие качество модуляции и искажения передаваемых сигналов. В АРРС искажения проявляются в виде шумов в каналах. В составе радиопередатчика есть устройства, относящиеся к групповому тракту ЧМД и устройства, относящиеся к высокочастотному тракту (МУПЧ, УМ и др.). Эти устройства порождают переходные шумы в каналах. Кроме того, ГТ и ЧМД вносят тепловые шумы в каналы. Частотные модуляторы. Основные технические требования. Модуляционная (передаточная) характеристика ЧМД должна иметь высокую линейность, чтобы нелинейные искажения сигнала, вносимые в процессе модуляции, были небольшими. Границы линейного участка определяются требуемым размахом частоты на выходе ЧМД. Согласно рекомендациям МККР в АРРС при передаче ПТВС размах девиации частоты Δfm = ±4 МГц. Линейность модуляционной характеристики принято оценивать с помощью КНИ по второй и третьей гармоникам. Измеряют КНИ для всего группового тракта радиорелейного участка. На вход модулятора подают гармонический испытательный сигнал с частотой F, выбранной так, что сама частота и ее третья гармоника лежат внутри полосы частот Fн…Fв. На выходе демодулятора поочередно измеряют напряжения первой U1, второйU2 и третьей U3 гармоник. Соответствующие измерительному уровню рк, КНИ по второй и третьей гармоникам: k2=U2:U1; kз = U3:U1 При увеличении измерительного уровня растет рабочий участок модуляционной (и демодуляционной) характеристики. Поскольку при этом приходится использовать области характеристик с возрастающей нелинейностью, то значения КНИ увеличиваются. Частотный модулятор должен иметь возможно более высокую крутизну модуляционной характеристики и стабильность крутизны, а также малую относительную нестабильность центрального- значения ПЧ. Крутизна модуляционной характеристики влияет на величину шумов, поступающих от модема.
Рис. 4.2. Варикап: а — на принципиальных схемах: б — эквивалентная схема; в — вольт-фарадная характеристика Следовательно, высокая крутизна модуляционной характеристики позволяет снизить ТШ, вносимые в канал модемом. Из-за нестабильности крутизны модуляционной характеристики одному и тому же напряжению сигнала на входе ЧМД будут соответствовать в разные моменты времени разные значения отклонения частоты на его выходе, а следовательно, и разные значения напряжения на выходе ЧД. В результате - колеблется уровень сигнала в канале (остаточное затухание), что допустимо в очень малых пределах. Нестабильность центрального значения ПЧ на выходе ЧМД приводит к нестабильности частоты передатчика. Поскольку модулятор представляет собой ЧМГ с большой девиацией частоты, то для него применяют параметрическую стабилизацию, которая позволяет поддерживать абсолютный уход ПЧ δfпр<200 кГц. Параметры варикапов. В частотных модуляторах используют варикапы. Варикап представляет собой полупроводниковый диод, работающий в качестве либо управляемой, либо нелинейной емкости. При этом используют свойство диода изменять емкость р-п перехода в зависимости от напряжения смещения. Варикапы имеют малое сопротивление потерь, так как работают в области обратных смещений при малых токах. Напряжение модулирующего сигнала Δu(t) подается на варикап и вызывает изменение его емкости. В ЧМД, где варикапы работают как управляемая емкость в контуре автогенератора, переменная составляющая напряжения, подаваемого на диод, должна быть мала по сравнению с напряжением обратного смещения U0.
4. Контрольные вопросы
Глоссарий
Литература
Лекция 12   Что делать, если нет взаимности? А теперь спустимся с небес на землю. Приземлились? Продолжаем разговор...  Что будет с Землей, если ось ее сместится на 6666 км? Что будет с Землей? - задался я вопросом...  Что вызывает тренды на фондовых и товарных рынках Объяснение теории грузового поезда Первые 17 лет моих рыночных исследований сводились к попыткам вычислить, когда этот...  Система охраняемых территорий в США Изучение особо охраняемых природных территорий(ООПТ) США представляет особый интерес по многим причинам... Не нашли то, что искали? Воспользуйтесь поиском гугл на сайте:
|
На магистральных РРЛ, ТРЛ и ССС с аналоговой ЧМ распространение получили радиопередатчики с модуляцией по ПЧ. На выходе ЧМД UВ получают сигнал ПЧ, модулированный по частоте ГС ствола. Этот ЧМ сигнал усиливается в МУПЧ до уровня, необходимого для нормальной работы смесителя UZ. Амплитудный ограничитель ZL, входящий в МУПЧ, подавляет паразитную АМ сигнала. Электрическую цепь, выполняющую преобразование частоты сигнала и включающую гетеродин G, смеситель UZ и полосовой фильтр Z (здесь-ФБП), называют преобразователем частоты ПрЧ. Роль гетеродина в передатчиках - РРЛ,- ТРЛ и ССС играет ГТ передатчика. Из спектра колебаний, образующихся на выходе смесителя UZ, ФБП выделяет ЧМ сигнал передатчика со средней частотой f2. Усилитель мощности А усиливает этот сигнал, обеспечивая номинальную выходную мощность. К ГТ передатчика часто подводят сигналы СС, которые передают методом ФМ. На зоновых, внутризоновых и местных РРЛ наряду, с рассмотренной схемой применяют схему с прямой частотной модуляцией в УВЧ (СВЧ) диапазонах или с ФМ.
