Замедляющие системы. Генераторы с электрическим управлением электронным потоком. Методы и устройства стабилизации частоты и фазы колебании в задающих генераторах простых и сложных сигналов, страница 55

Одной из особенностей гармоник является многоволновый (многомодовый) характер их распространения в полноводных трактах РПУ. Длина волны гармоники меньше основной волны , размеры волновода для нее превышают критическое значение и в волноводе возникает множество Н-волн и Е-волн. Учет многомодового характера колебаний на частотах гармоник необходим для правильного измерения их мощности.

Комбинационные излучения

Комбинационные излучения характерны для передатчика, возбудитель которого обеспечивает любую рабочую волну из сет­ки дискретного множества частот, создаваемой системой диаппазонно-кварцевой стабилизации частоты. Они возникают в резуль­тате взаимодействия на нелинейных элементах РПУ любых из следующих видов колебании: несущей частоты и иных харак­терных частот данного передатчика, частот, формирующих несу­щую, и гармоник перечисленных ранее колебании.

В простейшем случае комбинационные излучения появляются  смешения любых двух колебаний частот  и  и их гармоник в передатчике, основная частота которого получается путем преобразования, деления и умножения частоты.

В результате такого смешения на выходе преобразователя возникают колебания, частота которых представляет комбинации сумм и разностей гармоник этих частот

 

Где  и  — номера гармоник смешиваемых колебании;  — промежуточная частота преобразования;  — полоса частот преобразователя.

Паразитные излучения

Причина возникновения этого вида побочных излучений носит случайный характер, когда в части схемы из-за паразитных свя­зей, например, в умножителе частоты, усилителе, других каска­дах непреднамеренно выполняются условия самовозбуждения и паразитные колебания возникают либо одновременно с основны­ми, либо при снятии напряжения возбуждения.

Паразитные резонансные цепи могут образовываться различ­ными реактивными элементами схемы — блокировочными кон­денсаторами, дросселями, междуэлектродными емкостями, индуктивностями и емкостями монтажных проводов.

В СВЧ генераторах, например, в магнетронах, ЛОВ и др. па­разитные излучения возникают из-за свойства этих приборов генерировать другие виды колебаний помимо основного вида.

Паразитные виды должны быть устранены в процессе разра­ботки РПУ или их уровень должен быть снижен до величины, не превышающей допустимый уровень излучений на гармониках.

Интермодуляционные излучения

К ним относятся побочные излучения, возникающие в пере­датчике в результате воздействия на него излучении других ра­диопередатчиков. Чаще всего эффект интермодуляционного излу­чения проявляется, если два или несколько передатчиков работа­ют на одну антенну или на несколько антенн на небольшом уда­лении друг от друга. В этом случае радиочастотные колебания одного из передатчиков воздействуют на выходной каскад другого, представляющий для этих колебаний нелинейный активный четырехполосник. Результатом этого процесса является возник­новение интермодуляционных колебаний с частотами, отличаю­щимися от первоначальных. Закон образования этих частот такой же, как и при комбинационном излучении. Чем сильнее связь между передатчиками и больше их мощности, тем значительнее может оказаться уровень интермодуляционных излучений. Наи­большие помехи могут создавать колебания на суммарных и разностных частотах, близких к частоте основного излучения од­ного из передатчиков.

Внеполосные излучения

Причинами внеполосного излучения передатчиков являются: применение модулирующих сигналов с более крутыми фрон­тами, чем требуется, чтобы не менее 99% излучения было сосре­доточено в необходимой полосе излучения;

применение модулирующих сигналов с более широкой поло­сой модулирующих частот, чем это необходимо для данной сис­темы;

нелинейность тракта   формирования   модулирующего   напря­жения передатчика, влияющая на расширенно полисы   модулирующих частот;

нелинейность модуляционной характеристики передатчика, влияющей на появление дополнительных составляющих как и спектре необходимой полосы, так и за ее пределами;

нелинейность ФЧХ и неравномерность ЛЧХ усилительного тракта:

отклонение формы модулирующего сигнала от заданной;

перемодуляция, т. е. чрезмерный уровень сигналов управле­ния высокочастотными колебаниями передатчика, вызывающий появление дополнительных составляющих как в спектре необхо­димой полосы частот, так и за се пределами.

Огибающая спектра внеполосных излучении имеет спадаю­щий характер и, чем быстрее ее спад, тем лучше показатель ЭМС передающего устройства по внеполосным излучениям. Для численного определения такого показателя введено понятие зани­маемой ширины  полосы излучения (рис. 9.9), под которой понимают такую полосу, за пределами которой из­лучается не более чем за­данная часть средней мощности излучения РПУ. Ниже нижней и выше верхней граничной часто­ты от занимаемой полосы значения средней излуча­емой мощности составля­ют  от общей излуча­емой мощности РПУ. Зна­чение этой часты устанавливают отдельно для каж­дого класса излучения. Однако практически до сих пор они не установле­ны, вследствие чего при определении занимаемом

ширины полосы отсчет приводится при  от общей средней излучаемой мощности, считая нижним уровнем измеряемой мощности излучения — 60 дБ от максимального значения, принятого за 0 дБ.

В импульсных передатчиках гладких сигналов используются прямоугольные модулирующие импульсы. Мощность спектраль­ных составляющих идеального прямоугольного импульса имеющего бесконечно крутые фронт и срез, изменяется по закону

где

 — несущая частота;

 — длительность импульса.

Плотность мощности в спектре убывает обратно пропорционально квадрату отклонения частоты от несущей.

На практике идеальные прямоугольные импульсы обычно не реализуются, поэтому огибающая спект­ра вида  обычно является чрезмерно завы­шенным приближением.

Реальный импульс мож­но аппроксимировать им­пульсом трапецеидальной формы. Огибающие спект­ров импульсов для неско­льких значений  даны

на рис. 9.11. Увели­чение длительности участ­ков нарастания и спада и

огибающей импульса при­водит к уменьшению уровня боковых лепестков спектра.