Курс лекций по дисциплине “Методы и устройства формирования радиосигналов” (Лекции 1-34. Назначение дисциплины. Радиосигнал и его характеристики. Основные этапы развития радиотехники. Паразитные излучения в формирователях. Электромагнитная совместимость в формирователях), страница 99

Интенсивность шумовых излучений определяется спектральной плотностью мощности (дБВт), измеряемой при определенных значениях отстройки от частоты основного излучения. В большинстве случаев их интенсивность определяется в полосе 1 Гц по отношению к интенсивности несущих колебаний РПдУ (дБ).

Паразитные излучения связаны с неустойчивой работой отдельных каскадов передатчика или передатчика в целом. В худшем случае они проявляются в виде излучения паразитного колебания, частота которого определяется параметрами элементов, входящих в цепь паразитной генерации. Спектр паразитного излучения усложняется, если возбуждаются колебания в промежуточных каскадах и они воздействуют в основном через нелинейные элементы последующих каскадов. В ряде случаев эти излучения происходят только при наличии напряжения возбуждения основной частоты. Подавление паразитных колебаний является одной из важных и часто трудных задач наладки передатчика. Сущность методов их устранения сводится к тому, чтобы нарушить условия самовозбуждения таких колебаний.

Интермодуляционные излучения (ИМИ) возникают из-за нежелательных электромагнитных связей с другими передатчиками и взаимодействие основного и наведенного напряжения на нелинейных элементах передатчиках. Чаще всего они проявляются при работе нескольких передатчиков на одну антенну или при близко расположенных антеннах. Следует отметить, что механизм образования комбинационных и интермодуляционных колебаний (ИМК) одинаков. В простейшем случае это продукты взаимодействия двух ВЧ составляющих на нелинейном элементе. Допустим, нелинейный элемент имеет характеристику которая может быть аппроксимирована неполным полиномом третьей степени:

                                                       (1)

а входное воздействие двухчастотным сигналом:

                                         (2)

После подстановки (2) в (1) и тригонометрических преобразований, получим:

     (3)

Так как в передатчике задействованы системы фильтрации, то наиболее “проходимыми” частотными составляющими через фильтры будут колебания с частотами близкими к основным частотам  и  комбинационные составляющие третьего порядка  и . При образовании комбинационных побочных излучений, если  - полезный сигнал, то колебания с частотой  - помеховый сигнал. При образовании интермодуляционных излучений, если  - основное колебание “своего” передатчика, то частота  - колебание стороннего источника, которое через антенну поступает на нелинейный элемент “своего” РПдУ. Известны различные способы уменьшения побочных излучений.

Снижение радиоизлучения на гармониках достигается путем совершенствования избирательных характеристик выходных элементов контура, уменьшением добротности колебательных систем на частотах гармоник, оптимизацией конструкций элементов связи выходного контура с фидерным трактом. С этими целями между мощным усилителем передатчика и его фидером включают специальные фильтрующие устройства. Для уменьшения уровней комбинационных ПК используется частотно-фильтрующие свойства синтезатора путем выбора формирующих частот, исключающего попадания комбинационных составляющих в полосу рабочих частот передатчика, а также применением фильтров после каждого преобразователя частоты.

Составляющие субгармоник в передатчиках подавляют с помощью фильтров непосредственно после каждого умножителя частоты.

Снижение уровней интермодуляционных колебаний достигается путем увеличения затухания между РПдУ: передатчиками, антеннами и фидером. Выбор рабочих частот, продуманное расположение передатчиков в немалой степени способствует уменьшению ИМК.

Среди направлений, по которым можно ожидать существенного развития теории и практики радиопередающих устройств, необходимо отметить следующие:

1.  Беспрецедентное внедрение в радиопередающие устройства цифровой техники в микроминиатюрном исполнении.

2.  Освоение новых диапазонов частот и новых активных элементов.

3.  Внедрение в схемотехнику РПдУ генераторов “хаоса”.