Выбор схем радиопередатчиков и определение их основных параметров. Расчет усилителей мощности. Расчет умножителей частоты. Расчет модуляторов, страница 5

9.3. Функциональная схема стационарного радиопередатчика системы передачи информации [9, 32]

Выбор функциональной схемы стационарного радиопередатчика. В соответствии с исходными данными этот передатчик работает в сантиметровом диапазоне волн, выходная мощность его составляет единицы киловатт, полоса рабочих частот — единицы процентов, относительная нестабильность частоты характеристик характеризуется значением порядка 10-8 ...10-9. В радиопередатчике осуществляется фазовая (относительно фазовая) манипуляция. Длительность элементарного сигнала 0,2. ..2 мкс.

Для выполнения поставленных требований радиопередатчик должен быть построен по многокаскадной схеме. В связи с малой длительностью элементарных сигналов манипуляцию следует осуществлять на рабочей частоте радиопередатчика. При этом надо учитывать, что высокая скорость коммутации легче обеспечивается на низком уровне мощности (на входе манипулятора мощность должна быть не 10 Вт, так как в противном случае возрастают паразитные фазовые сдвиги, из-за нагрева могут выйти из строя переключающие СВЧ элементы).

Для решения данной задачи в выходном каскаде необходимо использовать ЛБВ, а манипуляцию осуществлять в предвыходном каскаде. В том случае, если мощность сигнала на выходе манипулятора будет недостаточна для обеспечения требуемой мощности на выходе ЛБВ, необходимо между этой ЛБВ и манипулятором разместить еще одну ЛБВ малой мощности. Для обеспечения требуемой мощности возбуждения ЛБВ в течение всего времени эксплуатации радиопередатчика перед ее входом размещают регулируемый аттенюатор с коэффициентом ослабления 0...3дБ.

Поскольку каскады радиопередатчика, расположенные до фазового манипулятора, работают при низких уровнях мощности, их целесообразно выполнять на полупроводниковых приборах. Для обеспечения на входе манипулятора колебаний, соответствующих рабочей частоте радиопередатчика, непосредственно перед ним последовательно включаются несколько каскадов варакторных умножителей частоты. Количество этих умножителей и кратность умножения в них следует подобрать так, чтобы частота колебаний на входе первого умножителя соответствовала диапазону рабочих частот и выходной мощности имеющихся высокочастотных транзисторов. Все остальные каскады, подлежащие расчету, целесообразно построить на транзисторах и использовать в режиме умножения частоты.

Учитывая высокие требования к стабильности частоты радиопередатчика, возбуждение первого каскада следует осуществлять от синтезатора частоты, имеющего в своей основе кварцевый стандарт частоты.

Определение основных параметров выходного каскада стационарного радиопередатчика. Требуемая мощность выходного каскада радиопередатчика , где = 0,8... 0,9— КПД фидера.

Затем подбирают ЛБВ, обеспечивающую на рабочей частоте радиопередатчика номинальную мощность:  . Если мощность на выходе ЛБВ в номинальном режиме существенно больше требуемой, ее следует ослабить до необходимой мощности выходного каскада Это можно сделать, уменьшая постоянную составляющею тока луча ЛБВ со значения, соответствующего номинальному режиму . Дозначения , соответствующего режиму, обеспечивающему на выходе ЛБВ мощность Требуемое значение тока можно найти по формуле

.

Для обеспечения данного режима напряжение фокусирующего электрода должно определяться по формуле

,

где — напряжения фокусирующего электрода, соответствующие номинальному режиму и запиранию электронной пушки ЛБВ. Мощность на входе ЛБВ

, где — коэффициент усиления ЛБВ (в децибеллах). Для режима, отличного от номинального,

.

При использовании ЛБВ и в предвыходном каскаде его расчет проводят так же, как и выходного каскада. Требуемая выходная мощность предвыходного каскада

где — мощность возбуждения ЛБВ выходного каскада;  0,8…0,9 — КПД цепи, связывающей обе ЛВБ по высокой частоте.