1. Структурные схемы радиопередающих устройств и их основные параметры (назначение, особенности работы).
Вне зависимости от назначения в РПУ имеет место 2 канала: канал несущей частоты (высокочастотных колебаний) и канал управляющих сигналов.
Канал высокочастотных колебаний содержит: 1) возбудитель (формирует гармонические колебания с заданной частотой (задающий генератор); 2) модулятор (процесс модуляции) – изменение параметра по закону полезной информации;3) каскады предварительного усиления; 4) выходной усилитель мощности (ГНВ).
Канал управляющих сигналов включает в себя элементы формирования электрических сигналов, несущих полезную информацию, устройства согласования и коммутацию. Также в РПУ входят: источники питания, системы управления, сигнализации и блокировки.
Однокаскадная схема передатчика (рис.1). Эта схема используется в маломощных низкочастотных передатчиках с невысокой стабильностью частоты.
Многокаскадная схема передатчика (рис.2) – чаще всего используется. Фильтр отбрасывает побочные гармоники т.к. несущей чаще всего является первая гармоника. В данной схеме высокочастотные колебания несущей частоты формируются в процессе умножения колебания задающего генератора, а мощность определяется выходным усилителем мощности с независимым возбуждением.
При работе в диапазоне частот может перестраиваться как задающий генератор, так и коэффициент умножения умножителя частоты. В качестве задающего генератора – автогенераторы, при необходимости кварцевой стабилизации частоты. В случае работы передатчика частот – несколько генераторов. При быстрой перестройке частоты – синтезаторы частоты (формируют дискретное значение частот). В многокаскадной схеме число каскадов усиления определяется требуемым коэффициентом усиления. В них используются: транзисторы, электронные лампы, резонаторы, лбв. Примерная величина коэффициента усиления: транзистор 7-20, тетроды 20-100, лбв 1000, многорезонаторный клистрон 10000.
Схема генератора импульсов (рис.3). При работе передатчика в импульсном режиме в целях снижения среднего уровня мощности и повышения КПД все каскады, кроме 1, управляются импульсами требуемой формы. При работе системы в импульсном режиме длительность выходного импульса и его формы в зависимости от назначения, задаются и определяются в процессе проектирования. Во избежание искажения формы рад.импульса на выходе (из-за переходных процессов). Все каскады, кроме конечного, работают в режиме длинных импульсов t1>t0. Поэтому генератор импульсов влияет на каскады, стоящие перед усилителем мощности, а генератор вых.импульса запускается через систему задержки (компенсирует переходные процессы).
Структурная схема генераторов, работающих в СВЧ диапазоне, определяется видом генерат. прибора, который обеспечивает номинальную мощность нагрузки, с учетом потерь. Поэтому мощность генератора должна превышать мощность нагрузки на 10-20%.
2. Структурная схема генератора с независимым возбуждением.
Рисунок 4.
Данная схема включает активный элемент, входной и выходной цепи согласования и элементы блокировки по соответствующему питанию.
Требования к усилителю по коэффициенту усиления выполняются за счет выбора активного элемента и его работы (т.е. параметрами цепей согласования).
Выходная цепь согласования трансформирует сопротивление нагрузки в оптимальную величину, требующую работы генератора (мощность и КПД). Также способствует фильтрации высших гармоник, уровень которых зависит от передатчика.
Входная цепь согласования трансформирует сопротивления активного элемента в оптимальную нагрузку для источника возбуждения. Источники питания цепи базы и коллектора заблокированы конденсаторами, которые шунтируют их по высокой частоте. Напряжение возбуждения подается на вход активного элемента и выглядит как: Uвх=Еб+Uв.
Для повышения КПД каскада сопротивление входной цепи должно быть меньше входного сопротивления элемента усиления, однако при использовании биполярных транзисторов данное условие трудновыполнимо (сопротивление невелико).
Особенностью данного усилителя является наличие частотозависимой (резонансной) нагрузки, что и позволяет выделять сигнал узкого диапазона частот, поэтому и используется контур, у которого нагрузка есть функция от частоты Zn=ф(w).
В РПУ генератор с независимым возбуждением выполняет функции вых. усилителя мощности, поэтому колебательный контур настроен на первую гармонику, поэтому падение напряжения на нагрузке будет (формула 1).
В транзисторных каскадах усиления свойства транзистора и его параметры характеризуются семейством входных и выходных характеристик (формула 2).
Уважаемый посетитель!
Чтобы распечатать файл, скачайте его (в формате Word).
Ссылка на скачивание - внизу страницы.
