Лекция 23
Принципы стабилизации множества частот. Синтезаторы частот. Диапазонные возбудители радиопередатчиков.
В составе любого радиопередатчика выделяется устройство, называемое возбудителем. Возбудитель является первичным источником рабочих колебаний радиопередатчика. Очевидно, в простейшем случае возбудитель радиопередатчика представляет АГ. Так как стабильность частоты рабочих колебаний должна быть относительно высокой, то АГ обязательно стабилизируется кварцем. Рассмотренные в лекции 22 одиночные КАГ могут использоваться в качестве возбудителей радиопередатчиков, работающих на одной фиксированной частоте. Такие радиопередатчики используются, например, для радиовещания в диапазонах длинных и средних волн. Если радиопередатчик должен работать на нескольких сменяемых частотах,1то для каждой частоты может быть использован свой АГ с кварцевой стабилизацией частоты. Возбудители такого типа носят названиекварц-волна. Может быть использован один КАГ, но со сменными КвР. В последнем случае стабильность частоты получаемых колебаний будет ниже вследствие необходимости смены КвР, что требует дополнительных элементов подстройки и затрудняет термостатирование АГ. Возбудителикварц-волнаприменяются в стационарных вещательных и связных радиопередатчиках, если требуемое число частотN≤ 10. Возбудители со сменными, в том числе с переключаемыми, КвР применяются, в частности, в подвижных и носимых радиостанциях.
При большом числе частот делать на каждую частоту свой КАГ – возбудитель или иметь большое число сменяемых КвР получается громоздко и экономически невыгодно. Для уменьшения количества КвР в современных радиопередатчиках используют сложные схемы возбудителей, носящих название диапазонных возбудителей, обеспечивающих стабилизацию большого числа частот при небольшом количестве КвР. В некоторых случаях все рабочие частоты стабилизируются с помощью только одного КвР.
Возбудители современных радиопередатчиков являются сложными устройствами, основой которых являются так называемые синтезаторы частот. Синтезаторы частот позволяет перекрывать весь рабочий диапазон дискретно или плавно с привлечением ограниченного числа КвР. В состав возбудителей входят такжеформирователи рода (вида) работ. В формирователе рода (вида) работ осуществляется формирование модулированного сигнала, производимое обычно на пониженной частоте, с последующим переносом спектра в диапазон рабочих частот. Поэтому ещё одним элементом возбудителя являетсятракт переносасформированного сигнала в рабочий диапазон частот. Структурная схема возбудителя современного радиопередатчика представлена на рис.23.1. Весь комплекс возбудителя снабжается собственными источниками питания и конструктивно выполняется в виде отдельного автономного блока или стойки. Очевидно, при отсутствии формирователя вида (рода) работ и тракта переноса возбудитель – он же синтезатор частот.
Для современного возбудителя наиболее важными являются следующие технические характеристики:
диапазон рабочих частот fМИН…fМАКС;
характер перекрытия диапазона (плавный или дискретный);
интервал («шаг») между соседними частотами (обычно 10 или 100 Гц) или общее количество фиксированных частот (до 20…30 тыс. и более) (при плавном перекрытии диапазона эти характеристики отсутствуют);
нестабильность частоты (порядка 10-6…10-7, в цифровых схемах до 10-8);
уровень побочных спектральных составляющих (не более – 80 дБ или – 60 дБ в зависимости от класса возбудителя);
длительность и характер перестройки (ручная, дистанционная);
род работы (классы излучений);
выходное напряжение и требуемое сопротивление нагрузки (в современных возбудителях эффективное значение выходного напряжения 0,5…1 В на нагрузке 50…75 Ом).
Синтезаторы частотдиапазонных возбудителей могут быть построены по методу частотного синтеза, когда рабочая частота как бы «собирается» из отдельных составляющих, и по методу частотного анализа, когда рабочая частота анализируется с использованием заданных опорных частот. Поэтому часто возбудители, построенные по методу частотного синтеза, называютсинтезаторами(иногда«прямыми синтезаторами»), а возбудители, построенные по методу частотного анализа называют«непрямыми синтезаторами».
Ниже мы рассмотрим наиболее характерные схемы синтезаторов частот(прямых и непрямых), применяемых в диапазонных возбудителях радиопередающих устройствах.2