1. Технические требования, предъявляемые к радиопередатчикам.

Радиосигнал образуется из видеосигнала следующим образом. В передатчике имеется высокостабильный высокочастотный генератор, называемый генератором несущей частоты, а также модулятор, в котором под действием видеосигнала изменяется один из параметров высокочастотных колебаний – амплитуда, частота или фаза. Основное назначение передатчика, таким образом, следующее:

- генерация высокочастотных электромагнитных колебаний,

- модуляция их синхронно с передаваемым сообщением, т.е. преобразование видеосигнала в радиосигнал.

Помимо генератора и модулятора, в передатчике имеются устройства обработки видеосигнала, каскада усиления мощности колебаний, могут быть умножители и делители частоты, сумматоры и делители мощности, вентили и другие устройства. Иногда удобно модулировать не несущую частоту ,а более низкую – промежуточную. В этом случае в передатчике включают преобразователь «вверх» (up-converter), перемещая спектр на излучаемую частоту.

При проектирование передатчиков задаются следующие параметры:

1. Диапазон рабочих частот f_min – f_max.

2. Долговременная относительная нестабильность частот , где ∆f_max – максимальное отклонение рабочей частоты от номинального значения, под действием дестабилизирующих факторов.

3. Выходная мощность передатчика P_пер .

4. Промышленный КПД η = , где P₀ - мощность, потребляемая передатчиком от источников питания.

5. Коэффициент внеполосных излучений K = 10lg , дБ, где Р_вн – излучение передающей антенны вне рабочей полосы.

Кроме того, нужно знать параметры модулирующих видеосигналов:

1. диапазон частот F_min – F_max,

2. коэффициент модуляции,

3. коэффициент гармоник.

При проектировании передатчиков и приемников следует учитывать необходимость требуемой дальности радиостанции. Рассмотрим параметры передатчиков определяют дальность действия радиосистемы.

Передающая антенна обладает определенной направленностью, которая характеризуется коэффициентом усиления антенны

G = ,

где P_из – мощность, излучаемая изотропной антенной, т.е. антенной, которая излучает равномерно во всех направлениях; Р_пер – мощность, передаваемая передатчиком в реальную антенну.

Для увеличения дальности связи нужно либо увеличивать мощностьрадиопередатчика P_пер., либо сужать луч антенны, т.е увеличивать ее коэффициент усиления. Таким образом, важнейшим параметром передатчика, обеспечивающим дальность работы связной станции, является ее мощность P_пер.

В передатчике происходят следующие основные процессы:

- генерирование колебаний высокой частоты (ее называют несущей, поскольку она несет информацию),

- формирование радиосигналов,

- увеличение мощности радиосигналов.

Поэтому обобщенная блок – схема передатчика имеет следующий вид:

Генерировать высокостабильные высокочастотные колебания возможно, по крайней мере, двумя способами:

- умножать частоту кварцевых генераторов,

- применять синтезаторы частот на базе генераторов, управляемых напряжением (ГУН), охваченных петлей фазовой автоматической подстройки частоты (ФАПЧ), стабилизированных кварцевыми генераторами – рис.1.2.

а – схема с умножением частоты, б – ГУН с ФАПЧ

Для увеличения выходной мощности применяют каскадное соединение усилительных каскадов и устройства суммирования, как правило, мостовые сумматоры

а – каскадное соединение усилителей, б – суммирование мощностей мостовыми устройствами.Если последовательно с усилителями включить управляемые фазовращатели, то появляется возможность сканирования, т.е. перемещения луча . Выходная часть передатчиков в этом случае имеет название (АФАР).