10.2. Связные передатчики

Профессиональная радиосвязь используется, в основном, для передачи телефонных и телеграфных сообщений, цифровой и графической информации. Профессиональную радиосвязь в КВ диапазоне осуществляют на одной боковой полосе с разделением каналов (см. раздел 6.4). Разделение каналов позволяет с помощью одного передатчика одновременно передавать несколько сообщений (телефонных, телеграфных и т.д.). Для этого в возбудителе передатчика на основе электрических сигналов, соответствующих этим сообщениям, формируется однополосный групповой радиосигнал. В последующих каскадах передатчика он усиливается в режиме УМК. Для предотвращения взаимных помех между отдельными каналами требуется большая линейность каскадов УМК. За это приходится расплачиваться относительно низким КПД передатчика. Работа с одной боковой полосой необходима для уменьшения полосы радиочастот, занимаемой передатчиком в эфире. Для целей радиовещания работа с одной боковой полосой не используется, так как она требует применения дорогостоящей и сложной приемной аппаратуры, неприемлемой в широкой бытовой эксплуатации.

В отличие от радиовещания для целей профессиональной радиосвязи достаточно относительно малого уровня мощности (0,3…100 кВт). Это связано с тем, что профессиональные радиоприемники в отличие от бытовых радиовещательных размещаются обычно там, где уровень помех низкий (вдали от городских центров, предприятий и т.п.). Кроме того, профессиональные радиоприемники обладают существенно большей чувствительностью и селективностью.

Выходные каскады связных передатчиков наиболее часто строят по схеме резонансного усиления на генераторных тетродах мощностью до сотен киловатт, специально разработанных для режима линейного усиления. Эти тетроды отличаются низким уровнем комбинационных искажений. Для дополнительного снижения таких искажений применяют отрицательную обратную связь по ВЧ. В выходных цепях используют фильтры с дополнительными звеньями для снижения уровня побочных излучений, в том числе на частотах телевизионного вещания. По условиям работы передатчиков профессиональной радиосвязи необходима быстрая смена рабочих частот в широкой полосе, а применение резонансных усилителей далеко не всегда удовлетворяет этому требованию. Их перестройка занимает много времени, а сами системы перестройки сложны, громоздки и ненадежны, с трудом поддаются автоматизации. В связи с этим большое распространение начинают получать передатчики с широкополосными усилителями, работающими без перестройки (см. раздел 4.1 в [7]).

В заключение в качестве примера рассматриваются характеристики и структурная схема связного передатчика «Бриг», который предназначен для использования на судах морского и промыслового флота в качестве эксплуатационного передатчика средних и коротких волн. Он обеспечивает работу в интервале частот 1600…25600 кГц (в этом интервале выделены 8 частотных поддиапазонов в соответствии с «Регламентом морской радиосвязи»). Максимальная выходная мощность передатчика 1500 Вт. Он обеспечивает различные виды работ: телеграфию (амплитудную, частотную, относительную фазовую), передачу телефонных сообщений с однополосной модуляцией (в том числе, с частичным подавлением несущей).

Рис. 10.3. Структурная схема связного передатчика «Бриг»

Структурная схема передатчика «Бриг» приведена на рис. 10.3. Учитывая разнообразие видов работ, все виды модуляции осуществляются в возбудителе 1, а все последующие каскады передатчика являются линейными усилителями модулированных колебаний. В передатчике используется типовой возбудитель «Бот», в котором формирование рабочих частот осуществляется с помощью синтезатора частот, построенного по схеме на идентичных декадах (см. раздел 7.4.1). Установка и отсчет частоты – декадные, шаг сетки частот 100 Гц. Опорный кварцевый генератор синтезатора (также типовой – «Гиацинт») вырабатывает гармонические колебания с относительной нестабильностью частоты не более .

Как отмечалось выше, в современных связных передатчиках часто используется принцип широкодиапазонного усиления мощности. Этот принцип в полной мере применен в передатчике «Бриг». Предварительный усилитель 2, транзисторный, двухкаскадный, развивает на выходе мощность около 5 Вт. Выходной усилитель мощности 3 представляет собой усилитель с распределенным усилением (УРУ), построенный на восьми электронных лампах ГУ-74Б. Как было показано в [7] (раздел 4), этот тип усилителей позволяет обеспечить значительную выходную мощность с исключительной широкодиапазонностью. Еще одним ценным качеством УРУ является возможность подключения к нему несогласованной нагрузки, поскольку все отраженные от такой нагрузки волны рассеиваются в балластном сопротивлении анодной линии. Поэтому выходной усилитель передатчика «Бриг» позволяет ему работать на все виды судовых антенн без использования согласующих устройств.

Поскольку ряд видов работ, осуществляемых в возбудителе, является разновидностями однополосной модуляции, к усилительному тракту передатчика, помимо широкодиапазонности, предъявляются жесткие требования линейности (см. раздел 5.4 в [7]).

На выходе передатчика установлен блок фильтров 4, предназначенный для фильтрации гармоник усилителя мощности и составленный из шести октавных фильтров, которые перекрывают весь рабочий диапазон частот. Подключение того или иного фильтра к выходу усилителя мощности производится автоматически по сигналу от возбудителя в зависимости от установленной частоты.

Благодаря тому, что все каскады передатчика широкодиапазонные, общее время перестройки передатчика не превышает 5 с. Оно определяется только временем, необходимым для установки декадных переключателей частоты и заданного вида работ.