
книги из ГПНТБ / Лапицкий Е.Г. Расчет диапазонных радиопередатчиков
.pdfчае можно увеличить аыш1 и повысить г\п. к, не опасаясь невыпол нения норм по фильтрации . Н а и б о л ь ш е е возможное значение а ш ш определяется величиной граничного сопротивления нагрузки при нятой л а м п ы и возможным наименьшим значением емкости кон тура С М Ш 1 ; оно определяется из формулы:
|
|
|
|
п р а д ~ с о С |
|
Е 2 ' |
|
{ |
' |
|
|
|
|
|
|
|
мин а |
|
— начальная ем |
||
где С М 1 Ш = С„ам + С м + С1, + Сп+Свых, |
причем С „ а ч |
|||||||||
кость конденсатора переменной емкости (обычно |
5—20 пф), |
С м — |
||||||||
емкость |
м о н т а ж а (3—15 пф), |
Саых |
— выходная |
емкость лампы, |
||||||
CL — междувитковая |
емкость |
катушки |
(обычно |
2—15 пф), |
СП — |
|||||
емкость |
подстроечного |
конденсатора. |
|
|
|
|
||||
Если а П р е д > а м а к с , |
то |
принимают |
я П ред = Ямакс и определяют |
|||||||
минимальную |
емкость |
контура, |
при |
которой |
обеспечивается |
|||||
#пред= #макс- |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
При применении в выходном каскаде двух или нескольких |
про |
|||||||||
межуточных |
контуров |
надо иметь |
в виду, что фильтрующие |
свой |
ства системы будут пропорциональны произведению добротностей всех контуров, коэффициенту, характеризующему свойства меж контурных связей, Ап и отношению гЛп/гм, характеризующему на грузочный (антенный) контур. Формулы, позволяющие рассчитать минимальное необходимое значение коэффициента а и его значе
ния дл я различных |
схем, приводятся в [26]. В случае |
применения |
||
в выходном |
каскаде |
двухтактной |
схемы надо учитывать, что при |
|
двухтактной |
схеме |
фильтрация |
нечетных гармоник |
происходит |
так же , как и в однотактной, однако четные гармоники в случае индуктивной связи между контурами дополнительно подавляются благодаря симметрии схемы, причем этот эффект ослабевает на
более |
высоких частотах из-за емкостной связи м е ж д у катушками . |
|||
При |
непосредственной связи анодного контура с нагрузкой |
выиг |
||
рыша в подавлении четных гармоник не получается. |
|
|||
В |
заключение |
отметим, что во многих современных диапазон |
||
ных, |
особенно мощных, |
передатчиках в качестве дополнительной |
||
меры |
подавления |
высших |
гармоник, л е ж а щ и х вне диапазона |
пере |
датчика, перед антенным фидером включают фильтр нижних ча стот, не пропускающий все частоты выше наибольшей рабочей частоты, а в передатчики, работающие на одной-двух рабочих частотах, вводятся коммутируемые резонансные цепи, настроенные
на наиболее |
и н т е н с и в н ы е — о б ы ч н о 2 и 3-ю — гармоники. |
|
|
||||||||
Промежуточные каскады. Промежуточные каскады в передат |
|||||||||||
чиках предназначены дл я обеспечения |
необходимой |
для |
возбуж |
||||||||
дения |
выходного |
каскада |
мощности |
при |
постоянном |
значении |
|||||
амплитуды в о з б у ж д а ю щ е г о |
н а п р я ж е н и я во |
всем, |
диапазоне |
ча |
|||||||
стот; они обеспечивают |
т а к ж е |
уменьшение |
реакции выходного |
||||||||
каскада на возбудитель. П о характеру |
нагрузки промежуточные |
||||||||||
каскады |
разделяются на |
резонансные |
(усилители, |
умножители) |
|||||||
и апериодические, |
в том числе широкополосные (усилители с |
рас |
|||||||||
пределенным |
усилением — У Р У ) . |
Наиболее |
распространены |
про- |
20
межуточные каскады резонансного |
типа — с нагрузкой, настраива |
||||
емой на основную |
частоту. В широкодиапазонных передатчиках |
||||
с амплитудной модуляцией известное распространение |
получили |
||||
промежуточные каскады, |
которые |
на части |
диапазона |
работают |
|
в режиме усиления, |
а на части — в |
режиме |
умножения |
(в случае |
|
однополосной модуляции |
режим умножения |
недопустим). |
Каскады |
с апериодической нагрузкой применяются редко, а каскады с рас
пределенным усилением (УРУ) в последнее |
время (в случае при |
||
менения в усилителе |
электронных ламп) стали применяться доволь |
||
но широко, особенно в автоматизированных |
передатчиках. |
||
С точки зрения обеспечения постоянства напряжения |
возбужде |
||
ния, подводимого к выходному каскаду, в |
диапазонных |
передат |
|
чиках желателен |
перенапряженный режим |
для промежуточных |
Рис. 1-Ю |
Рис. 1-11 |
Рис. 1-12 |
каскадов, однако в большинстве современных передатчиков про межуточные каскады работают в режиме усиления модулирован ных колебаний; это имеет место в тех случаях, когда формирова ние сигнала осуществляется в возбудителе. Следовательно, для
обеспечения' линейности |
усиления |
они д о л ж н ы работать в |
недо- |
|
напряженном |
режиме . |
Постоянство н а п р я ж е н и я возбуждения, |
||
поступающего |
от промежуточного |
каскада к последующему, |
при |
его работе в недонапряженном режиме может быть получено лишь при сохранении постоянства сопротивления нагрузки.
Поскольку в промежуточных каскадах с настроенной нагрузкой эквивалентное сопротивление контура сильно изменяется при пере ходе с одной частоты на другую, приходится применять специаль ные меры по выравниванию сопротивления нагрузки. Одним из. способов такого выравнивания сопротивления нагрузки является применение реактивных шунтов, представляющих собою цепь из последовательно соединенных сопротивления и емкости, подключа емую параллельно контуру (рис. 1-10). Другим способом является применение настройки контура одновременным изменением его емкости и индуктивности, так чтобы их отношение оставалось постоянным. Возможными приемами обеспечения постоянства нагрузки являются т а к ж е использование связанных контуров с ча стотно-зависимой связью (рис. 1-11), включение контура в анодную цепь через частотно-зависимый делитель (рис. 1-12) и применение апериодического усиления.
В качестве ламп промежуточных каскадов используются, как правило, пентоды и тетроды, имеющие д е о ы с — л а и а м с р ы и ш к и т
Ч а щ е чем в выходных к а с к а д а х здесь находят применение тран зисторы.
Мощность, необходимая д л я возбуждения резонансного выход
ного каскада, определяется из условия его устойчивой |
работы, кото |
||||
рое может быть представлено |
в виде: |
|
|
||
|
|
а ? с о С а . Л а |
|
|
|
|
Р ^ 6 |
> - ^ - Р , |
|
(1-9) |
|
где а,- — коэффициент |
приведения |
внутреннего |
сопротивления |
||
лампы выходного каскада, S, |
Сае |
— параметры лампы |
выходного |
||
каскада, а — параметр, |
характеризующий отношение |
эквивалент |
ного сопротивления отдельно взятого промежуточного контура вы
ходного |
каскада |
к |
оптимальному |
сопротивлению нагрузки |
л а м п ы |
||
а = Rao/Rs. |
тр, |
Р — колебательная |
мощность, генерируемая |
выход |
|||
ным каскадом . |
|
|
|
|
|
||
Поскольку, |
как |
правило, |
требуемая мощность возбуждения |
||||
имеет наибольшее |
значение на максимальной частоте диапазона, |
||||||
она определяется |
именно для |
этой |
частоты. |
|
Если проектируемый выходной каскад не предназначен для уси ления у ж е модулированных колебаний, как это имеет место, на пример, в передатчиках с амплитудной модуляцией в выходном каскаде, то для промежуточного каскада выбирается перенапря женный режим работы, при котором лучше обеспечивается посто
янство подаваемого к выходному каскаду н а п р я ж е н и я |
возбужде |
||||
ния по диапазону. Если ж е |
промежуточный |
каскад осуществляет |
|||
усиление амплитудно - модулированных |
колебаний |
или |
колебаний |
||
с однополосной модуляцией, |
то он ставится |
в недонапряженный |
|||
режим . |
|
|
|
|
|
Учитывая изменение по |
диапазону |
мощности |
промежуточного |
каскада из-за изменения сопротивления нагрузки, оказывается целесообразным выбирать лампу промежуточного каскада на гене рируемую мощность, п р е в ы ш а ю щ у ю значение, полученное по фор
муле |
(1-9), в (4д: + 2,5) |
:7 раз |
(для случая |
перенапряженного ре |
||||
ж и м а промежуточного |
к а с к а д а ) . П а р а м е т р |
х определяется |
спосо |
|||||
бом |
настройки нагрузочного |
контура |
предоконечного каскада, |
|||||
точнее, |
пределами изменения |
сопротивления |
нагрузки |
этого |
||||
контура. |
|
|
|
|
|
|
|
|
Если |
весь диапазон |
в предоконечном |
каскаде |
обеспечивается |
без разбивки на поддиапазоны, а настройка его осуществляется конденсатором переменной емкости или вариометром, то в первом
случае (настройка конденсатором) для получения во |
всем |
диапа |
зоне перенапряженного режима граничный режим |
устанавли |
|
вается на наименьшей частоте диапазона, а для обеспечения |
недо- |
|
напряженного режима — на наибольшей: параметр |
х для |
этих |
случаев приблизительно равен коэффициенту поддиапазона /г. Если переключение поддиапазонов будет осуществляться изме
нением индуктивности, а настройка — конденсатором переменной емкости (рис. 1-13), то эквивалентное сопротивление контура будет изменяться в диапазоне так, как показано на рис. 1-14. Д л я полу-
22
чения во всем Диапазоне передатчика перенапряженного |
режима |
|
предоконечного каскада граничный |
режим берется для наимень |
|
шей частоты наиболее высокочастотного поддиапазона, |
а для |
|
получения недонапряжениого — для |
наибольшей частоты |
наибо |
лее низкочастотного поддиапазона; |
параметр х для этих |
случаев |
Рис. |
1-13 |
Рис. |
1-14 |
можно принимать |
приблизительно равным kn, |
где п — число под |
|
диапазонов . При |
настройке контура вариометром |
и переходе |
с одного поддиапазона на другой посредством переключения емко
стей (рис. 1-15) |
зависимость эквивалентного сопротивления от |
частоты имеет |
вид, представленный на рис. 1-16. В этом случае |
Рис. |
1-15 |
Рис. 1-16 |
для получения |
во всем диапазоне |
перенапряженного режима гра |
ничный устанавливается на наибольшей частоте самого низкоча
стотного |
поддиапазона, |
а для недонапряжениого — на |
наименьшей |
|||||
частоте |
самого |
высокочастотного. |
П а р а м е т р х |
и в |
этом |
случае |
||
равен kn. |
|
|
|
|
|
|
|
i |
В том случае когда в качестве органа настройки применяются |
||||||||
вариометры с |
двумя обмотками |
(статорной и роторной), умень |
||||||
шение эквивалентного |
сопротивления на высокочастотном под |
|||||||
диапазоне |
может быть |
получено |
переключением |
обмоток |
статора |
|||
и ротора |
с |
последовательного |
соединения |
на |
параллельное |
|||
(см. рис. |
|
1-7). |
|
|
|
|
|
|
23
Отметим, Однако, что такой способ |
переключения применим |
|||||
лишь при к = 2, так как только в этом случае м а к с и м а л ь н а я |
индук |
|||||
тивность вариометра |
при параллельном включении |
обмоток мало |
||||
отличается |
от минимальной |
при последовательном |
включении. |
|||
При использовании дл я настройки контура вариометра с изме |
||||||
няющимся |
числом |
витков |
оказывается |
удобным |
осуществлять |
|
переход с одного поддиапазона на другой |
одновременным |
измене |
||||
нием и емкости и индуктивности контура. |
Если выполнить |
контур |
так, что при переходе с одного поддиапазона на другой его емкость и индуктивность будет изменяться в k раз, то эквивалентное сопро тивление такого контура будет мало изменяться с изменением
частоты; при этом коэффициент |
перекрытия вариометра по индук |
||
тивности должен удовлетворять |
равенству kL = kn+i-. |
||
Таким образом, для выбора ламп предоконечного каскада необходимо за |
|||
даться углом отсечки анодного тока |
выходного каскада, определить по табли |
||
цам коэффициент а,-, определить параметр |
а на максимальной частоте диапа |
||
зона, определить параметр х, исходя |
из |
предполагаемого |
способа настройки, |
и далее подставить эти величины в формулу (1-9) вместе с |
параметрами лампы |
выходного каскада. Если предполагается буферный режим промежуточного кас
када, то |
следует |
иметь |
в виду, что полученное значение генерируемой |
предвы |
||||||||||||
ходным |
каскадом |
мощности |
д о л ж н о |
обеспечиваться |
при работе |
без тока в цепи |
||||||||||
управляющей |
сетки. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||
Лампа следующего промежуточного каскада (каскада, в о з б у ж д а ю щ е г о пред- |
||||||||||||||||
оконечный |
каскад) |
выбирается также из |
соображений устойчивой |
работы по |
||||||||||||
следующего, |
в |
данном |
случае |
предвыходного, каскада. Д л я расчетов |
в |
случае |
||||||||||
резонансных |
каскадов |
условие |
устойчивости удобно преобразовать |
к |
виду [26]: |
|||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
Р , о з б > |
^ J " " ' * . * е Р , |
|
|
|
(МО ) |
||||
где со' — частота, |
на которой |
mxaxs |
максимально; |
Р—мощность, |
|
генерируемая |
||||||||||
возбуждаемым |
каскадом в граничном |
режиме, |
|
|
|
|
|
|||||||||
|
|
|
|
|
|
„ |
_ |
^эо а. макс |
^эоймакс |
|
|
|
|
|||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
МИН |
^ Э 0 £ М 1 Ш |
|
|
|
|
||
Параметры |
хл |
|
и xg |
зависят от способа настройки соответствующих |
конту |
|||||||||||
ров. Если органы и способы настройки в обоих контурах одинаковы, то |
xa=xg=x. |
|||||||||||||||
Произведение |
х2 ы' |
в этом |
случае равно |
Шмаксй/я, |
где kf — коэффициент |
под |
||||||||||
диапазона, |
а к — число |
поддиапазонов. При различных способах |
настройки |
анод |
ного и сеточного контуров определять мощность возбуждения по формуле (1-10)
надо для частоты, на которой произведение |
a>'xaxg |
максимально. |
Аналогично |
||||
выбираются и лампы последующих промежуточных |
каскадов, д о тех пор пока |
||||||
мощность возбуждения не |
окажется |
меньшей |
мощности, |
обеспечиваемой |
воз |
||
будителем. |
|
|
|
|
|
|
|
Приведенные выше |
формулы справедливы дл я случаев, когда |
||||||
в о з б у ж д а е м ы й к а с к а д |
выполнен |
по схеме |
с общим катодом. Пр и |
||||
определении мощности, необходимой |
для |
возбуждения |
каскадов |
||||
с общей сеткой, определяющим обычно является |
не условие устой |
||||||
чивости, а фактическая |
мощность, з а т р а ч и в а е м а я |
во входной |
цепи |
в о з б у ж д а е м о г о к а с к а д а с |
общей |
сеткой. Мощность |
эта |
м о ж е т |
||
быть довольно значительной вследствие протекания |
через |
вход |
||||
ную цепь первой |
гармоники |
анодного |
тока |
|
|
|
р |
_ VgmUgl |
+ 1д{) _ |
р |
^ | UgnJai |
(1-11) |
24
Коэффициент усиления по мощности для каскадов с общей |
сет |
|||||||
кой, |
как правило, |
существенно |
меньше, |
чем' дл я каскадов с |
об |
|||
щим |
катодом, и обычно не превышает |
10—15. |
|
|
||||
В |
случае - применения в |
промежуточном каскаде |
усилителя |
|||||
с распределенным |
усилением (УРУ) следует |
иметь в виду, что для |
||||||
получения заданной мощности |
|
(в случае схемы с однородной ли |
||||||
нией) д о л ж н о выполняться |
условие |
|
|
|
|
|||
|
- |
й = - = 4 - |
1 |
2 • 1 0 - 3 Vpf^Z, |
(1-12) |
|||
где |
1т—анодный |
ток лампы |
в |
граничном |
режиме при |
нулевом |
напряжении на 1-й сетке (под граничным режимом здесь пони
мается такой, когда одна из ламп усилителя |
работает |
в гранич |
||||||||
ном режиме, но ни одна из ламп |
не работает |
в |
перенапряженном |
|||||||
р е ж и м е ) , Р—заданная |
мощность, приходящаяся на одно |
плечо, |
||||||||
т. е. половина заданной мощности в случае двухтактной |
схемы |
|||||||||
УРУ, |
/макс — верхняя |
частота |
заданного |
диапазона, |
я — число |
|||||
ламп, как правило, не берется больше 6—8. |
|
|
|
|
|
|||||
Так как в ряде случаев получение в схеме УР У заданной |
мощ |
|||||||||
ности |
может ограничиваться допустимым |
рассеиванием |
на |
аноде, |
||||||
то следует иметь |
в виду |
т а к ж е необходимость |
выполнения условия |
|||||||
|
|
|
|
Я а . д а „ > Ю Р / И ) . |
|
|
|
|
(1-13) |
|
где у = 1 , 5 7 |
дл я |
работы |
УР У в классе В и у=1 |
дл я работы |
У Р У |
|||||
в классе А. |
Отметим, |
что важнейшим и требованиями |
к л а м п а м |
д л я УР У являются малы е входные и выходные емкости и воз можность получения мощности, близкой к номинальной, без за хода в область сеточных токов.
Подробно вопросы работы, проектирования и расчетов УРУ_ рассмотрены в [1].
Возбудители. При составлении структурной схемы возбуди теля необходимо руководствоваться требуемой стабильностью ча стоты, заданным диапазоном, необходимостью плавного перекры тия диапазона или допустимостью работы на дискретных частотах диапазона и предполагаемыми видами излучений, поскольку, как правило, формирование видов излучений в большинстве современ ных, особенно связных, передатчиков, происходит в возбуди теле.
Все многообразие конкретных типов возбудителей м о ж н о раз
бить |
на две |
основные группы: |
возбудители с плавным диапазо |
ном |
частот |
(с параметрической стабилизацией) и возбудители |
|
с кварцевой |
стабилизацией . Последние в свою очередь либо мо |
||
гут |
быть построены по принципу |
кварц — волна, либо могут иметь |
всвоей основе синтезаторы диапазона .
Возбудители плавного диапазона частот с параметрической стабилизацией могут обеспечить относительную нестабильность частоты не выше Ю - 4 — 1 0 ~ 5 ; они широко используются в маломощ ных передатчиках метрового диапазона волн и в качестве резерв ных в некоторых связных коротковолновых передатчиках. Такие
25
возбудители обычно представляют собою ламповый или транзи сторный генератор, работающий в режиме самовозбуждения . В случаях применения генератора чаще всего используется двухконтурная схема с электронной связью, при которой достигается существенное уменьшение влияния последующих каскадов на ста бильность частоты. Во всех случаях в автогенераторе, используе мом в качестве возбудителя, принимаются все доступные меры по повышению его стабильности при воздействии всех дестабилизи рующих факторов . Одним из основных дестабилизирующих фак торов, как известно, является изменение температуры деталей воз будителя. Уменьшение влияния температуры на параметры коле бательной системы генератора, а следовательно, и на частоту генерируемых колебаний достигается применением мер температур - нон компенсации и термостатированием . Однако применение тер мостатов заметно увеличивает габариты передатчика и мощность,
потребляемую |
от источников |
питания, что д л я переносных стан |
ций не всегда |
м о ж е т быть |
допущено. |
Возбудители с кварцевой стабилизацией, построенные по прин ципу кварц — волна, используются в передатчиках, которым по ус
ловиям |
эксплуатации |
не приходится |
часто менять рабочую ча |
стоту. |
Обычно в таких |
возбудителях |
имеется несколько сменных |
или переключаемых кварцев . Относительная нестабильность ча стоты, достигаемая при использовании таких возбудителей, осо бенно в случае применения термостатирования, может быть полу
чена достаточно малой, |
1 0 _ в — Ю - 7 . |
Наиболее распространенную |
|
группу возбудителей, особенно в связных |
передатчиках коротко |
||
волнового диапазона, в |
настоящее |
время |
образуют возбудители |
с дискретной сеткой частот во всем рабочем диапазоне . В этих случаях возбудитель представляет собою сложное многокаскадное устройство, включающее в себя синтезатор частот и устройство формирования видов работы .
Дискретные возбудители, как правило, являются транзистор ными, и в них широкое применение находят интегральные схемы. Проектирование такого возбудителя является большой самостоя тельной задачей . Более подробно о структурных схемах таких воз будителей говорится в главе 4.
Виды излучения (способы управления колебаниями). В тех слу чаях когда способы управления колебаниями высокой частоты
техническими условиями на проектирование передатчика |
не за |
|||||
даны, их необходимо обоснованно выбрать . Выбор вида |
модуля |
|||||
ции и манипуляции зависит от назначения проектируемого |
передат |
|||||
чика, |
его мощности, |
диапазона частот и условий эксплуатации . |
||||
В диапазонах длинных, средних и коротких волн д л я |
осуществле |
|||||
ния телефонной работы используются однополосная |
модуляция |
|||||
(A3J, |
АЗА или |
А З Н ) , |
амплитудная |
модуляция (A3) |
или |
частот |
ная модуляция |
(F3). Однополосная |
модуляция применяется в связ |
ных коротковолновых станциях, когда требуется иметь высокоэф фективный помехоустойчивый телефонный канал . Ее применение позволяет обеспечить большее число рабочих частот в заданном
26
участке диапазона, обеспечить связь на заданную дальность при меньшей мощности передатчика и более эффективно использовать мощность передатчика: при однополосной модуляции вся мощность
используется для передачи информации. Однополосная |
|
модуляция |
||||||
может |
быть |
использована |
как дл я связи неподвижных |
станций, |
||||
так и |
дл я связи с подвижными |
станциями. Однако |
при связи |
|||||
с быстроподвижными |
станциями |
могут |
возникнуть |
затруднения |
||||
из-за |
эффекта |
Д о п п л е р а ; |
в этих случаях |
целесообразно |
применять |
|||
двухполосную |
работу |
без |
несущей, т. е. балансную |
модуляцию . |
||||
Д л я целей радиовещания |
однополосная |
модуляция применения не |
||||||
н а ш л а |
из-за относительной сложности приемных устройств. |
При однополосной модуляции может быть реализована двухканальная телефонная или многоканальная комбинированная связь (телеграфные и телефонные каналы) методом частотного уплотне ния при работе на двух независимых боковых полосах (АЗВ) .
Амплитудная модуляция (A3), отличающаяся наибольшей про стотой реализации как на передающем, та к и на приемном конце, д л я целей радиотелефонной связи используется лишь в маломощ
ных передатчиках (/э ^10-=-20 вт), та к |
как при A3 для |
передачи |
информации используется менее 30% |
общей мощности |
в антенне |
и получается низкая помехоустойчивость. Вместе с тем дл я целей
радиовещания |
почти |
исключительно применяется |
A3; |
причиной |
этого является |
то, что в радиовещании простота |
и |
дешевизна |
|
приемных устройств |
особенно в а ж н а . |
|
|
Частотная модуляция (F3), являясь сравнительно с A M более широкополосной, находит широкое применение в передатчиках метрового диапазона волн, как связных, та к и радиовещательных . Преимуществами частотной модуляции являются более высокая помехоустойчивость, чем при A M , и более эффективное использо вание мощности передатчика, так как амплитуда колебаний здесь в процессе модуляции не изменяется.
Методы радиотелефонной импульсной модуляции практически встречаются лишь в дециметровом и частично метровом диапазо нах, главным образом в радиорелейных передатчиках, и в данной книге не рассматриваются .
Д л я телеграфной |
работы |
применимы |
методы |
амплитудной ма |
||
нипуляции (А1), частотной манипуляции |
(F1), двойной |
частотной |
||||
телеграфии — Д Ч Т (F6), методы относительной |
фазовой |
телегра |
||||
ф и и — ОФТ, а т а к ж е |
методы |
многоканальной работы |
при частот |
|||
ном уплотнении. П о |
скорости |
передачи |
телеграфной |
информации |
различают ручную работу, буквопечатающую работу, быстродей ствующую и сверхбыстродействующую работу. Амплитудная мани пуляция, как правило, применяется в диапазоне KB при ручной работе и слуховом приеме; в метровом диапазоне ручная теле г р а ф н а я работа осуществляется прерыванием колебаний модули рующей частоты (А2). Частотная манипуляция (F1) и Д Ч Т (F6)
применяются в КВ - диапазоне при буквопечатающей и быстродей
ствующей работе, |
многоканальная телеграфная работа — в связ |
ных однополосных |
КВ - передатчиках . |
27
Р а з р а б а т ы в а я структурную схему передатчика, необходимо не только выбрать метод или методы управления колебаниями, но и
конкретные способы |
формирования сигнала данного вида излуче |
ния. В современных |
передатчиках формирование модулированного |
(манппулнрованного) |
сигнала обычно производится в возбудителе, |
т. е. на малом уровне |
в специальных блоках формирования сигнала |
(ввода информации), за исключением случая амплитудной моду
ляции, |
которая часто |
осуществляется в выходном или одновре |
менно |
в выходном и |
предвыходном каскадах . |
Амплитудная модуляция может быть осуществлена 1) измене
нием н а п р я ж е н и я смещения на |
управляющей, |
экранирующей |
или |
||
защитной сетке; 2) |
изменением |
н а п р я ж е н и я |
на |
аноде или |
одно |
временным изменением н а п р я ж е н и я на аноде |
и экранирующей |
||||
сетке; 3) по методу |
автоанодиоп |
модуляции и некоторыми другими |
комбинированными пли специальными приемами, например в мощ
ных передатчиках довольно часто из соображений |
повышения |
|
общего |
к. п. д. передатчика применяется т а к н а з ы в а е м а я |
трапецеи |
д а л ь н а я |
модуляция . К а ж д о м у из перечисленных способов ампли |
тудной модуляции присущи свои преимущества и недостатки, ко торые д о л ж н ы приниматься во внимание при выборе конкретного
способа осуществления модуляции для |
проектируемого пере |
датчика . |
|
Модуляция по у п р а в л я ю щ е й сетке, как |
правило, применяется |
в маломощных передатчиках, когда уменьшение массы и габаритов имеет очень важное значение, а требования к качеству телефон ной работы сравнительно невысоки или когда телефония в пе редатчике не является основным видом работы . Это определяется основным преимуществом сеточной модуляции — малой мощностью модулятора и основными ее недостатками — плохим использова нием лампы модулируемого каскада по мощности и относительно высоким уровнем нелинейных искажении.
Модуляция |
по экранирующей |
сетке преимуществ по сравнению |
|
с модуляцией |
по |
у п р а в л я ю щ е й |
сетке не имеет, однако требует |
большей мощности |
модулятора . |
Практического распространения |
впередатчиках она не получила.
Модуляция изменением н а п р я ж е н и я на защитной сетке нахо дит достаточно широкое применение. Она осуществляется в об ласти отрицательных значений напряжений на защитной сетке, и, следовательно, модулируемый каскад работает без токов в цепи
третьей сетки. Это позволяет |
выполнять модулятор на м а л у ю мощ |
|||
ность, хотя |
и на довольно большие значения модулирующего |
на |
||
пряжения, |
поскольку у п р а в л я ю щ и е свойства защитной |
сетки |
сла |
|
бее таковых у п р а в л я ю щ е й |
сетки. |
|
|
|
Анодная |
(анодно - экранная) м о д у л я ц и я ' о б е с п е ч и в а е т |
меньший |
коэффициент нелинейных искажений, и модулируемый каскад при
анодной модуляции работает с высоким к. п. д. Мощность |
модули |
|||
рующего устройства, однако, требуется значительно большая |
(од |
|||
ного порядка с |
мощностью |
модулируемого к а с к а д а ) . Так |
как |
при |
чистой анодной |
модуляции |
вследствие перенапряженного |
р е ж и м а |
28
модулируемого каскада |
его л а м п а |
перегружается |
по экранирую |
|||
щей и управляющей |
(в |
триодах) сеткам, то, |
как |
правило, приме |
||
няется не чисто анодная, а комбинированная |
анодно - экранная или |
|||||
анодно-сеточная |
(по |
у п р а в л я ю щ е й |
сетке) |
модуляция . |
||
Анодная и анодно-экранная модуляция широко применяется в радиовеща |
||||||
тельных передатчиках |
и |
во |
всех тех случаях, когда вопросы |
уменьшения массы |
||
и габаритов не являются особенно существенными, а |
качество телефонного ка |
|||||
нала н общий к. п. д. передатчика должны |
быть высокими. Автоаиодпая моду |
ляция сохраняет преимущества анодной модуляции, но вместе с тем |
не требует |
||
мощного модулятора. Однако |
из-за сильной зависимости параметров |
|
модуляции |
от режима модулированного |
каскада и трудности выполнения норм |
по нели |
нейным искажениям этот способ модуляции находит лишь ограниченное при менение.
Трапецеидальная модуляция позволяет повысить энергетические показатели передатчика; она применяется главным образом в мощных радиотелефонных передатчиках.
Формирование однополосного сигнала (однополосная модуля ция) осуществляется практически во всех случаях на малых уров нях, и разработка схемы формирования проводится при разра ботке схемы возбудителя, точнее той ее части, в которой решаются
вопросы формирования видов излучений и |
ввода информации в пе |
|||
редатчик. Ч а щ е |
всего для |
формирования |
однополосного сигнала |
|
применяется фильтровой способ (способ повторной |
балансной мо |
|||
д у л я ц и и ) . Р е ж е |
применяется |
фазокомпенсационный |
способ. Основ |
ным достоинством первого способа является высокая степень и большая устойчивость подавления ненужных частотных компонен
тов, |
определяемая |
фильтрами . |
К числу недостатков можно от |
нести |
то, что при |
нескольких |
частотных преобразованиях обра |
зуется довольно большое число комбинационных частот, д л я по давления которых необходимо бывает применять специальные меры.
Фазокомпенсационный метод формирования однополосного сиг нала позволяет формировать сигнал непосредственно на рабочей частоте, что уменьшает число преобразований в схеме и, следова тельно, количество комбинационных частот; принципиально этот метод позволяет получать однополосный сигнал в относительно
мощных |
каскадах . |
О д н а к о следует |
иметь в виду, |
что, применяя фа |
||
зокомпенсационный |
метод, |
д а ж е |
на |
м а л ы х уровнях значительно |
||
труднее |
достигнуть |
высокой |
степени подавления ненужных компо |
|||
н е н т о в — несущей |
и второй |
боковой. |
Особенно |
трудно решается |
||
вопрос |
об устойчивости этого подавления. М о ж н о рекомендовать |
применение этого |
метода в м а л о м о щ н ы х однополосных• передат |
чиках, где может |
быть допущена степень подавления несущей и |
второй боковой |
30—35 дб. |
Частотная модуляция для целей радиотелефонии применяется лишь на частотах выше 30 Мгц. Практически распространены лишь прямые методы частотной модуляции, когда модулирующий сигнал с помощью того или иного модуляторного устройства непосред ственно воздействует на частоту колебаний генератора, опреде ляющего частоту излучаемых колебаний. Ч а щ е всего для осуще-
29