книги из ГПНТБ / Смирнов Б.В. Основы электроники и техники связи учебник

распределяется между сопротивлением диода и входом транзис­ тора. Вместо одного можно использовать два диода Д\ и Д 2 , но принцип работы АРУ остается тем же (рис. 188,г).

6. Помехи радиоприему

Источники помех. Посторонние электрические колебания, по­ падающие в радиоприемник различными путями, не зависящие от принимаемого полезного сигнала и вызывающие на выходе при­ емника мешающее действие, называются помехами.

По характеру колебаний различают помехи гладкие и импуль­ сные. Наибольшее напряжение гладких помех отличается от сред­ него значения в 3—5 раз, тогда как импульсные помехи превыша­ ют амплитуду среднего, сигнала в несколько десятков раз. В те­ лефоне приемника гладкие помехи прослушиваются как шорохи и свисты, а импульсные создают треск.

По происхождению различают помехи от посторонних радио­ передатчиков, индустриальные, атмосферные, внутренние шумы приемника и помехи механического происхождения. Эти помехи появляются в исправном радиоприемнике. В неисправном радио­ приемнике может появиться шум, вызванный неисправностью.

Помехи от посторонних радиопередатчиков обнаруживаются в том случае, если на вход приемника поступают мощные колеба­ ния с частотой, отличающейся от принимаемой, но близкой к ней. Из-за недостаточной избирательности приемника эти колебания проникают к выходному устройству. Такие помехи могут возни­ кать при близком расположении передающих и приемных антенн. При этом помехи могут возникать не только на частоте передатчи­ ка и ее гармонических составляющих. Если вблизи приемника есть устройства с неплотными электрическими контактами (неплотно соединенные листы железных крыш, провода, касающиеся метал­ лических предметов и т. п.), то помехи могут занимать широкий спектр и прослушиваться в виде шорохов и тресков.

Индустриальные помехи возникают в различных электрических установках и электросетях при резком изменении токов и напря­ жений, например при включении и выключении цепи, при плохих контактах и пр. Источником индустриальных помех могут быть сварочные установки, системы зажигания двигателей внутреннего сгорания, различные электрические машины с коллекторами, звон­ ки, выключатели, реле, телеграфные аппараты, рентгеновские ус­ тановки и т. п. Индустриальные помехи могут распространяться по проводам от места искрообразования, а также излучаться в пространство. Особенно заметно действие таких помех при приеме на средних и коротких волнах.

Атмосферные помехи вызываются различными электрическими явлениями, происходящими в атмосфере, и в первую очередь гро­ зами. Наибольшее количество атмосферных помех приходит из эк­ ваториальных районов Земного шара, отличающихся интенсивной

2/7

грозовой деятельностью. Наряду с грозовыми разрядами атмос­ ферные помехи возникают при ударе о провод антенны капель дождя, песка, снега, что приводит к изменению электрического по­ ля вокруг провода. Наиболее заметны атмосферные помехи на длинных волнах, менее на средних и становятся незначительными на коротких, а тем более на ультракоротких волнах. Помехи, обу­ словленные электромагнитными колебаниями, поступающими на Землю от Солнца и звезд, проявляются с наибольшей силой в ви­ де шумов на метровых и еще более коротких волнах.

Уровень атмосферных помех зависит от диапазона частот, гео­ графической широты местности и времени суток и года.

Внутренние шумы приемника вызываются тепловым движением электрических зарядов в проводниках и резонансных контурах и сложными электронными процессами в лампах. Шумы входного контура в первой лампе имеют наибольшее значение, так как они усиливаются в последующих каскадах приемника. Практически внутренние шумы приемников являются главным видом помех в диапазоне ультракоротких волн. На других диапазонах они прояв­ ляются при приеме очень слабых сигналов и если нет других по­ мех. Внутри приемника могут также возникать шумы, обусловлен­ ные неплотными контактами.

Помехи механического происхождения. К ним относятся акус­ тические шумы, вызванные работой двигателей, турбин, станков и т. п., мешающие слуховому восприятию принимаемых радиопри­ емником сигналов. При механической тряске и вибрации радио­ приемника вследствие дрожания электродов ламп возникают коле­ бания анодного тока ламп, воспринимаемые через телефон на слух иногда в виде звона (микрофонный эффект).

7.Радиостанции, используемые

всельском хозяйстве

Стационарные радиостанции применяют для связи С радио­ станциями, установленными на передвижных объектах (автомо­ били), а также в тех случаях, когда сооружение проводной связи нецелесообразно. К таким случаям относится связь с труднодо­ ступными, горными, отдаленными районами хозяйства, временная связь (на период паводка, уборки фруктов и т. п.).

Ультракоротковолновые радиостанции РСВ-1 обеспечивают связь до 30 км. Коротковолновые стационарные радиостанции РТС-1, «Гроза», «Карат» обеспечивают дальность связи до 80 км, а радиостанция РСО-5, РСО-б, РСО-Ю/ЗО с мощностью передатчи­ ка 30 Вт — до 300—400 км и более. Электропитание мощных ста­ ционарных радиостанций осуществляется от сети переменного тока.

Радиостанции РСО-5 (РСО-6) работают в диапазоне 1—6 МГц на одной из четырех фиксированных частот. Модуляция — ампли­ тудная с передачей несущей частоты и колебаний боковых полос,

278

мощность на выходе передатчика до 5 Вт при работе телефоном и до 7 Вт при работе телеграфом. Потребляемая мощность 50 Вт. Антенны — типа «наклонный луч».

Радиостанция РСО-Ю/ЗО («Полоса») работает в диапазоне 0,3—0,6 и 1—8 МГц по системе ОБП телефоном (симплексом или дуплексом) и телеграфом. Мощность передатчика 25—40 Вт. Даль­

1.6— 2,85—6,0 МГц. Мощность передатчика 0,5 Вт. Дальность свя­ зи до 30 км. Масса 1 кг. Электропитание — от источника постоян­ ного тока 2,6 В.

Радиостанция «Гранит» может работать симплексом или дуп­ лексом в трех каналах. Диапазон частот 33—46 (44—59) МГц. Мо­ дуляция частотная. Мощность передатчика центральной радио­ станции 50 Вт, автомобильной—10 Вт. Дальность связи до 30 км. Электропитание автомобильной радиостанции от аккумулятора 12.6 В, центральной — от сети переменного тока напряжением

127/220 В.

Мобильные радиостанции устанавливают на передвижных объектах или используют в качестве переносных. Они отличаются небольшой массой и получают электроэнергию от аккумулятора, батарей, а там, где возможно, и от сети переменного тока. Ультра­ коротковолновая радиостанция РСВ-1 работает в диапазоне 44— 59 МГц на одной из частот. Ее устанавливают на автомобиле, от аккумулятора которого она и получает электроэнергию. Мощность передатчика не менее 8 Вт. Дальность связи до 30 км. Модуля­ ция частотная. Масса радиостанции около 8 кг.

Радиостанция «Недра-П» работает в диапазоне средних воли (1,6—2,1 МГц). Мощность на выходе передатчика 0,25 Вт. Масса 0,8 кг. Размещается радиостанция в футляре с наплечным ремнем. Потребляемая мощность в режиме приема и передачи соответст­ венно 0,18 и 1,8 Вт. Электропитание подается от батарей «Марс», «Сатурн», КБС-Х-0,7, любого аккумулятора напряжением 12 В. Продолжительность работы от батарей 10— 15 ч. Дальность связи от 5—7 км со штыревой антенной и до 30 км с антенной «наклон­ ный луч».

Ультракоротковолновая радиостанция «Кактус» имеет мощ­ ность на выходе передатчика 1 Вт. Модуляция частотная. Диапа­

Модуляция частотная. Электропитание 1,6 В постоянного тока или от сети переменного тока напряжением 127/220 В. Масса 0,8 кг.

279

8. Расчет уровня уверенного приема при использовании радиостанций ультракоротких волн

П р о ф и л ь т р а с с ы . Для расчета уровня уверенного приема необходимо располагать трассой радиосвязи, вычерченной относи­ тельно дуги земной поверхности (рис. 189).

На трассе в соответствующем масштабе наносят естественные и искусственные препятствия. Под естественными препятствиями подразумеваются горы, возвышенности, овраги, выемки и лес. Для ультракоротких волн лес рассматривается как непрозрачное пре­ пятствие. Высота деревьев условно принимается равной 20 м. Под искусственными препятствиями подразумеваются различного рода строения.

Под профилем наносят отметки уровня для всех характерных точек, горизонтальные расстояния п характеристики местности (по­ ле, лес, населенный пункт, река и т. п.).

На концах трассы в соответствующих масштабах указывают высоты антенн, наносят линию прямой видимости АВ, соединяю­ щую передающую и приемные антенны, и дугу окружности, в ко­ торую вписываются все препятствия на пути луча прямой види­ мости. Эта окружность является разрезом сферы, представляю­

Для нормальной работы радиосвязи необходимо выдержать усло­ вие:

и > и ч,

где U — ожидаемое напряжение на входе приемника; U4— чувствительность приемника.

Чем больше U по сравнению с U4, тем более устойчивой будет связь. Это превышение оценивают запасом устойчивости

ном фидере; г/дОП— множитель ослабления передаваемого сигнала на трас­

се радиосвязи.

Рассмотрим порядок расчета указанных величин.

280

е

N3

00

Приведенная формула используется при расчете закрытых УКВ-трасс, то есть трасс с препятствиями. Если трасса открытая, без препятствий (рис. 190,6), то возможную дальность связи опре­ деляют по формуле

Уяои = ейдоп.

Дополнительное затухание сигнала 6ДОш которое происходит вследствие наличия препятствий на трассе, определяют по графику, приведенному на рисунке 191, в зависимости от значений р и ц.

Параметр р зависит от количества и высоты препятствий на трассе, то есть от превышения эквивалентной сферы над линией прямой видимости АВ (величина Я, рис. 190,а). Кроме того, пара­ метр р учитывает влияние метеорологических условий. Его опреде­ ляют по формуле

Числитель формулы

Н% = Н AHg.

282

Здесь И определяют из чертежа трассы (рис. 190,а). Если наивысшая точка эквивалентного препятствия — сферы лежит вы­ ше линии прямой видимости, то трасса называется закрытой (рис. 190, а), если ниже — открытой (рис. 190,6).

В расчете следует ориентироваться на наихудшие условия рас­ пространения. Следовательно, величину g следует взять возмож­ но наибольшей в условиях данной местности. В таблице 11 приве­ дены статистические данные значения g для европейской части

СССР.

Рис. 191. Зависимость дополнительного затухания Ьяоп от параметров р и ц.

283

В- первом столбце таблицы 11 указан процент времени, в тече­ ние которого значения g могут быть равны или больше значений, указанных во втором столбце и равны или меньше значений, ука­ занных в третьем столбце. Например, в течение 0,5% времени, то есть в среднем 7 мин в сутки, значения g будут выходить за преде­ лы от —25-10—8 до + 3 ,5 -10~8 1/м, а остальные 99,5% будут нахо­ диться в этих пределах. Допустим, что условия распространения будут хуже расчетных в течение 0,5% времени. В расчетах следует принять g -= + 3 ,5 -10-8 н тогда получим:

AHg = 8,75-10 9 /о т).

Если 1о выразить в километрах, то

AHg = 8,75 •10 3 /о(км) 11-

Знаменатель формулы для р

Н0 = 38,2 у/о(кн)Д

Параметр р учитывает «закрытость» трассы и зависит от вели­ чины г (рис. 190). При полностью закрытой трассе значение р не­ велико и ослабление-сигнала наибольшее.

Параметр р определяют по формуле

= 0 ,5 , а для закрытых А у= Н и k = 1.

З а т у х а н и е в ф и д е р а х п е р е д а ю щ е й , и п р и е м н о й а н т е н н определяют по формуле

Ьф= а/ф + ДЬф,

Ш

кабеля отраженные волны отсутствуют, наступает полное согласо­ вание и коэффицент бегущей волны йб.в= 1 . Когда этого нет, Лб.в=И=1 и происходят дополнительные потери энергии в виде зату­ хания несогласования:

отношении сигиал/шум в 20 дБ составляет 2 мкВ. Антенны типа «волновой ка­ пал» с коэффициентом усиления 0 = 6,55. Высота установки антенн в обоих пунктах равна 25 м. Длина высокочастотных фидеров по 25 м (кабель РК-1)- Профиль трассы приведен на рисунке 189.

1- Напряжение на входе приемника:

2. Нанеся дугу эквивалентного препятствия иа профиль трассы, находим:

Н — 50 и; /х = 19 км; г — 28 км. 3- Определяем значение ц:

4. Находим максимальное приращение зазора:

ДЯе = 8,75-ГО -3 ц = 8 ,7 5 - 10—3 - 38,42 -0,25 = 3,23 м.

5. Определяем суммарный зазор Hg и величину Н0:

Hg = — ( Н + ДНе) = — (50 + 3,23) = — 53,23 м;

Я0= 38,2- Vljt\ = 38,2-/з8,4-0,25= 118 м.

6.Параметр р

53,23

0,452.

118

285