
книги из ГПНТБ / Семенов Б.З. Теория средств связи и радиотехнического обеспечения учебное пособие
.pdf- 170 -
При приеие колебания ГПД подаются в смеситель приемного трак та и используются для преобразования (изменения) частоты приня того сигнала. На этом основан принцип супергетеродинного приема.
Передатчик и приемник могут иметь автономные антенны. Однако в симплексных и полудуплексных радиостанциях приценяется одна антенна: при передаче она подключается к передатчику, а при прие ме - к приемнику.' Переключение производится автоматически с помо щью реле.
Рис. 4.63
На рис. 4.63 показана блок-схема другого возбудителя, который можно перестраивать дистанционно на любую Дтксипованную частоту диапазона. Частота ГПД/ преобразуется последовательно столь-
ко раз, сколько разрядов в числе фиксированных частот. Например, если радиостанция имеет 600 фиксированных частот (число 600 со стоит из трех разрядов), то ^ ГПд преобразуется три раза с помощью
смесителей |
С |
и |
генераторов |
Г |
сотен ( |
Сс и гс ), десят- |
ков ( С. |
и Г |
) |
и единиц |
(С |
и Г |
). Генераторы генери- |
А |
А |
|
|
|
1 |
|
руют колебания с частотами: |
|
|
HOI
н о н *
j o k
-к ..
h П .
Тг on - тЫп
CD-
Возб уд ит ел ь «iu
^гяй= wnU-L,)ci
Д а'тчик опорных частит / Д О Ц )
УВйРщвын
оч tsnepo/ор 4от
A /V
мЬарцеЬенй |
|
|
Ьч 1lh i jump |
-font |
|
//: 2 |
||
|
Utop
ZZL
4»ч~(1гпя - 4от 40 '>4
I—'
Нтц
Ё Г ~ 1 =8 = Й f»T дГС«Т УX*1
I |
|
|
|
|
■Ути |
|
|
4н ='Т/ли |
|
|
ifHtpQmop |
т м г |
Умножитель |
|
|||
снеситепа |
I |
1г№ |
пааЬною duo- |
част от ы |
|
|||
|
лшонаГПД! |
|
|
|
||||
|
I |
|
Li |
|
7 Y J дм; ут дм*мт; |
|
||
4гы - font |
|
|
|
|
|
АМТ* |
|
|
I |
|
|
|
12J |
|
|
|
|
Ж |
|
|
|
|
|
|
|
|
1---------- |
|
|
|
|
|
|
||
снееитеаь |
|
|
|
|
|
|
||
|
| |
Сисгтна |
|
|
|
|
|
|
|
! |
япч |
м |
|
|
д г |
» |
Мщ м |
/ ГлД~ iwu~ font |
|
|
|
|
||||
0 U.VH0 |
|
дм |
|
|
||||
Фозобын |
|
Ычпр |
Уприопоены» |
|
|
|
|
|
детектор |
|
рейктиЬиаи |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
эттнт |
|
|
Ц Т |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
”f H4= |
lA itieo-E -cJ |
|
ЙМ+ЦТ |
|
|
|||
н ч |
|
|
|
|
|
|
|
|
г е н е р а т о р
А Ц Т
Усилитель нощноemu
Нодийотар
/todи йотаf/’-t
|
|
л |
(W' |
|
|
|
P u d |
Ti ап та Ы ‘‘ 2 |
|
||
|
--------- |
4, |
fab |
||
I fa 1 U H j |
I i< I |
||||
|
h t) (fa) (fa\ |
||||
ittif'Tuvna |
nipiOumunuu |
(fa ) |
|
частота cdbuio. |
|
f a - f a * f a - f a ’ fa '-ft |
|
+ положительная {такоЬйЯ) |
. о |
посылка. |
— отрицательно^! аесщоноЬй я) |
'Л Л ^млгл
п о сы л ка .
* B u d п о р ы л км
Тг, an-TQA/f Тпап-гаМ г
—-
—
+-
Си ст ем а АПЧ оВяспечибает равенст во: ^нч - {грц - font - font м м / г л л
Частота пере^атчи
/Л )
Л//Л
Л14 ы
f a 1 far)
*4 о щ
171
Р И О , 4 .6 4
- 172 -
f u ~ f l * п е л * 1 ел > U Л ПА ЛЬ ‘ I c - f ,г * п с л !с>
где |
л |
• П д и Пс - число единиц, десятков и сотен в |
|
|
порядковой номере фиксированной |
|
|
частоты; |
А ¥ е л ~ частотный интервал фиксированной сетки частот, т .е . разность между соседними фиксированными частотами,
/ / '/ г я / з ~ начальныв частоты генераторов.
Так как каждой нз смесителе! позволяет получить колебания раз ностной (промежуточной) частоты %пр , то в результате трехкрат
ного преобразования получим:
fn p t |
“ |
/ гп л / с |
) |
|
nPs |
|
|
ГПА ~^ с ~ h |
' |
U P |
= |
$ %ел |
гпд |
ел |
или
/лр3= $ г п а ~ Д с А % с~п л А / А ~ п ел А / ел~ (fi +h +f з)'
дискриминатор Д |
совместно с |
системой настройки |
обеспечивает |
||
постоянство |
третьей проиенуточной частоты ^ |
, |
т .е . они ра |
||
ботают таким |
образом, |
что всегда |
сохраняется равенство |
-173 -
{Ъ -(г„А '"с Л! с * L - П'Ай1 * А -(И Л > т ‘1-
Указанное равенство может быть нарушено по двум причинам:
либо |
самопроизвольно |
изменится £ ГПд |
под действием дестаби |
||
лизирующих факторов, |
либо оператор с помощью наборного или запо |
||||
минающего |
устройств |
пульта |
управления |
изменит опорные частоты |
|
/ с |
’ / д |
И / й д |
* В обоих случаях |
дискриминатор вырабатывает |
|
управляющее напряжение U |
нужной величины и полярности, ко |
торое воздействует на систему настройки.' Система настройки пере
страивает ГПД и с ним всю радиостанцию до тех пор, |
пока |
не вос |
|||
становится вышеуказанное равенство. |
|
|
|
||
И зиенение^д на Д ^ д изменяет настройку радиостанции на |
|||||
одну фиксированную частоту, |
на |
A j?A - на |
десять |
фикси |
|
рованных частот, |
на |
А £ с - на |
сто фиксированных частот. |
||
П р и е м н и к и |
и |
п е р е д а т ч и к и |
т е л е ф о н |
||
н о - т е л е г р а ф н ы х |
р а д и о с т а н ц и й |
для обес |
печения возможности дуплексной связи и раздельного их использова ния, как правиле, выполняются в виде отдельных элементов (рис.4.64).
Если телеграфная работа осуществляется путем амплитудной манипу ляции колебаний (амплитудный телеграф АТ), то передатчик содержит возбудитель плавного диапазона с параметрической стабилизацией частоты, умножители и делители частоты, усилитель мощности и моду лятор. При нажатии ключа передатчик работает, при отжатии ключа - не работает. Для приема таких колебаний приемник содержит допол нительный гетеродин (на рис. 4.65 он назван вторым гетеродином), включаемый только при телеграфной работе АТ. Этот гетеродин позво ляет получить в телефонах характерные телеграфные сигналы нужного тона Тт .•
Если для телеграфной работы используются более помехоустойчи вые частотно-манипулированные колебания (частотный телеграф ЧТ), то в передатчике изменяется схема возбудителя, а в приемнике -
174
Рис. 4.65
- 175 -
схема каскадов после УПЧ. Это объясняется тем, что в отличие от амплитудной модуляции, осуществляемой в последних каскадах пере датчика, частотная модуляция (манипуляция) может производиться только в том каскаде, который "задает" частоту, т .е . в возбудит теле.
Блок-схема возбудителя дискретного диапазона частот, обеспечи вающего двухканальную частотную манипуляцию колебаний (ДЧТ), по казана на рис. 4.64. Частотная манипуляция достигается с помощью низкочастотного генератора. Частота этого генератора зависит от того, подключены или не подключены к его контуру дополнительные конденсаторы ^ и С2 , называемые конденсаторами сдвига частоты
Конденсаторы |
и С2 подключаются к контуру контактами реле, |
управляемых токовыми и бестоковыми посылками телеграфных аппаратов или телеграфных ключей. С помощью ДОЧ частота ГПД понижается до значения ^ н' ? .'Э то осуществляется путем нескольких последователь
ных преобразований частоты £ ГПд •
Применение нескольких генераторов стабильных опорных частот позволяет уменьшить количество потребных кварцев, так как можно использовать комбинации опорных частот. В результате на выходе ДОЧ имеют место колебания с частотами
опг •
Роль дискриминатора системы АПЧ здесь выполняет фазовый детек тор. Система АПЧ, состоящая из фазового детектора и управляемого реактивного элемента, обеспечивает равенство:
i Г П д |
/ o n i |
/ о п г |
f . |
или
f Г П Д |
7 Л , + / o n |
Н. 2 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
- |
176 - |
|
|
Из равенства следует: |
|
|
|
|
||||||
|
- |
если |
под действием дестабилизирующих факторов изменится |
||||||||
|
|
1 |
|
ю |
при стабильных |
£ дп' |
, |
и |
система АПЧ восста |
||
новит |
|
ее |
до номинального значения; |
|
|||||||
|
- |
в |
|
случае изменения |
н % на такую же величину изменяется |
||||||
и |
/ |
|
|
. |
Значение |
7 |
н. г |
определяется видом телеграфной посылки. |
|||
В |
7 гл д |
|
|
|
|
посылок телеграфного аппарата |
|||||
результате кодовая |
комбинация |
преобразуется возбудителем в частотно-манипулированные колебания. Использование частотной манипуляции для телеграфирования позво
ляет одновременно осуществлять и телефонную работу ва счет ампли тудной модуляции колебаний. Однако дальности телефонной и теле графной связи при этом уменьшаются. Виды колебаний при различных родах работы показаны на графиках рис.4.64.- В процессе настройки
передатчика |
сначала |
устанавливаются |
опорные частоты |
ДОЧ |
и |
|
4 on2 |
и частота генератора низкой |
частоты j f H% , а |
затем |
частота |
||
ГПД - |
грубо |
по шкале |
и более точно |
по прибору, подключенному к |
фазовому детектору.
На рис. 4.65 изображена блок-схема приемника, обеспечивающего прием сигналов при различных родах работы: AM, АТ, ЧТ и ДЧТ. Ви ды колебаний в каскадах показаны для случая приема телефонного со общения в одного телеграфного по первому ЧТ каналу.
Кроне рассмотренных выше двухполосных радиостанций в настоящее
время |
для |
телефонной связи широко применяются и о д н о |
п о л о с |
|
н ы е |
р |
а д и о с т а н ц и и . |
Существует ряд методов |
получе |
ния однополосного сигнала. Рассмотрим сущность одного из них - ме тода последовательных преобразований, нашедшего более широкое при менение. Сущность этого метода заключается в том, что звуковая ча стота микрофона Т (рис.4.66) путем ряда последовательных преоб разований перемещается в область значительно более высоких частот, излучаемых передатчиком. Необходимость последовательных преобра зований обусловлена тем, что при высокой несущей частоте и низких модулирующих частотах сложно разделить боковые полосы частот даже совершенными кварцевыми фильтрами.
Последовательное преобразование осуществляется с помощью не скольких балансных модуляторов БМ, фильтров Ф и генераторов Г .
- 177 -
и, |
“г |
Щ |
иГ |
|
U-J Ус. н J |
|
Ф- I вн. |
Ф-H |
6Н |
Ф |
|
|
_ £ |
|
ГПй |
trn a |
^ £ |
|
Гг |
|
|
|
Р И С . 4.66
-IV8 -
Вбалансном модуляторе производится амплитудная модуляция коле баний и одновременно подавляется несущая частота, на его выходе имеют место только колебания боковых полос частот. Одна из боко вых полос затем подавляется фильтром. В нашем случае фильтры про пускают только колебания верхних боковых полос.
Прошедшие фильтр колебания одной боковой полосы используются
вследующем балансном модуляторе в качестве модулирующего сигна ла. В результате получим:
на выходе |
Ф ~Т ^ { + !F} |
|
|
||
на |
выходе |
ф - Е / 2 |
+ ( £ * |
+ ? |
/ ' |
на |
выходе |
Ф / г п д |
+ ( / я +/± + У )= (?гпА+A |
+/j) +?= /н + * |
|
(на выходе передатчика); |
|
|
|||
|
■РКГУПЛА |
ТТЙ П А Л Я Т |
И И Я \ * |
|
|
где
Здесь сумма частот всех генераторов выполняет роль несущей частоты . Для получения в антенне заданной несущей частоты
колебания ГПД должны иметь частоту
Из последнего графика рис.4.66 следует, что если модуляция производится только в одном балансном модуляторе БМ, то разность мекду ближайшими боковыми частотами будет небольшая
mirt
Эхо затрудняет их разделение и подавление нижней боковой полосы.
- 179 -
Г л а в а У
РАСПРОСТРАНЕНИЕ РАДИОВОЛН
§ I . Спектр электромагнитных колебаний. Классификация диапазонов радиоволн
Электромагнитные колебания занимают диапазон от Ю-1* до 3*1010 см. в его составе выделяют радиоволны, инфракрасные лучи, видимый свет, ультрафиолетовые лучи, рентгеновы лучи и гамма-лучи, В спектре электромагнитных колебаний радиоволны занимают ин
тервал дайн волн от |
100 км до 0 ,3 мм или в |
частотах |
от |
3 кгц |
до |
||
ЮВ Мгц. |
|
|
|
|
|
|
|
В СССР радиоволны |
делятся на диапазоны, |
указанные в |
табл.2.1 |
||||
|
|
|
Т а б л и ц а |
2 |
|||
Название диапазона |
Длина волны, м |
|
Частота |
|
|
||
Сверхдаинные волны (СДВ) |
100 000-10 000 |
|
3-30 кгц |
|
|
||
Длинные волны (ДВ) |
|
10 000-1000 |
30-300 |
кгц |
|
|
|
Средние волны (СВ) |
|
1000-100 |
300-3000 |
кгц |
|
||
Короткие волны (КВ) |
|
100-10 |
|
3-30 кгц |
|
|
|
Ультракороткие волны (УКВ) |
10-0,0003 |
Э0-Ю6Мгц |
|
|
|||
Диапазон ультракоротких волн разбит на поддиапазоны, указан |
|||||||
ные в табл.З. |
|
|
Т а б л и ц а |
3 |
|||
|
|
|
|||||
Название поддиапазона |
Длина волны, |
и |
Частота, Мгц |
|
|||
Метровые волны (МВ) |
|
IO-I |
|
|
30-300 |
|
|
Дециметровые волны (ДЦВ) |
1-0,1 |
|
300-3000 |
|
|||
Сантиметровые волны |
(CUB) |
0,1-0,01 |
3000-30000 |
|
|||
Миллиметровые волны |
(ММВ) |
0,01-0,0003 |
30000-Ю6 |
|
|||
|
Э 2. Свойства радиоволн |
|
|
|
|
||
Электромагнитные волны - это периодическое изменение |
во време |
||||||
ни и пространстве электромагнитного поля, состоящего |
из |
неразрывно |