Покровский / УМК ОРЭ ч.2(для студентов) / Радиоэлектроника(часть2) / Ответы(часть2)№22

23.3. УПРАВЛЕНИЕ РАДИОПЕРЕДАТЧИКАМИ

В современных радиопередающих устройствах большинство каскадов — с частотно-избирательными элементами. Как известно, любой резонансный контур или фильтр необходимо настроить на заданную частоту радиосигнала. В радио­вещательных и телевизионных передатчиках, работающих на одной заданной частоте, такую настройку вручную выполняют однажды и уточняют лишь при профилактических работах.

Связные радиопередатчики в разное время обслуживают различные линии связи, поэтому в них приходится часто менять частоту. Для повышения эффек­тивности использования передатчика время перестройки должно быть мини­мальным. Другое требование — высокая производительность труда обслуживаю­щего персонала. Выполнение этих требований возможно только при автомати­ческом управлении передатчиком.

Первая проблема, которую приходится решать при разработке перестраи­ваемых передатчиков, — это перестройка частоты возбудителя. Как известно, частота перестраиваемых LC-генераторов нестабильна. Достижимая нестабиль­ность частоты кварцевых генераторов достаточно мала, однако их нельзя пере­страивать. Перестраиваемые возбудители с малой нестабильностью частоты создаются с помощью многократного преобразования частоты одного стабили­зированного генератора. Такие возбудители перестраиваются дискретно. Среди них наиболее перспективны возбудители — синтезаторы частоты (см. § 22.3).

Вторая проблема — быстрая перестройка резонансных контуров промежу­точных и оконечных каскадов передатчика, а также его согласование с антен­ной. Эту проблему решают с помощью устройств грубой и точной автомати­ческой настройки контуров. Грубую настройку выполняют с помощью переклю­чателей с моторным приводом либо реле, коммутирующих конденсаторы и ответвления катушек индуктивности, а также плавно изменяемых индуктивностей, реализуемых в виде связанных катушек — вариометров. Механически ка­тушки перемещаются с помощью электродвигателей.

Процесс настройки передатчика начинается с установки требуемой частоты возбудителя. Так как возбудителем чаще всего служит синтезатор частоты, то код установленной частоты содержит информацию, необходимую для грубой настройки резонансных контуров. Такой способ настройки называют программным. По коду установленной частоты исполнительное устройство под­ключает рассчитанные элементы резонансных контуров.

Наряду с программным способом грубой настройки применяют и способ следящей настройки, реализуемый устройством, состоящим из резисторного датчика расстройки, индикатора расстройки и исполнительного механизма.

Для точной настройки контуров и выбора их оптимальной связи с нагруз­кой служат устройства, следящие за значением расстройки. В качестве датчи­ков расстройки контуров чаще всего используют фазовые детекторы (см. § 17.5). Как известно, на резонансной частоте сопротивление контура чисто активное, поэтому фаза выходного напряжения усилителя в зависимости от схемы включения усилительного элемента либо совпадает с фазой входного напряже­ния, либо сдвинута на п. Разность фаз входного и выходного напряжений изменяется при изменении расстройки контура. Этот факт принимается в ка­честве критерия настройки.

Выходное напряжение фазового детектора — датчика расстройки — изменя­ется при изменении параметров контура, а в точке точной настройки меняет свой знак. Напряжение датчика расстройки управляет приводом переменной индуктивности контура и обеспечивает его точную подстройку в резонанс.

Связь резонансного усилителя мощности с нагрузкой обычно подбирают такой, чтобы обеспечить критический режим работы усилительного элемента. В этом режиме, как отмечено в § 15.3, усилитель отдает наибольшую мощность в нагрузку, поэтому мощность в нагрузке служит критерием оптимальности.

Включение и настройка передатчика производятся в определенной после­довательности. Сначала подключают питающую сеть и систему охлаждения. Затем в ламповых передатчиках включают цепи накала ламп и маломощные выпрямители. Следующий цикл работ — установка частоты возбудителя, выбор антенны, грубая настройка контуров я приблизительный подбор связи с нагруз­кой. Последний, завершающий, цикл предусматривает включение питания у более мощных каскадов и точную настройку контуров.

Для уменьшения числа настраиваемых контуров в некоторых радиопере­датчиках промежуточные каскады усиления мощности делают широкополос­ными, усиливающими без перестройки радиосигналы достаточно широкого диапазона.

Кроме функций включения и настройки система управления передатчиком должна следить за состоянием отдельных систем и блоков передатчика и при выходе их из строя включать резервные блоки, а в аварийных ситуациях отключать питание.

Самостоятельную подсистему образуют элементы блокировки и сигнализа­ции, которые предназначены в первую очередь для защиты персонала, выпол­няющего определенные работы, от поражения электрическим током и обору­дования в аварийных состояниях. Элементы сигнализации служат для опера­тивного оповещения об неисправностях.

Приведенный краткий перечень задач управления передатчиком показы­вает, что система, обеспечивающая полностью автоматизированное управление, достаточно сложная и успешно реализуется только на базе микропроцессоров или микроЭВМ. Для более глубокого изучения радиопередающих устройств можно реко­мендовать учебники [18, 19].

Литература: А.А. Каяцкас, “Основы радиоэлектроники”, Издательство «Высшая школа», Москва, 1988.

2