17 Принципы построения радиопередатчиков

Несмотря на многообразие авиационных передатчиков, их электрические структурные схемы состоят из каскадов, в большинстве своем, одинакового функционального назначения. В этом можно убедиться при сравнительном анализе электрических схем передатчиков. Основными каскадами являются:

1. Автогенератор (АГ) - генератор электрических гармонических колебаний, автономно создающий незатухающие колебания заданной частоты.

2. Усилитель мощности (УМ) - генератор с внешним возбуждением, в котором выходная мощность колебаний больше входной, а частоты равны.

3. Буферный усилитель (БУ) - усилитель мощности с большим входным сопротивлением. Применяется для ослабления влияния последующих каскадов передатчика на чистоту автогенератора.

4. Умножитель частоты (УЧ) - устройство, на выходе которого частота колебаний в целое заданное число раз больше частоты входного сигнала.

5. Делитель частоты (ДЧ) - устройство, частота колебаний на выходе которого в целое или дробное число раз меньше, чем на входе.

6. Модулятор (М) - устройство для осуществления процесса модуляции.

7. Преобразователь частоты (ПЧ) - устройство для переноса полосы радиочастот, занимаемой сигналом, в другую часть частотного спектра.

8. Возбудитель (В) - устройство для формирования гармонических колебаний с заданными частотами с помощью одного или нескольких автогенераторов.

9. Опорный автогенератор (ОГ) - автогенератор повышенной стабильности частоты, обычно с кварцевой стабилизацией.

10. Синтезатор (С) - возбудитель на основе опорных генераторов.

В схемной и конструктивной реализации каскады одинакового функционального назначения в разных передатчиках могут значительно отличаться элементной базой, режимами и параметрами.

Помимо указанных функциональных узлов и каскадов все передатчики имеют следующие той или иной сложности системы: охлаждения (или термостабилизации), встроенного контроля, включения, защиты и сигнализации, стабилизации выходной мощности, систему настройки и др.

Структурная электрическая схема отображает построение передатчика в самом общем виде. Каждый ее элемент (прямоугольник) обозначает функциональное устройство, отдельный конструктивный модуль.

Более подробной является функциональная схема, на которой изображаются функциональные устройства, вплоть до каскада.

Принципиальная электрическая схема дает исчерпывающую информацию о каждом каскаде. На ней показывается схемы построения каждого каскада

На Рисунке для примера изображена структурная схема передающего тракта аварийной радиостанции типа Р-855УМ. Каскады на ней показаны прямоугольниками, а связи - линиями со стрелками, указывающими направления прохождения сигналов.

18 Системы и принципы радиосвязи

Радиосвязь-разновидностьбеспроводнойсвязи,прикоторойвкачественосителясигналаиспользуютсярадиоволны,свободнораспространяемыевпространстве.Передачапроисходитследующимобразом:напередающейсторонеформируетсясигналстребуемымихарактеристиками(частотаиамлитудасигнала).Далеепередаваемыйсигналмодулируетболеевысокочастотноеколебание(несущее).Полученныймодулированныйсигнализлучаетсяантеннойвпространство.Наприёмнойсторонерадиоволнынаводятмодулированныйсигналвантенне,послечегоондемодулируется(детектируется)ифильтруетсяФНЧ(избавляясьтемсамымотвысокочастотнойсоставляющей-несущей).

Принцип

Как правило, электрические сигналы, непосредственно отражающиесообщения низкочастотны, включая и телевизионный сигнал 0 – 6 МГц. Такиесигналы в радиосвязи называют первичными сигналами. Электрические сигналы с низкими частотами не могут эффективноизлучаться в свободное пространство, на низких частотах большиепромышленные помехи (фон электросети 50 Гц, искровые помехиавтотранспорта, электромоторов и других электромеханизмов). Передаватьсигналы низких частот непосредственно можно только по проводным икабельным линиям связи. Для передачи информации без проводов используют специальныеэлектрические колебания, называемые несущими.Несущие колебания не содержат информации, но хорошо излучаются ираспространяются в свободном пространстве. Поэтому с их помощьюинформация, заложенная в первичном сигнале, переносится в свободномпространстве. Информация закладывается в один из параметров несущегоколебания U (t ) = U m cos(ωt + ϕ ) методом модуляции, т. е. изменения амплитудыUm, частоты ω или фазы φ, по закону изменения первичного сигнала,

отображающего передаваемую информацию.

Вобщемвидесистемырадиосвязиможноразделитьна4группы:радиорелейные,тропосферные,спутниковые,волоконно-оптические.

Радиорелейная связь - радиосвязьполинии(радиорелейнаялиния,РРЛ),образованнойцепочкойприёмо-передающих(ретрансляционных)радиостанций.Наземнаярадиорелейнаясвязьосуществляетсяобычнонадеци-исантиметровыхволнах(отсотенмегагерцдодесятковгигагерц).Принципиальнымотличиемрадиорелейнойстанцииотиныхрадиостанцийявляетсядуплексныйрежимработы,тоестьприёмипередачапроисходятодновременно(наразныхнесущихчастотах). Протяженность наземной линии радиорелейной связи—до10000км. Тропосферная радиосвязь,дальняярадиосвязь,основаннаянаиспользованииявленияпереизлученияэлектромагнитнойэнергиивэлектрическинеоднороднойтропосфереприраспространениивнейрадиоволн;осуществляетсявдиапазонахдециметровыхисантиметровыхволн.Линиитропосфернаярадиосвязиобычносооружаютвмалонаселённыхтруднодоступныхрайонах,гдеихстроительствоиэксплуатацияэкономическиитехническиоправданы.Волоконно-оптическая связь- видпроводной электросвязи, использующий в качестве носителя информационного сигнала электромагнитное излучение оптического (ближнегоинфракрасного) диапазона, а в качестве направляющих систем — волоконнооптические кабели. Благодаря высокой несущей частоте и широким возможностям мультиплексирования, пропускнаяспособностьволоконно-оптических линиймного кратно превышает пропускнуюспособность всех других систем связи и может измеряться терабитами в секунду. Спутниковаясвязь—одинизвидоврадиосвязи,основанныйнаиспользованииискусственныхспутниковземливкачестверетрансляторов.Спутниковаясвязьосуществляетсямеждуземнымистанциями,которыемогутбытькакстационарными,такиподвижными.

Спутниковая связь является развитием традиционной радиорелейной связи путем вынесения ретранслятора на очень большую высоту (от сотен до десятков тысяч км).Так как зона его видимости в этом случае—почти половина Земного шара, тонеобходимостьвцепочкеретрансляторовотпадает-вбольшинствеслучаевдостаточноиодного.