Obsah:

Úvod

1. Rádiové vysielače založené na digitálnych ovládačoch informačnej cesty

2. Rádiové vysielače s priamym digitálnym generovaním vysokofrekvenčných signálov

Záver

Bibliografia

Úvod

Rádiové vysielacie zariadenia (RPDU) sa používajú v oblasti telekomunikácií, televízneho a rozhlasového vysielania, radaru, rádiovej navigácie. Rýchly vývoj mikroelektronika, analógové a digitálne mikroobvody, mikroprocesory a počítačová technológia má významný vplyv na rozvoj rádiovej prenosovej techniky aj z hľadiska prudkého nárastu funkčnosť a pokiaľ ide o zlepšenie jej výkonu. Dosahuje sa to použitím nových princípov konštrukcie štruktúrnych schém vysielačov a implementácie obvodov ich jednotlivých uzlov, ktoré implementujú digitálnymi spôsobmi tvorba, spracovanie a transformácia kmitov a signálov s rôznymi frekvenciami a úrovňami výkonu.

V oblasti telekomunikácií a vysielania možno rozlíšiť tieto hlavné neustále sa zvyšujúce požiadavky na systémy prenosu informácií, ktorých prvkami sú RPDU:

Poskytovanie odolnosti proti hluku v preplnenom rádiovom vzduchu;

Vylepšenie šírku pásma kanály;

Ekonomické využitie frekvenčného zdroja pre viackanálovú komunikáciu;

Zlepšenie kvality signálu a elektromagnetickej kompatibility.

Túžba splniť tieto požiadavky vedie k vzniku nových komunikačných a vysielacích štandardov. Medzi už známe GSM, DECT, SmarTrunk II, TETRA, DRM atď.

1. Rádiové vysielače založené na digitálnych ovládačoch informačnej cesty

V tejto časti bude to o rádiových vysielačoch, v ktorých sú nízkofrekvenčné modulačné a riadiace signály generované špecializovanými digitálnymi signálovými procesormi a samotná modulácia sa vykonáva v analógových stupňoch pracujúcich na vysokých prevádzkových alebo stredných frekvenciách. Digitálne signálové procesory tohto typu sa nazývajú regulátory základného pásma. Sú to špecializované integrované obvody, ktoré fungujú vo vysielačoch a transceiveroch (transceivery) celý riadok funkcie, z ktorých hlavné sú nasledujúce.

1. Konverzia analógových (rečových) informácií vstupujúcich do vysielača digitálna forma vstavaný ADC a jeho ďalšie spracovanie pred napájaním do modulátora - filtrovanie, kódovanie, akumulácia a kompresia, kombinovanie do paketov (Burst encoding). Vytváranie obalov sa uskutočňuje pridaním identifikačné údaje, riadiace dáta, synchronizačné sekvencie, dáta na kontrolu správnosti prijatého paketu a pod. Všetky údaje potrebné na to sú uložené v pamäti ROM ovládača alebo ich ovládač získava zo signálov prijatých z iných staníc. Napríklad „osobný“ autentifikačný kód vysielača je uložený v pamäti ROM a ďalší kód je vysielaný vzduchom, vypočítaný ovládačom pomocou vstavaného algoritmu pomocou „osobného“ kódu a prijatý z Základná stanicažiadosť o kód (náhodné číslo).

2. Vytvorenie digitálneho modulačného signálu a jeho prevod do analógovej formy pomocou zabudovaného DAC pre napájanie modulátora.

3. Ovládanie kaskád vysielačov - režimy podľa priamy prúd, prenosové koeficienty (v systémoch automatické nastavenie výkon signálu a ochrana tranzistorov koncových stupňov), pripojenie záložných jednotiek. Na tento účel regulátor obsahuje vstavaný DAC a ADC a prostriedky na výmenu dát s externým DAC a ADC. Riadenie výstupného výkonu vysielača je nevyhnutné na udržanie jeho konštantnej hodnoty v prípade práce so signálmi s konštantnou obálkou, ako aj na vytvorenie obálky RF impulzov v súlade s určitou časovou maskou pri prevádzke v zhlukovom režime.

4. Prepínanie príjem-vysielanie.

5. Ovládanie frekvenčného syntetizátora - zmena prevádzková frekvencia, jeho prispôsobenie, synchronizácia pre prácu v systéme s inými stanicami.

6. Cvičenie používateľské rozhranie- výmena dát s displejom, indikátormi, klávesnicou, externým riadiacim počítačom, ako aj s periférií majúci digitálne ovládanie... Párovanie s telefónna sieť verejné alebo ISDN.

7. Časová synchronizácia pre prácu v systéme prenosu informácií s viacnásobný prístup ako predplatiteľ alebo základňová stanica. Medzisystémová synchronizácia. Najmä ak za príklad digitálneho vysielača považujeme vysielač účastníckej časti systémy DECT Jeho prevádzka sa riadi troma typmi synchronizácie TDMA - synchronizáciou slotu (s trvaním slotu 416,7 μs, pre ktorý sa prenáša 480 bitov), ​​synchronizáciou rámcov (1 rámec sa rovná 24 slotom) a synchronizáciou s viacerými snímkami (160 ms).

Najviac zovšeobecnená bloková schéma transceivera (transceivera) s ovládačom informačnej cesty je na obr. 1.1. Zahŕňa funkcie uvedené vyššie. Varianty vnútorná štruktúra ovládača dátovej cesty je znázornený na obr. 1.2. Toto je zjednodušená štruktúra IC Phillips PCD87550, ktorý je ovládačom informačnej cesty digitálnych rádiových vysielačov systému. bezdrôtový prenos dáta "Bluetooth" (obr. 1.2.a) a blokovú schému radiča základného pásma AD6526, určeného na zostavenie transceiverov štandardov GSM / GPRS (obr. 1.2b). Výpočtové jadro týchto radičov je špecializované procesor ARM TDMI, ktorý riadi komunikačný kontrolér, ktorý zase riadi činnosť transceivera cez rádiové rozhranie, prijíma a prenáša dáta cez neho. Rádiové rozhranie tu znamená obvod na prepojenie digitálneho komunikačného ovládača s analógovou časťou transceivera.

Zvyšok blokov znázornených na obr. 1.2a, nevyžadujú špeciálne vysvetlenia: ide o kodek reči, DAC na ovládanie režimov stupňov transceivera, generátor vnútorných hodín, pamäť, intervalový časovač, ako aj bohatý výber rozhraní pre komunikáciu s periférnymi zariadeniami (napríklad displej, klávesnica) a externým riadiacim počítačom.

Radič AD6526 je špecializovanejší, preto obsahuje také bloky ako rozhranie SIM karty, displeja, rozhrania klávesnice a podsvietenia, hodiny reálneho času atď. Jeho bloky možno rozdeliť do troch hlavných skupín: podsystém riadiaceho mikroprocesora (MCU), podsystém signálový procesor(DSP), periférny subsystém.

Na získanie modulovaných signálov s pracovnou frekvenciou v rádiových vysielačoch s ovládačmi dátových ciest sa používa niekoľko typov štruktúrnych schém rádiofrekvenčných ciest. Tu sú tie najbežnejšie.

1. Vysielače s priamou moduláciou a priamou moduláciou kvadratúrnej modulácie vyznačujúci sa tým, že napäťovo riadený oscilátor (VCO) vytvára oscilácie s pracovnou frekvenciou vysielača (napríklad pre systém DECT asi 1900 MHz a pre Bluetooth - 2,4 GHz) a modulácia nastáva pôsobením na VCO. samotný alebo jeho výstupný signál. Vo vysielačoch s priamou moduláciou (obr.1.3a) sú implementované typy modulácie s konštantnou obálkou, napr. kľúčovanie frekvenčným posunom(N-FSK) a vo vysielačoch s priamou kvadratúrnou moduláciou (obr.1.3b) je možné vytvárať akékoľvek úzkopásmové typy amplitúdovo-fázovej modulácie, napríklad viacpolohovú kvadratúru amplitúdovej modulácie(N-QAM). Integrované kvadratúrne mikrovlnné modulátory boli diskutované v predchádzajúcej časti.

Obvody s priamou moduláciou a priamou kvadratúrnou moduláciou sú mimoriadne jednoduché a to je ich hlavná výhoda, avšak s zvýšené požiadavky pre kvalitu (spektrálnu čistotu) signálu vysielača alebo jeho hospodárnosť sa môžu ukázať ako významné nasledujúce nevýhody:

· Dotiahnutie (t.j. zmena) frekvencie VCO pri zmene parametrov záťaže, ktorá je pre ňu výkonovým zosilňovačom;

· Posun frekvencie VCO v dôsledku zmien jeho napájacieho napätia, ktoré môže pri zapnutí výkonového zosilňovača podstúpiť skoky;

· Značná spotreba energie mikrovlnného modulátora.

Väčšina týchto nevýhod je spôsobená skutočnosťou, že VCO a výkonový zosilňovač pracujú na rovnakej, pomerne vysokej frekvencii. Túžba odstrániť tieto nedostatky viedla k vývoju iných typov modulácie.

Bloková schéma vysielacieho zariadenia pozostáva z nasledujúcich blokov: riadiace zariadenie (CU), vyrovnávacia pamäť (BN), kódovacie zariadenie, zariadenie na vytváranie štartu (UFS), alarmová a indikačná jednotka (BASI), zariadenie na vytváranie informačných blokov (UFIB) , blokovať pôvodné nastavenie(BNU), kľúčový obvod, počítadlo prenášaných bitov a dva generátory hodín (GTI).

Ak je niektorý zo 6 zdrojov pripravený na prenos dát, potom generuje signál „pripravený“, ktorý je fixovaný riadiacim zariadením. Okrem toho je možné súčasne prenášať informácie z jedného zdroja. Podľa tohto signálu je adresa vysielajúceho zdroja umiestnená v UFIB a BASI a informácie z aktívny zdroj... Po ukončení vypĺňania BN CU prestane prijímať informácie zo zdroja a vygeneruje signálny „formulár“, podľa ktorého sa zdrojová adresa a informácie z nej stanú jednou informačnou správou. Po vytvorení informačného bloku nasleduje vytvorenie východiskovej kombinácie. UU dochádza kľúčová schéma na odoslanie štartovacej kombinácie do komunikačného kanála (CC) a potom na prenos informačnej časti. Ďalej informačný blok vstúpi do kódovača a odošle sa do CS.

BASI je súbor indikátorov zobrazujúcich činnosť obvodu. BNU generuje impulz na inštaláciu všetkých ostatných jednotiek počiatočný stav... GTI 1 je určený na prepínanie stavov riadiacej jednotky, GTI 2 je zapnutý len na čas prenosu dát na komunikačný kanál, čím sa zvyšuje synchronizácia prevádzky prijímacej a vysielacej časti. Počítadlo prenesených bitov je určené na generovanie signálu konca prenosu informačného bloku.

Bloková schéma vysielacieho zariadenia je znázornená na obrázku 3.1.

Obrázok 3.1 - Bloková schéma vysielacieho zariadenia

Vypracovanie konštrukčného diagramu prijímacieho zariadenia

Bloková schéma prijímacieho zariadenia pozostáva z nasledujúcich blokov: CU, dátová vyrovnávacia pamäť, vyrovnávacia pamäť adries, dekódovacie zariadenie, zariadenie na detekciu spustenia (UVS), BASI, BNU.

Dekodér je určený na dekódovanie informácií, ktoré prichádzajú z CC. Vyrovnávacie jednotky prijímajú dáta z dekodéra. Funkčný účel zvyšok prvkov je podobný účelu prvkov s rovnakým názvom vo vysielacom obvode.

Bloková schéma prijímacieho zariadenia je znázornená na obrázku 3.2.

Obrázok 3.2 - Bloková schéma prijímacieho zariadenia

Algoritmus činnosti vysielača je znázornený na obrázku 3.3.

Keď je zapnuté napájanie vysielacieho zariadenia, signál ide do BNU, ktorá nastaví všetky ostatné jednotky do ich počiatočného stavu. Potom riadiaca jednotka vydá signál BASI o prítomnosti napájania. Potom obvod prejde do pohotovostného režimu, keď je jeden zo zdrojov pripravený na prenos informácií. Keď je signál prijatý zo zdroja, v BASI je indikovaný špecifický signál v súlade s adresou aktívneho zdroja.

Ak sa správa nevygeneruje, všetky bity adresovej a informačnej časti sa prenesú do UFIB, po čom sa vygeneruje informačná správa.

Ak je správa vytvorená, tak na čas jej prenosu do CS sa čítanie informácie z aktívneho zdroja zastaví.

Keďže sa používa metóda štart-stop prenosu dát, pred odoslaním informácií sa štartovacia kombinácia predtým odošle do CS. Potom je informačná správa zakódovaná a odoslaná na COP.

Obrázok 3.3 - Algoritmus vysielača

UVS detekuje štartovaciu kombináciu z CS, po ktorej CU spustí GTI, nastaví BNA a BND do režimu záznamu. Dekodér dekóduje informácie prichádzajúce z komunikačného kanála. Dekódované informácie idú do BNA a BND. Po dokončení cyklov hodín nb CU zastaví GTI, prepne BNA a BND do režimu čítania, vydá signál „pripravený“ pre DTE a prejde do stavu čakania na spustenie.

Algoritmus činnosti prijímača je znázornený na obrázku 3.4.

Obrázok 3.4 - Algoritmus činnosti prijímača

Záver ku kapitole 3

V dôsledku dokončenia úloh tejto kapitoly boli získané štrukturálne schémy vysielacích a prijímacích zariadení SSPI, ako aj algoritmy ich činnosti, čo umožňuje vykonať podrobnejšiu konštrukciu SSPI - funkčné diagramy.

Len vysielače najjednoduchších RTS sú postavené ako jednostupňové, vo forme výkonného vlastného oscilátora pracujúceho priamo na systéme anténa-vlnovod (anténa-napájač). Ide o vysielače meteorologických lietadiel a navigačných lodných radarov (obrázok 1).

Obrázok 1. - Funkčná bloková schéma jednostupňovej

vysielač:

AG - generátor elektrických kmitov rádiovej frekvencie,

M - modulačné zariadenie,

B - napájacie zariadenie,

0 - chladiaci systém,

Au - automatické ovládanie

Väčšina moderných vysielačov je postavená vo viacstupňovej schéme. Bloková schéma takéhoto rádiového vysielača je znázornená na obrázku 2.

Obrázok 2. - Bloková schéma viacstupňového vysielača

Zdrojom vysokofrekvenčných oscilácií je AG hlavný oscilátor (samobudený oscilátor alebo samooscilátor), ktorý by mal zabezpečovať požadovanú frekvenciu s danou prípustnou frekvenčnou nestabilitou pre špecifikované vonkajšie podmienky. Generátor s vysokou frekvenčnou stabilitou má zvyčajne nízky výkon R AG = 0,001 ... 0,01 W. Na získanie daného výkonu na výstupe vysielača je potrebné zosilniť kmity oscilátora.

Počet RF výkonových zosilňovačov (PA) je určený požadovaným ziskom, ziskom a výstupným výkonom každého stupňa. Ako aktívny zosilňovací prvok PA sa používajú elektrónky a polovodičové zariadenia(tranzistory, tyristory), viacdutinové klystróny, amplitróny, elektrónky s postupnou vlnou atď.

Viacstupňová aplikácia štrukturálny diagram- hlavný spôsob dosiahnutia vysokej frekvenčnej stability výkonný vysielač... Keďže hlavnými stupňami, vrátane tých najvýkonnejších, sú zosilňovače, energia a mnohé kvalitatívne parametre vysielača (užitočný výkon, priemyselná účinnosť atď.) sú určené parametrami zosilňovacích stupňov.

Posledný, najvýkonnejší, zosilňovací stupeň PA n určuje výstupný užitočný výkon a následne aj priemyselnú účinnosť vysielača. Tento stupeň sa nazýva výstup alebo terminál; UM 2, UM 3 atď. považovaný za stredný (predbežný) a PA n-1 - predfinálna fáza amplifikácie.

Obdržať vysoká účinnosť väčšina GWV pracuje s komplexným periodickým priebehom prúdu vo výstupnom obvode, ktorý sa líši od harmonického. V dôsledku toho prúdové spektrum výstupného obvodu obsahuje ako hlavnú zložku pracovnej frekvencie fn, tak aj harmonické zložky frekvencie 2f n, 3f n, 4f n, okrem týchto zložiek v zložení prúdového spektra môže byť byť všetky druhy kombinovaných komponentov. Aby sa do antény nedostali harmonické zložky pracovnej frekvencie a ostatné vedľajšie komponenty a nerušili činnosť iných rádiových vedení (aby úroveň týchto komponentov neprekročila prípustnú úroveň), je nainštalovaný výstupný filtračný (oscilačný) systém (FS). sa inštaluje na výstup vysielača, tzn filter, ktorý prechádza pracovným a tlmí vedľajšie zložky spektra výstupného prúdu elektronického alebo polovodičového zariadenia.

Potreba zložitého, ťažkopádneho a drahého viacokruhového systému na výstupe vysielača je spôsobená použitím neharmonického priebehu prúdu na dosiahnutie vysokej účinnosti.

Vo vysielačoch mikrovlnných a vyšších frekvenčných rozsahov možno na zabezpečenie danej (prípustnej) frekvenčnej nestability použiť oscilátor pracujúci s frekvenciou niekoľkonásobne nižšou, ako je nominálna frekvencia vysielača. V tomto prípade by mali byť v ceste zosilnenia výkonu zahrnuté frekvenčné násobiče (nie je znázornené na obrázku 2), ktoré tiež pomáhajú znižovať vplyv zaťaženia vysielača a jeho výkonných stupňov na činnosť oscilátora. Hlavným stupňom oslabenia tohto vplyvu je však prvý stupeň zosilnenia, nazývaný nárazníkový stupeň.

Prenášaná správa, napríklad signál frekvencia zvuku?, je zosilnený v modulačnom zariadení, ktoré má tiež niekoľko stupňov zosilnenia. Signál z posledného stupňa modulačného zariadenia sa privádza do jedného z rádiofrekvenčných stupňov (označených prerušovanými čiarami), kde dochádza k modulácii (amplitúda, frekvencia, impulz, jednostranné pásmo atď.). Posledný stupeň sa nazýva modulátor a predchádzajúci stupeň sa nazýva submodulátor.

Výkonný vysielač navyše obsahuje niekoľko usmerňovačov tvoriacich napájací systém, chladiaci systém, riadiaci, blokovací a signalizačný systém, ktorý zabezpečuje zavedený poriadok zapínanie a vypínanie vysielača, bezpečnosť manipulácie s ním pre obsluhujúci personál a signalizácia poruchového stavu vysielača.

Uhlovú moduláciu je možné získať priamo, keď je frekvencia oscilátora vysielača modulovaná priamo, alebo nepriamo, keď je medzistupeň vysielača fázová modulácia... Blokové schémy vysielačov s týmito spôsobmi modulácie sú znázornené na obrázkoch 3 a 4.

Obrázok 3. - Bloková schéma priameho FM vysielača

Obrázok 4. - Bloková schéma nepriameho FM vysielača

Inými slovami, priama frekvenčná modulácia sa vykonáva: v polovodičových generátoroch zmenou parametrov oscilačného obvodu pomocou varikaps, varikondov, reaktívneho tranzistora, nelineárnej indukčnosti (pri frekvenciách od niekoľkých megahertzov až po desiatky gigahertzov); v diódových generátoroch (na tunelovej dióde, Gunnovej dióde) zmenou predpätia na dióde; v tranzistorových RC-generátoroch zmenou pracovného režimu tranzistora (kolektorový prúd, predpätie na prechode emitor-báza).

V systémoch na nepriamy príjem frekvenčnej modulácie sa používajú fázové modulátory (PM).

Známe sú štyri najbežnejšie blokové schémy FM vysielačov:

· S FM na výstupe vysielača;

· s PM v predfinálnych fázach s následným zosilnením výkonu signálu PMK;

· S PM v počiatočných fázach, po ktorých nasleduje frekvenčné znásobenie a výkonové zosilnenie signálu PMK;

· S PM na frekvencii pomocnej nosnej, po ktorej nasleduje transpozícia a zosilnenie signálu PM.

Oba spôsoby získania FM majú svoje výhody a nevýhody. Dôstojnosť priama metóda- možnosť získania hlbokej a dostatočne lineárnej frekvenčnej modulácie, nevýhodou je obtiažnosť zabezpečenia stability strednej frekvencie kmitu s FM. Výhodou nepriamej metódy je vysoká stabilita strednej frekvencie, nevýhodou plytká modulácia, obtiažnosť prenosu nízkych modulačných frekvencií.

Schopnosť získať hlboké a lineárne FM robí priamu metódu vhodnejšou v vysielacie vysielače a LDC vysielače. Zároveň sa na zvýšenie stability strednej frekvencie používa systém automatického riadenia frekvencie (AFC) podľa vysoko stabilného kremenného štandardu. Bloková schéma takéhoto vysielača je znázornená na obrázku 5.

Obrázok 5.? Bloková schéma FM vysielača s referenciou

generátor

Na zostavenie LDC vysielača (podľa referenčné podmienky) budeme používať podobná schéma, ale objasnime zloženie a počet blokov v ňom zahrnutých.

Pretože vo vysielačoch LDC zvyčajne nie je k dispozícii budič, signál LF sa privádza priamo do VCO. Ale na zvýšenie frekvenčnej stability je možné použiť kryštálový oscilátor ako referenčný oscilátor vo vysielači FM. Na varikap VD1 je privedené modulačné napätie U a na varikap VD2 riadiace napätie systému fázovej slučky. Oddelenie riadiacich funkcií je vysvetlené skutočnosťou, že frekvenčná odchýlka pod vplyvom modulačného signálu je relatívne malá v porovnaní s rozsahom ladenia podradeného generátora.

Frekvenčné násobiče sú zahrnuté v štruktúre vysielača na zvýšenie stability, ale zároveň v dôsledku nelineárnosti ich frekvenčnej odozvy sa nelineárne skreslenia CMC zvyšujú o faktor "n", kde n je násobenie frekvencie. faktor.

V našom prípade je zdrojom signálu U mikrofón a za ním audiofrekvenčný zosilňovač (UZCH).VCO je v tomto prípade riadené aj cez dva varikapy, z ktorých jeden je napájaný modulačným napätím U z výstupu UZCH a druhý varikap je riadiace napätie systému PLL. Frekvenčná odchýlka pri pôsobení modulačného signálu na výstupe vysielača je 20 kHz. Modulačný index:

kde f je frekvenčná odchýlka na výstupe VCO (alebo vysielača, v závislosti od toho, či chceme získať modulačný index na vstupe alebo na výstupe vysielača), a F в je horná frekvencia spektrum rečového signálu, tzn Fin = 3,4 kHz.

Na výstupe VCO, ako je uvedené vyššie, má signál malú frekvenčnú odchýlku 3 kHz a podľa toho aj malý modulačný koeficient:

a podľa zadávacích podmienok musí vysielač poskytovať frekvenčnú odchýlku aspoň f = 20 kHz.

Vydelením získaného indexu modulácie na výstupe vysielača indexom modulácie na vstupe vysielača (výstup VCO) môžeme určiť, koľkokrát je potrebné vynásobiť frekvenciu signálu na vstupe vysielača, aby sme získali požadovanú odchýlku frekvencie 20 kHz. pre signál na výstupe vysielača:

Ak vezmeme do úvahy skutočnosť, že je potrebné minimalizovať počet stupňov a štandardný maximálny koeficient násobenia frekvencie jedného stupňa je n = 4, potom v našom prípade je počet stupňov násobičov frekvencie k = 3 a koeficient násobenia frekvencie každého stupňa je n = 2. V tomto prípade bude odchýlka frekvencie na výstupe vysielača f = 3400 2 2 2 27,2 kHz. Výstupný výkon VCO je približne 50 mW. Výstupný oscilačný výkon nášho FM vysielača podľa technickej špecifikácie musí byť 10 W, preto musí byť vstupný signál vysielača zosilnený 200-krát. Koncový výkonný stupeň vysielača môže v súlade s výpočtami (časť 2. VÝPOČET KONEČNÉHO STUPŇA) poskytnúť výkonový zisk rádovo K p 32. Vynásobením účinnosťou prispôsobovacieho obvodu (približne 0,8), získame K rpol 25. To znamená, že je potrebné zabezpečiť koeficientové výkonové zisky minimálne o ďalších 8-krát, pred koncovým stupňom budú ešte 3 napäťové násobiče s výkonovými ziskami (s prihliadnutím na straty v prispôsobovacích obvodoch ) rádu K p 2. Po uvedenej úvahe, uskutočnenej za účelom označenia potrebných komponentov a vysvetlenia účelu týchto častí v blokovej schéme, sa navrhuje bloková schéma LDC FM vysielača, pohľad na ktorý je znázornený na obrázku 6:

Obrázok 6.? Bloková schéma projektovaného FM vysielača

Bloková schéma nášho FM vysielača teda spolu s blokmi, ktoré sú už dostupné v obvode na obrázku 5, navyše obsahuje:

· Mikrofón, ktorý zabezpečuje konverziu hovorovej správy na elektrický vstupný signál vysielača;

· Zosilňovač zvukovej frekvencie, ktorý zabezpečuje zosilnenie amplitúdy signálu prichádzajúceho z mikrofónu do ovládacieho varikapu;

· Stupeň vyrovnávacej pamäte potrebný na ochranu VCO, frekvenčného generátora a PLL pred vplyvom nasledujúcich stupňov;

· 3 frekvenčné násobiče s frekvenčnými multiplikačnými faktormi n = 2, potrebné na zabezpečenie požadovanej frekvenčnej odchýlky na výstupe vysielača;

· zosilňovač;

· Prispôsobovací obvod, ktorý prispôsobuje výstupnú impedanciu koncového stupňa vysielača vstupnej impedancii 75 Ohmového podávača pri danej frekvencii.

Prednáška 29

Účel a konštrukčná schéma rádiového vysielača

Hlavné etapy vývoja rádiových vysielačov

Rádiové vysielače sú rádiové technické zariadenia používané na generovanie, napájanie a moduláciu HF a mikrovlnných oscilácií dodávaných do antény a vysielaných do výroby.

Signál je chápaný ako vibrácia, ktorá prenáša informáciu.

Elektromagnetický signál vyžarovaný do vesmíru sa nazýva rádiový signál.

Prvé RPD vyvinuté (16.3.1859 v regióne Perm) A.S. Popovom a Marconim boli iskru.

Obr. Zjednodušená schéma rádiového prijímača Popov

Obr. Hertzov oscilátor

7. máj 1895 Popov na univerzite v Petrohrade prvýkrát predviedol svoj citlivý plynomer, ktorý prijíma oscilácie vydávané upraveným Hertzovým oscilátorom. Tento deň sa oslavuje ako Deň rozhlasu. Neskôr 24.3.1896. predviedol iskrový rádiový vysielač, ktorý vytvoril vysielaním prvého rádiogramu na svete v morzeovke na vzdialenosť 250 metrov z jednej budovy do druhej. Bolo to zaznamenané na telegrafickú pásku ("Heinrich Hertz")

Podstata oscilátora spočívala v tom, že na dve mosadzné tyče bola pripojená indukčná cievka, na konci ktorej boli upevnené guľôčky, ktoré zohrievali elektrické náboje a vytvárali tak napätie niekoľko desiatok kilovoltov. Na druhé konce tyčí boli pripevnené leštené guľôčky, medzi ktorými bola medzera (iskrisko) niekoľko milimetrov. Keď napätie presiahlo prierazné napätie, v medzere zablikala iskra a došlo k vybudeniu elektromagnetických kmitov, vlnová dĺžka = 2 l... Dve tyče s guľôčkami - vibrátor.

Obr. Zjednodušená schéma Popovovho rádiového vysielača

Obr. Zjednodušená verzia rádiového vysielača:

a - diagram; b - graf kolísania.

Keď je K1 zatvorený, K2 je otvorený a naopak. Keď je K1 zatvorený, kondenzátor C je nabitý na E, keď je K1 otvorený a K2 zatvorený, dochádza v obvode k tlmenému oscilačnému procesu. V rádiovom vysielači (obr. 4) zohráva úlohu kontaktných skupín prerušovač, ktorý pri stlačení ramena vytvára impulzy v primárnom vinutí, zatiaľ čo v sekundárnom vinutí vzniká vysoké napätie, ktoré periodicky vedie k elektrickému výpadku. iskriska a v obvode antény sa vyskytujú tlmené kmity. Trvanie odosielania príslušných pomlčiek a bodiek.

Ryža. 3 použil Popov ako elektromagnetickú vlnu Hertzov oscilátor (obr. 2), v ktorom je generovanie VF kmitov dôsledkom iskrového výboja, a vylepšený koherér ako záznamník - sklenená trubica 70 mm dlhá a 10 mm v. priemer, polovica pokrytá železnými pilinami. Dve tenké platne široké 2 mm boli pripevnené k vnútorným stenám rúrky s medzerou 2 mm. Koherér reagoval na elektrické výboje uzavretím okruhu elektromagnetických relé, ktorých kontakty uzatvárali okruh zvonenia.

Po každom príjme signálu bolo treba Cohererom zatriasť, aby sa železné platne opäť stali citlivými na elektrické náboje. Otrasy prebehli automaticky, pomocou zvonu kladivo udrelo na Koghererovu trubicu. Ku Kogherer Popov pripojil dlhý drôt, ktorý zvyšuje citlivosť. Zariadenie teda začalo reagovať na údery hromu (odtiaľ názov).

Zjednodušená schéma Popovovho rádiového vysielača je na obr. 3. Aby sme pochopili, ako boli v takomto vysielači generované RF oscilácie, uvažujme o zjednodušenom diagrame (obr. 4). Rádiový vysielač AS Popov obsahuje všetky potrebné prvky, ktoré zabezpečujú všetky základné funkcie vysielača. Generovanie prebieha premenou energie zdroja jednosmerného prúdu na energiu VF kmitov pomocou choppera, anténneho obvodu a iskriska a moduláciou pomocou spínača.

Potom začali používať strojové generátory (frekvencia 15 kHz, výkon 2 kW).

V budúcnosti existujú 3 hlavné oblasti:

1) zvýšenie výkonu generovaných spojitých oscilácií; 2) zníženie frekvenčnej nestability; 3) zvládnutie vyšších frekvenčných rozsahov.

Tieto problémy vyriešili elektrovákuové zariadenia, vďaka ktorým boli rádiové vysielače spoľahlivejšie, odolnejšie a menšie.

RPD je zostava samostatných kaskád a blokov. Najdôležitejšie sú:

samobudený oscilátor alebo oscilátor je zdrojom HF a mikrovln. V závislosti od stabilizácie frekvencie sa rozlišuje medzi kremenným a nequartzovým;

generátor s vonkajším alebo nezávislým budením je z hľadiska výkonu zosilňovačom VF alebo mikrovlnného signálu. V závislosti od PP sa rozlišujú úzke a širokopásmové generátory.

Frekvenčný multiplikátor;

Frekvenčný menič je navrhnutý tak, aby posunul frekvenciu vibrácií na požadovanú frekvenciu;

Delič frekvencie;

Frekvenčný modulátor určený na fázovú moduláciu;

Fázový modulátor;

Filtre na prechod signálu len v určitom frekvenčnom pásme. Rozlišujú sa pásmové, dolnopriepustné, hornopriepustné a zárezové filtre;

Zodpovedajúce zariadenia používané na prispôsobenie výstupnej impedancie rádiového vysielača so vstupnou impedanciou antény.

Medzi hlavné bloky pozostávajúce z kaskád patria:

Blok vysokofrekvenčného alebo mikrovlnného signálu z hľadiska výkonu pozostáva z generátorov zapojených do série s vonkajším budením;

Blok frekvenčného multiplikátora, používaný v prípade veľkého multiplikačného faktora;

Frekvenčný syntetizátor, slúži na vytvorenie diskrétnej sady frekvencií;

budič obsahujúci frekvenčný syntetizátor, frekvenčný alebo fázový modulátor;

Amplitúdový modulátor;

pulzný modulátor;

AFD spájajúci výstup RPD s anténou a obsahujúci filter, smerovú spojku, jednosmerný ferit a prispôsobovacie zariadenie;

Automatické riadiace jednotky používané na stabilizáciu parametrov RPD. Sú postavené na báze mikroprocesora.

Prechod z jednej frekvencie na druhú sa vykonáva pomocou elektrického spínača. o Vysoké číslo prevádzkových frekvencií, budič je digitálny frekvenčný syntetizátor postavený na báze veľ integrovaný obvod(BIS).

Princíp činnosti dispečerských komunikačných vysielačov.

V dispečerských komunikáciách sú najpoužívanejšie vysielače s hardvérovou moduláciou, ktoré slúžia na rádiovú komunikáciu v telefónnom režime.

Obr. 1 Bloková schéma prijímača dispečerskej komunikácie

Prijatý signál prichádza z antény do vstupného obvodu (VC), čo je rezonančný oscilačný systém pozostávajúci z induktorov a kondenzátorov. Naladí sa na frekvenciu signálu „fc prijímanej stanice a odovzdá ho zosilňovaču vysoká frekvencia(UHF). Takýto zosilňovač obsahuje ako záťaž, oscilačný obvod, ktorý je tiež naladený na frekvenciu signálu f c.

Šírka pásma oscilačného obvodu súvisí s jeho pomerom Q-faktora.

2 Δ f c = f rezať / Q

kde f rezať - rezonančná frekvencia;

Q je faktor kvality obvodu.

Výraz (1.1) v prvej aproximácii platí aj pre zložitejšie viacokruhové systémy.

Faktor kvality Q sa s frekvenciou mení len málo. V rozsahu vlnových dĺžok zostáva prakticky konštantná. Približné hodnoty faktora kvality obvodov pre rôzne rozsahy sú uvedené v tabuľke. 2. Uvádzajú sa aj údaje o šírke pásma, vypočítané výrazom (1.1) pre jednu z frekvencií každého rozsahu.

Hlavný oscilátor takéhoto vysielača (ZG) je určený na generovanie oscilácií nosnej frekvencie fo s vysokou stabilitou, ktorá zabezpečuje neprehľadnú komunikáciu. Prípustná relatívna nestabilita fo v rozsahu VHF je (10 ÷ 50) 10 -6 a v rozsahu HF nepresahuje (0,5 ÷ 50) 10 -6. Uvedené hodnoty sú dosiahnuté použitím kremennej frekvenčnej stabilizácie a umiestnením generátorov do termostatu.

Nadviazanie komunikácie bez vyhľadávania v moderných vysielačoch je zabezpečené vytvorením diskrétnej siete prevádzkových frekvencií v ZG s možnosťou voľby ktorejkoľvek z nich. To sa dosiahne použitím frekvenčných syntetizátorov ako ZG. Krok frekvenčnej siete v tej časti rozsahu VHF, ktorá je pridelená pre dispečerskú rádiovú komunikáciu (118-136 MHz), je podľa noriem ICAO 25 kHz, čo umožňuje získať 720 pevných komunikačných vĺn. V oblasti HF (2-30 MHz) je interval medzi susednými sieťovými frekvenciami 100 Hz a počet pevných vĺn dosahuje 280 tisíc.

Frekvenčná stabilita MO do značnej miery závisí od záťaže, ktorej parametre sa môžu meniť pri prestavbe vysielača a vplyvom rôznych destabilizujúcich faktorov (napájacie napätie, teplota, vlhkosť vzduchu a pod.). Aby sa zabránilo takémuto vplyvu, je medzi MG a nasledujúce stupne vysielača inštalovaný vyrovnávací zosilňovač (BU), ktorý má vysokú vstupnú impedanciu a predstavuje pre MG nevýznamnú záťaž. Popri tom BU plní funkciu vysokofrekvenčného predzosilňovača, vyvíjajúceho výkon potrebný na prevádzku ďalšieho zosilňovača.

Výkonový zosilňovač (PA) je navrhnutý tak, aby získal požadovanú úroveň výkonu signálu v anténe vysielača. Amplitúda nosná frekvencia podlieha modulácii v PA. Za týmto účelom zmeňte jeho zosilnenie v súlade s okamžitou hodnotou modulačného signálu. Zosilnenie PA je možné ovládať rôznymi spôsobmi. Najčastejšie sa používa napájací prúd PA, ktorý sa mení podľa zákona modulačného signálu. Dostatočnú prúdovú úroveň získava st modulátora M, čo je nízkofrekvenčný zosilňovač, na vstupe ktorého je signál z mikrofónu Mk.

Hĺbka modulácie m závisí od amplitúdy zvukového signálu na vstupe M a od jeho zosilnenia. Aby sa predišlo párovej modulácii spôsobenej zvýšením hlasitosti zvukov pred mikrofónom, používa sa automatická kontrola hĺbky modulácie (ARDM). Jeho podstata spočíva v znížení zisku M so zvýšením priemernej hodnoty m na výstupe vysielača a je podobný princípu činnosti AGC prijímača.

Quartz frekvenčná stabilizácia vysielača

Tvorbu kmitov nosnej frekvencie vo vysielači zabezpečuje generátor samobudenia, ktorý je súčasťou budiacej jednotky. Ako viete, takýto generátor pozostáva zo zosilňovacieho prvku (ktorý sa používa ako tranzistor, elektrická lampa alebo dióda so záporným odporom), oscilačný obvod a spätnoväzbový obvod.

Vo voľnom okruhu sú elektrické oscilácie vznikajúce z akéhokoľvek dôvodu tlmené v dôsledku straty energie. Tieto straty je možné kompenzovať zaradením záporného odporu do slučky, „napríklad vo forme tunelovej diódy, alebo zosilnením kmitov a prenosom časti ich energie do slučky cez spätnoväzbovú slučku.

Samobudené generátory široko využívajú kapacitnú väzbu (obr. 3), najmä v oblasti VHF.

Oscilačný obvod pozostáva z tlmivky L to a kapacity tvorenej dvoma sériovo zapojenými kondenzátormi C to a Csv. Kmity, ktoré v ňom vznikli pri zapnutí zdroja prúdu, vytvárajú na Sov harmonické napätie, ktoré je zosilnené tranzistorom a je privedené do obvodu. Ak sa fáza tohto napätia zhoduje s fázou oscilácie, ktorá ho spôsobila, a amplitúda je dostatočná na kompenzáciu.

Podmienkou samobudenia generátora je teda rovnováha amplitúd a fáz v spätnoväzbovej slučke. Ako prvky oscilačného obvodu možno použiť kremenný rezonátor. Je to doska vybrúsená z kremenného kryštálu a má piezoelektrický efekt.

Ryža. 3 Kapacitný trojbodový s quartzovou stabilizáciou frekvencie

Pôsobením elektrického poľa vzniká v kremennej doske mechanická sila, ktorá vedie k jej deformácii. Obrátením polarity aplikovaného napätia sa zmení smer sily. Preto striedavé napätie aplikované na kremeň spôsobuje jeho osciláciu, a ak sa frekvencia blíži frekvencii mechanickej rezonancie, potom sa amplitúda oscilácií ukáže ako významná. Tieto výkyvy sú vysoko stabilné a s nimi súvisiace zmeny elektrické náboje na povrchoch dosky umožňuje začlenenie do obvodu generátora (obr. 4)

Elektrickým ekvivalentom kremenného rezonátora je oscilačný obvod (obr. 5). Ekvivalenty hmotnostných, elastických a trecích strát sú prvky L kv, C kv a g Kapacita držiaka, v ktorom je upevnená kremenná doska, sa zobrazuje prvkom S der.

4 Ekvivalentný obvod kremenného rezonátora Obr

Obr. 5 Rezonančná charakteristika kremenného rezonátora

Takýto obvod má dve rezonancie - sekvenčné f Res 1 a paralelné f pez2 a f res1 < f рез2 (рис.6). Между ними сопротивление эквивалентной схемы имеет индуктивный характер. Поэтому кварцевым резонатором можно заменить элемент 1к схемы генератора (см. рис.3), получая схему с кварцевой стабилизацией частоты (см. рис. 4). Практически последовательно с кварцем включают дополнительно катушку индуктивности для компенсации емкостной составляющей кварцевого контура и получения требуемых фазовых соотношений.

Strmosť kremennej charakteristiky je úmerná jeho Q-faktoru. Čím strmšia je rezonančná charakteristika, tým menej sa líši frekvencia ustálených kmitov f res1 keďže na získanie požadovanej hodnoty indukčného odporu medzi bázou a kolektorom tranzistora je potrebný menší frekvenčný posun.

Zvýšenie frakcionácie vedie k zvýšeniu oscilačnej energie uloženej v kremennom rezonátore v porovnaní s energetickými rezervami v iných prvkoch generátora, čo ovplyvňuje jeho nestabilitu (napríklad v kapacitách p-n prechodov tranzistora). Preto je destabilizačný účinok týchto prvkov výrazne oslabený pri použití kremeňa v generátore, ktorého kvalitatívny faktor je Q = (20 ÷ 30) tisíc, a ak sa umiestni do vákuovej banky - 500 tisíc.

S poklesom rezonančnej frekvencie kremeňa sa zvyšujú hodnoty reaktívnych zložiek jeho impedancie. Preto slabšie pôsobia reaktívne prvky generátora, ktoré pôsobia destabilizujúco a znižuje sa relatívna nestabilita kryštálového oscilátora.

Kryštálové oscilátory môžu pracovať pri základnej harmonickej vo frekvenčnom rozsahu od 4 kHz do 10 MHz. Nízkofrekvenčný limit je spôsobený ťažkosťami pri získavaní veľkých kremenných platní. Hranica vysokej frekvencie je určená skutočnosťou, že extrémne tenká platňa je príliš krehká. Vyššie frekvencie môžu byť generované použitím vyšších harmonických kremenných vibrácií alebo bežnejšie pomocou základných vibrácií a násobenia frekvencie.

Výkon, ktorý je možné stabilizovať pomocou kryštálového oscilátora, je obmedzený na nízke frekvencie nebezpečenstvo zničenia dosky mechanickým namáhaním v dôsledku významných amplitúd vibrácií a pri vysokých - nebezpečenstvo prehriatia kremeňa v dôsledku rozptýlenia vysokofrekvenčnej energie v ňom. Na dosiahnutie vysokej stability musí mať kryštálový oscilátor nízky výkon.

Bloková schéma RPDU

Rôzne typy rádiových vysielačov sú implementované ako kombinácia príslušných stupňov a jednotiek. Zovšeobecnená bloková schéma RPDU je znázornená na obr. 2.1. Budič slúži na vytvorenie siete pracovných frekvencií s požadovanou stabilitou. o malý počet prevádzkových frekvencií je budič postavený na princípe "quartz - wave", čo znamená: každá z frekvencií má svoj vlastný kremenný oscilátor. Prechod z jednej frekvencie na druhú sa vykonáva pomocou elektronického spínača.

Ryža. 2.1. Zovšeobecnená bloková schéma RPDU

S veľkým počtom frekvencií je budičom digitálny frekvenčný syntetizátor, ktorý obsahuje kremenný oscilátor, nazývaný referenčný oscilátor, delič s premenlivým delením (VDP) a zariadenie na automatickú kontrolu frekvencie. Takýto syntetizátor môže byť postavený na základe veľkého integrovaný obvod... Frekvencia kremenných oscilátorov zvyčajne nepresahuje 100 Hz. Preto pri frekvencii vysielača väčšej ako daná hodnota zariadenie obsahuje frekvenčné multiplikátory, ktoré zvyšujú frekvenciu signálu o požadovaný počet krát. Získanie požadovaného výstupného výkonu rádiového vysielača sa realizuje pomocou výkonovej zosilňovacej jednotky, kaskádovo zapojených RF alebo mikrovlnných generátorov s externým budením. Keď výstupný výkon vysielača prekročí výkon jedného zariadenia, výkon generátorov sa sčíta vo výstupnom stupni. Anténne napájacie zariadenie (AFD) je pripojené medzi výstupný stupeň rádiového vysielača a anténu. AFD obsahuje: filter na potlačenie falošné emisie rádiový vysielač, senzory dopadajúcich a odrazených vĺn a zodpovedajúce zariadenie... Pri práci v mikrovlnnom rozsahu sa namiesto toho zvyčajne používa jednosmerné feritové zariadenie - ventil alebo obehové čerpadlo. Frekvenčná modulácia sa vykonáva v budiči rádiového vysielača, fáza - v budiči alebo HF multiplikátoroch a zosilňovačoch, amplitúda a impulz - v zosilňovačoch HF. Použitie bloku automatické ovládanie automatická stabilizácia parametrov rádiového vysielača (v prvom rade výkon a teplotný režim), ochrana pri narušení bežných prevádzkových podmienok (napríklad pri rozbití antény) a ovládanie (zapnutie-vypnutie, ladenie frekvencie). Pri zostavovaní a výpočte konštrukčnej schémy tranzistorového rádiového vysielača sa vychádza z jeho účelu, prevádzkových podmienok a nasledujúcich hlavných parametrov: - výstupný výkon dodávaný do antény; - prevádzkový frekvenčný rozsah, frekvenčná stabilita, typ modulácie a charakteristika modulačného signálu.

Celkový faktor zosilnenia signálu pre výkon rádiového vysielača

kde je sila signálu vstupujúceho do antény;

koeficient prenosu AFU; - sila signálu budiča (zvyčajne<10... 20 МВт).

Rovnaký parameter vyjadrený v decibeloch vo vzťahu k výkonu 1 W: (2.1)

kde, - výkon, W.

Spoločný koeficient násobenia frekvencie

kde je frekvenčný rozsah rádiového vysielača; - frekvenčný rozsah budiča.

Na základe hodnoty rovnajúcej sa súčinu multiplikačných faktorov jednotlivých stupňov sa určí počet multiplikátorov, z ktorých každý má hodnotu = 2 ... 3.

Celkový faktor zosilnenia signálu pre výkon rádiového vysielača je súčinom faktorov zosilnenia jednotlivých stupňov. Výberom typu elektronického zariadenia v každej kaskáde a určením z referenčnej knihy alebo výpočtom hodnôt faktorov zosilnenia týchto zariadení môžete zostaviť štrukturálny diagram projektovaného rádiového vysielača. Zvážte príklad s nasledujúcimi počiatočnými údajmi: výkon signálu prenášaného do antény = 20 W; Koeficient prenosu AFC je 0,8 alebo 1 dB; výkon budiča = 5 MW. Podľa (2.1) je celkový faktor zosilnenia signálu pre výkon rádiového vysielača

Napríklad so ziskom jedného elektronického zariadenia rovným 10 dB, t.j. 10-násobný výkon, aby sa dosiahol celkový zisk 37 dB, sú potrebné štyri HF oscilátory zapojené do série - zosilňovače HF oscilácií.

2.4. Parametre rádiového vysielača

Medzi hlavné parametre rádiového vysielača, charakterizujúce jeho technické ukazovatele, patria:

rozsah nosnej frekvencie;

počet frekvencií N v tomto rozsahu. V najjednoduchšom prípade môže byť rádiový vysielač aj vtedy jednofrekvenčný;

krok mriežky pracovných frekvencií v danom rozsahu, určený podľa výrazu

kde . Rádiový vysielač môže pracovať na ktorejkoľvek z pevných frekvencií v rámci rozsahu (obr. 2.2). Napríklad VHF rádiový vysielač leteckého rádiokomunikačného systému pracuje vo frekvenčnom rozsahu 118 ... 136 MHz s krokom = 25 kHz, celkový počet frekvencií podľa (3.1) je N = 721.

Vyžarovanie rádiového vysielača je neprípustné nielen mimo frekvenčného rozsahu, ktorý je mu pridelený, ale aj na inej frekvencii, ako je sieť s pevnou frekvenciou, napríklad medzi frekvenciami a; nestabilita nosnej frekvencie. Rozlišujte medzi absolútnou a relatívnou frekvenčnou nestabilitou, dlhodobú a krátkodobú.

Absolútna frekvenčná nestabilita je odchýlka frekvencie signálu vysielaného rádiovým vysielačom od nominálnej hodnoty frekvencie. Napríklad = 120 MHz, ale v skutočnosti rádiový vysielač vysiela signál s frekvenciou = 119,9994 MHz. Preto absolútna frekvenčná nestabilita

120 - 119,9994 MHz = 0,0006 MHz = 0,6 kHz. Relatívna frekvenčná nestabilita je pomer absolútnej frekvenčnej nestability k jej nominálnej hodnote:

(2.4)

Podľa (2.4) v uvažovanom príklade relatívna nestabilita

=0,000005= .

Ryža. 2.2. Frekvenčná mriežka generátora

V moderných rádiových vysielačoch relatívna frekvenčná nestabilita zvyčajne nepresahuje (2 ... 3). Ale v niektorých prípadoch, napríklad pri rádionavigačných systémoch, sú na tento parameter kladené ešte prísnejšie požiadavky: mali by mať.

V režime nosiča vysiela rádiový vysielač signál

kde je frekvencia vibrácií nosiča.

Spektrum takéhoto kmitania má jednu zložku (obr. 2.3, a). Pri akomkoľvek type modulácie - amplitúda, frekvencia, fáza a impulz - sa spektrum signálu stáva buď lineárnym (obr. 2.3, b), alebo spojitým (obr. 2.3, c), pričom zaberá určité frekvenčné pásmo.

Ryža. 2.3. Nosné a modulované vibračné spektrá

Tomuto spektru je pridelené určité frekvenčné pásmo.V tomto prípade treba dodržať nerovnosť, t.j. spektrum signálu sa musí zmestiť do pásma, ktoré je mu pridelené. V opačnom prípade môžu emisie z jedného rádiového vysielača rušiť iné rádiové vysielače a preniknúť do im pridelených emisných pásiem.

výstupný výkon nosných vĺn je aktívny výkon prichádzajúci z rádiového vysielača do antény. Anténa má vstupnú impedanciu ... Preto pri meraní výstupného výkonu rádiového vysielača môže byť anténa nahradená ekvivalentnou impedanciou. Výkon rozptýlený v aktívnej zložke odporu je výstupný výkon rádiového vysielača vysielaného anténou (obr. 2.4, a).

Výkon je možné určiť aj druhým spôsobom, keď je rádiový vysielač priamo pripojený k anténe. Dve vlny sa šíria pozdĺž napájača, ktorý ich spája: v smere dopredu - dopadajúce, v opačnom smere - odrazené od antény (obr. 2.4, b). V tomto prípade výkon rádiového vysielača (2.5)

kde je sila dopadajúcej vlny; - výkon odrazenej vlny;

celkový výkon spotrebovaný rádiovým vysielačom zo zdroja alebo napájacej jednotky pozdĺž všetkých obvodov,

účinnosť, alebo priemyselná účinnosť, definovaná ako pomer výstupného výkonu rádiového vysielača k spotrebenému výkonu:.

Typ modulácie a parametre, ktoré ho definujú. Pri amplitúdovej modulácii je týmto parametrom modulačný koeficient, s frekvenciou - frekvenčnou odchýlkou, A s fázovou - fázovou odchýlkou ​​s impulzom - trvaním impulzu a periódou ich opakovania T. Parametre prenášanej správy. Takouto správou môže byť reč, fax, televízia, telemetria a ďalšie rôzne informácie vrátane informácií načítaných z počítača. Správa môže byť prenášaná vo forme analógového (obr. 2.5, a) alebo digitálneho signálu (obr. 2.5, b). Pri analógovej správe je hlavným parametrom, ktorý ju charakterizuje, frekvenčné pásmo spektra signálu, pri digitálnej správe - počet bitov za sekundu (bit je jednotka digitálnej informácie s binárnym kódom je to 1 alebo 0). Parametre charakterizujúce prípustné skreslenia prenášanej správy. Výsledkom modulačného procesu, t.j. superpozíciou na nosné vibrácie pôvodnej správy, táto prechádza určitými zmenami alebo, inými slovami, je skreslená. V každom konkrétnom prípade sa stanoví typ a miera týchto skreslení. Napríklad pri prenose správy vo forme sínusového signálu je takýmto parametrom koeficient nelineárneho skreslenia, ktorý určuje výskyt 2., 3. a nasledujúcich harmonických v pôvodnom signáli.

Ryža. 2.6. Nelineárne transformácie signálu

Na niektorých frekvenciách môže táto frekvencia dosiahnuť -100 dB, -110 dB atď. Normy spojené s riadením rádiového vysielača: čas potrebný na vytvorenie normálneho prevádzkového režimu v ňom po zapnutí, čas prechodu z jednej nosnej frekvencie na druhú, režim plného alebo čiastočného výkonu žiarenia a ďalšie požiadavky. Normy spoľahlivosti a životnosti, hmotnosti a rozmerov rádiového vysielača sú stanovené v súlade so všeobecnými normami pre rádiové zariadenia. Vo vysokovýkonných rádiových vysielačoch sú stanovené špeciálne bezpečnostné normy.