İçerik:

Tanıtım

1. Bilgi yolunun dijital kontrolörlerine dayalı radyo vericileri

2. Doğrudan dijital yüksek frekanslı sinyal üretimine sahip radyo vericileri

Çözüm

bibliyografya

Tanıtım

Radyo verici cihazlar (RPDU) telekomünikasyon, televizyon ve radyo yayıncılığı, radar, radyo navigasyonu alanlarında kullanılmaktadır. Hızlı gelişim mikroelektronik, analog ve dijital mikro devre, mikroişlemci ve bilgisayar Teknolojisi radyo iletim teknolojisinin gelişmesinde hem keskin bir artış hem de önemli bir etkiye sahiptir. işlevsellik ve performansının iyileştirilmesi açısından. Bu, vericilerin yapısal diyagramlarını oluşturmak için yeni ilkelerin kullanılması ve uygulayan bireysel düğümlerinin devre uygulamasının kullanılmasıyla elde edilir. dijital yollar farklı frekans ve güç seviyelerine sahip salınımların ve sinyallerin üretilmesi, işlenmesi ve dönüştürülmesi.

Telekomünikasyon ve yayıncılık alanında, unsurları RPDU olan bilgi iletim sistemleri için sürekli artan aşağıdaki ana gereksinimler ayırt edilebilir:

Sıkışık radyo havasında gürültü bağışıklığının sağlanması;

Artırma Bant genişliği kanallar;

Çok kanallı iletişim için frekans kaynağının ekonomik kullanımı;

Sinyal kalitesinin ve elektromanyetik uyumluluğun iyileştirilmesi.

Bu gereksinimleri karşılama isteği, yeni iletişim ve yayın standartlarının ortaya çıkmasına neden olmaktadır. Zaten iyi bilinen GSM, DECT, SmarTrunk II, TETRA, DRM vb.

1. Bilgi yolunun dijital kontrolörlerine dayalı radyo vericileri

Bu bölümde Olacak düşük frekanslı temel bant ve kontrol sinyallerinin özel dijital sinyal işlemcileri tarafından üretildiği ve modülasyonun kendisinin yüksek işletim veya ara frekanslarda çalışan analog aşamalarda gerçekleştirildiği radyo vericileri hakkında. Bu tipteki dijital sinyal işlemcilerine Temel bant kontrolörleri denir. Vericiler ve alıcı-vericilerde (alıcı-vericiler) performans gösteren özel IC'lerdir. bütün çizgi başlıcaları aşağıdaki fonksiyonlardır.

1. Vericiye giren analog (konuşma) bilgilerin dönüştürülmesi dijital form yerleşik ADC ve modülatöre beslenmeden önce sonraki işlemleri - filtreleme, kodlama, biriktirme ve sıkıştırma, paketler halinde birleştirme (Seri kodlama). Paketlerin oluşumu aşağıdakilerin eklenmesiyle gerçekleştirilir: kimlik bilgileri, kontrol verileri, senkronizasyon dizileri, alınan paketin doğruluğunu kontrol etmek için veriler vb. Bunun için gerekli tüm veriler kontrol cihazının ROM'unda saklanır veya kontrol cihazı tarafından diğer istasyonlardan alınan sinyallerden elde edilir. Örneğin, vericinin "kişisel" kimlik doğrulama kodu ROM'da saklanır ve başka bir kod havada iletilir, kontrolör tarafından "kişisel" kod kullanılarak yerleşik algoritma kullanılarak hesaplanır ve şu adresten alınır: Baz istasyonu kod isteği (rastgele sayı).

2. Modülatöre besleme için yerleşik DAC kullanılarak bir dijital modülasyon sinyalinin oluşturulması ve analog forma dönüştürülmesi.

3. Verici basamaklarının kontrolü - modlara göre doğru akım, iletim katsayıları (sistemlerde otomatik ayar sinyal gücü ve çıkış aşamalarının transistörlerinin korunması), yedek ünitelerin bağlanması. Bunun için kontrolör, yerleşik DAC ve ADC'yi ve harici DAC ve ADC ile veri alışverişi araçlarını içerir. Verici çıkış gücünün kontrol edilmesi, sabit zarf sinyalleriyle çalışırken sabit değerini korumak ve ayrıca patlama modunda çalışırken belirli bir zaman maskesine göre RF darbe zarfını oluşturmak için gereklidir.

4. Alma-iletim arasında geçiş yapma.

5. Frekans sentezleyici kontrolü - değişiklik çalışma frekansı, ayarlanması, diğer istasyonlarla sistemde çalışması için senkronizasyon.

6. Egzersiz Kullanıcı arayüzü- ekran, göstergeler, klavye, harici kontrol bilgisayarı ve ayrıca veri alışverişi çevre birimleri sahip dijital kontrol... ile eşleştirme telefon ağı genel veya ISDN.

7. Bilgi iletim sisteminde çalışmak için zaman senkronizasyonu Çoklu erişim abone veya baz istasyonu olarak Sistemler arası senkronizasyon. Özellikle abone kısmının vericisini sayısal bir vericiye örnek olarak ele alırsak DECT sistemleri, çalışması üç tür TDMA senkronizasyonuna uyar - slot senkronizasyonu (480 bitin iletildiği 416.7 μs slot süresi ile), çerçeve senkronizasyonu (1 çerçeve 24 yuvaya eşittir) ve çoklu çerçeve (160 ms) senkronizasyonu.

Bir bilgi yolu denetleyicisine sahip bir alıcı-vericinin (alıcı-vericinin) en genelleştirilmiş blok şeması, Şek. 1.1. Yukarıda listelenen özellikleri içerir. Varyantlar iç yapı veri yolu denetleyicisinin şekli Şekil 2'de gösterilmektedir. 1.2. Bu, sistemin dijital radyo vericilerinin bilgi yolunun kontrolörü olan Phillips PCD87550 IC'nin basitleştirilmiş bir yapısıdır. kablosuz iletim veri "Bluetooth" (Şekil 1.2.a) ve GSM / GPRS standartlarının alıcı-vericilerini oluşturmak için tasarlanmış AD6526 ana bant denetleyicisinin bir blok şeması (Şekil 1.2b). Bu denetleyicilerin bilgi işlem çekirdeği, özel bir ARM işlemciİletişim kontrolörünü kontrol eden ve sırayla telsiz arayüzü üzerinden alıcı-vericinin çalışmasını kontrol eden TDMI, bunun üzerinden veri alır ve iletir. Buradaki radyo arayüzü, dijital iletişim kontrolörünü alıcı-vericinin analog kısmı ile arayüzlemek için devre anlamına gelir.

Şekilde gösterilen blokların geri kalanı. 1.2a, özel açıklamalar gerektirmez: bu bir konuşma kodeği, alıcı-verici aşamalarının modlarını kontrol etmek için bir DAC, bir dahili saat üreteci, bellek, Aralık Zamanlayıcısı, ayrıca çevresel aygıtlarla (örneğin ekran, klavye) ve harici bir kontrol bilgisayarıyla iletişim için zengin arabirim seçenekleri.

AD6526 denetleyicisi daha özeldir, bu nedenle SIM kart arabirimi, ekran, klavye ve arka ışık arabirimleri, gerçek zamanlı saat vb. gibi blokları içerir. Blokları üç ana gruba ayrılabilir: kontrol mikroişlemci (MCU) alt sistemi, alt sistem sinyal işlemcisi(DSP), çevresel alt sistem.

Veri yolu denetleyicilerine sahip radyo vericilerinde çalışma frekansına sahip modüle edilmiş sinyaller elde etmek için, radyo frekansı yollarının çeşitli yapısal diyagramları kullanılır. İşte en yaygın olanları.

1. Doğrudan modülasyon ve doğrudan modülasyon vericileri kareleme modülasyonu voltaj kontrollü bir osilatörün (VCO) vericinin çalışma frekansı ile salınımlar üretmesi (örneğin, DECT sistemi için yaklaşık 1900 MHz ve Bluetooth - 2,4 GHz için) ve modülasyonun VCO'ya etki ederek gerçekleşmesi ile karakterize edilir. kendisi veya çıkış sinyali. Doğrudan modülasyonlu vericilerde (Şekil 1.3a), sabit zarflı modülasyon türleri uygulanır, örneğin, Frekans kaydırmalı anahtarlama(N-FSK) ve doğrudan kareleme modülasyonuna sahip vericilerde (Şekil 1.3b), örneğin çok konumlu kareleme gibi herhangi bir dar bant genlik-faz modülasyon tipi oluşturmak mümkündür. genlik modülasyonu(N-QAM). Entegre dörtlü mikrodalga modülatörleri önceki bölümde tartışıldı.

Doğrudan modülasyonlu ve doğrudan karesel modülasyonlu devreler son derece basittir ve bu onların ana avantajıdır, ancak artan gereksinimler verici sinyalinin kalitesine (spektral saflığına) veya ekonomisine göre, aşağıdaki dezavantajların önemli olduğu ortaya çıkabilir:

· Yükün parametrelerini değiştirirken, bunun için güç amplifikatörü olan VCO frekansının sıkılması (yani değiştirilmesi);

· Güç amplifikatörü açıldığında atlamalara maruz kalabilen besleme voltajındaki değişiklikler nedeniyle VCO'nun frekans kayması;

· Mikrodalga modülatörü tarafından önemli enerji tüketimi.

Bu dezavantajların çoğu, VCO ve güç amplifikatörünün aynı, oldukça yüksek frekansta çalışması gerçeğinden kaynaklanmaktadır. Bu eksiklikleri ortadan kaldırma arzusu, diğer modülasyon türlerinin geliştirilmesine yol açtı.

Verici cihazın blok şeması şu bloklardan oluşur: kontrol cihazı (CU), arabellek depolama (BN), kodlama cihazı, başlatma oluşturma cihazı (UFS), alarm ve gösterge birimi (BASI), bilgi bloğu oluşturma cihazı (UFIB) , engellemek ilk kurulum(BNU), anahtar devre, iletilen bit sayacı ve iki saat üreteci (GTI).

6 kaynaktan herhangi biri veri iletmeye hazırsa, kontrol cihazı tarafından sabitlenen bir "hazır" sinyali üretir. Ayrıca, bilgi aynı anda tek bir kaynaktan iletilebilir. Bu sinyale göre, gönderen kaynağın adresi UFIB ve BASI'ya yerleştirilir ve gelen bilgiler aktif kaynak... BN doldurmanın sonunda, CU kaynaktan bilgi almayı durdurur ve kaynak adresin ve ondan gelen bilgilerin tek bir bilgi mesajı haline geldiği bir sinyal "form" üretir. Bilgi bloğunun oluşumunu, başlangıç ​​kombinasyonunun oluşumu takip eder. UU işe gidip gelir anahtar şema başlangıç ​​kombinasyonunu iletişim kanalına (CC) göndermek ve ardından bilgi kısmını iletmek. Daha öte bilgi bloğu kodlayıcıya girer ve CS'ye gönderilir.

BASI, devrenin çalışmasını gösteren bir dizi göstergedir. BNU, diğer tüm birimleri aşağıdakilere kurmak için bir dürtü üretir. ilk durum... GTI 1, kontrol ünitesinin durumlarını değiştirmek için tasarlanmıştır, GTI 2 yalnızca iletişim kanalına veri iletimi sırasında açılır, bu da alıcı ve verici parçaların çalışmasının senkronizasyonunu arttırır. İletilen bitlerin sayacı, bilgi bloğunun iletiminin sonunun sinyalini üretmeye yöneliktir.

Verici cihazın blok şeması Şekil 3.1'de gösterilmektedir.

Şekil 3.1 - Verici cihazın blok şeması

Bir alıcı cihazın yapısal diyagramının geliştirilmesi

Alıcı cihazın yapısal şeması şu bloklardan oluşur: CU, arabellek veri depolama, adres arabellek depolama, kod çözme cihazı, başlatma algılama cihazı (UVS), BASI, BNU.

Kod çözücü, CS'den gelen bilgilerin kodunu çözmek için tasarlanmıştır. Tampon sürücüler, kod çözücüden veri alır. fonksiyonel amaç elemanların geri kalanı, aynı adı taşıyan elemanların iletim devresindeki amacına benzer.

Alıcı cihazın blok şeması Şekil 3.2'de gösterilmiştir.

Şekil 3.2 - Alıcı cihazın blok şeması

Verici çalışma algoritması Şekil 3.3'te gösterilmiştir.

Verici cihazın gücü açıldığında, sinyal, diğer tüm birimleri ilk durumlarına ayarlayan BNU'ya gönderilir. Ardından kontrol ünitesi, gücün varlığı hakkında BASI'ya bir sinyal verecektir. Bundan sonra, kaynaklardan biri bilgi iletmeye hazır olduğunda devre bekleme moduna girecektir. Bir kaynaktan bir sinyal alındığında, aktif kaynağın adresine göre BASI'de belirli bir sinyal belirtilir.

Mesaj üretilmezse, adresin tüm bitleri ve bilgi kısmı UFIB'ye iletilir ve ardından bilgi mesajı oluşturulur.

Mesaj oluşturulursa, CS'ye iletildiği süre boyunca aktif kaynaktan gelen bilgilerin okunması durur.

Veri aktarım yöntemi start-stop olduğundan, bilgi gönderilmeden önce başlatma kombinasyonu önceden CS'ye gönderilir. Bundan sonra bilgi mesajı kodlanır ve COP'a gönderilir.

Şekil 3.3 - Vericinin algoritması

UVS, CS'den başlangıç ​​kombinasyonunu algılar, ardından CU GTI'yi başlatır, BNA ve BND'yi kayıt moduna ayarlar. Dekoder, iletişim kanalından gelen bilgiyi deşifre eder. Kodu çözülen bilgi BNA ve BND'ye gider. nb saat döngülerinin tamamlanmasının ardından, CU GTI'yi durduracak, BNA ve BND'yi okuma moduna geçirecek, DTE için "hazır" sinyali verecek ve bekleme başlatma durumuna geçecektir.

Alıcı işlem algoritması Şekil 3.4'te gösterilmiştir.

Şekil 3.4 - Alıcı işlem algoritması

3. bölümün sonucu

Bu bölümün görevlerinin tamamlanmasının bir sonucu olarak, SSPI'nin verici ve alıcı cihazlarının yapısal şemaları ve bunların çalışma algoritmaları elde edildi, bu da SSPI'nin daha ayrıntılı bir yapısını gerçekleştirmeyi mümkün kılıyor - işlevsel diyagramlar.

Yalnızca en basit RTS'nin vericileri, doğrudan anten-dalga kılavuzu (anten-besleyici) sistemi üzerinde çalışan güçlü bir kendi kendine osilatör şeklinde tek kademeli olarak inşa edilmiştir. Bunlar meteorolojik uçak ve seyir gemisi radarlarının vericileridir (Şekil 1).

Şekil 1. - Tek kademeli bir fonksiyonel blok şeması

verici:

AG - radyo frekansının elektriksel salınımlarının üreteci,

M - modülasyon cihazı,

B - güç kaynağı cihazı,

0 - soğutma sistemi,

Au - otomatik kontrol

Çoğu modern verici, çok aşamalı bir şemada inşa edilmiştir. Böyle bir radyo vericisinin blok şeması Şekil 2'de gösterilmektedir.

Şekil 2. - Çok kademeli bir vericinin blok şeması

Radyo frekansı salınımlarının kaynağı, aşağıdakileri sağlaması gereken AG ana osilatörüdür (kendinden uyarılı osilatör veya kendi kendine osilatör). istenen frekans belirtilen dış koşullar için belirli bir izin verilen frekans kararsızlığı ile. Yüksek frekans kararlılığına sahip bir jeneratör genellikle düşük güce sahiptir P AG = 0.001 ... 0.01 W. Verici çıkışında belirli bir gücü elde etmek için osilatörün salınımlarının yükseltilmesi gerekir.

RF güç amplifikatörlerinin (PA'lar) sayısı, her bir aşamanın gerekli kazanç, kazanç ve çıkış gücüne göre belirlenir. PA'nın aktif bir yükseltici elemanı olarak elektronik tüpler kullanılır ve yarı iletken cihazlar(transistörler, tristörler), çok boşluklu geçici klistronlar, amplitronlar, yürüyen dalga tüpleri vb.

Çok aşamalı uygulama yapısal diyagram- yüksek frekans kararlılığı elde etmenin ana yolu güçlü verici... En güçlüleri de dahil olmak üzere ana aşamalar amplifikatörler olduğundan, vericinin enerjisi ve birçok kalite parametresi (faydalı güç, endüstriyel verimlilik vb.) yükseltme aşamalarının parametreleri tarafından belirlenir.

Son, en güçlü, amplifikasyon aşaması PA n, çıktının faydalı gücünü ve dolayısıyla vericinin endüstriyel verimliliğini belirler. Bu aşama çıktı veya terminal olarak adlandırılır; UM 2, UM 3, vb. orta (ön) olarak kabul edilir ve PA n-1 - ön final amplifikasyon aşaması.

Almak yüksek verimÇoğu GWG, çıkış devresinde harmonik olandan farklı olan karmaşık bir periyodik akım dalga biçimi ile çalışır. Sonuç olarak, çıkış devresinin akım spektrumu hem fn çalışma frekansının ana bileşenini hem de 2f n, 3f n, 4f n frekansının harmonik bileşenlerini içerir, bu bileşenlere ek olarak akım spektrumunun bileşiminde olabilir. Her türlü kombinasyon bileşenleri. Çalışma frekansı ve diğer yan bileşenlerin harmoniklerinin antene girmesini ve diğer radyo hatlarının çalışmasına müdahale etmesini önlemek için (bu bileşenlerin seviyesinin izin verilen seviyeyi aşmaması için), bir çıkış filtreleme (salınım) sistemi ( FS) verici çıkışına kurulur, yani elektronik veya yarı iletken bir cihazın çıkış akımı spektrumunun küçük bileşenlerini azaltan ve çalışmayı geçen bir filtre.

Verici çıkışında karmaşık, hantal ve pahalı bir çoklu devre sistemine duyulan ihtiyaç, yüksek verim elde etmek için harmonik olmayan bir akım dalga biçiminin kullanılmasından kaynaklanmaktadır.

Mikrodalga ve daha yüksek frekans aralıklarındaki vericilerde, belirli bir (izin verilen) frekans kararsızlığı sağlamak için, vericinin nominal frekansından birkaç kat daha düşük bir frekansta çalışan bir osilatör kullanılabilir. Bu durumda, güç amplifikasyon yoluna (Şekil 2'de gösterilmemiştir) frekans çarpanları dahil edilmelidir, bu da vericinin yükünün ve güçlü aşamalarının osilatörün çalışması üzerindeki etkisini azaltmaya yardımcı olur. Ancak bu etkiyi zayıflatmanın ana aşaması, amplifikasyonun tampon aşaması olarak adlandırılan ilk aşamasıdır.

Bir sinyal gibi iletilen mesaj ses frekansı?, ayrıca birkaç amplifikasyon aşamasına sahip olan bir modülasyon cihazında amplifiye edilir. Modülasyon cihazının son aşamasından gelen sinyal, modülasyonun gerçekleştiği (genlik, frekans, darbe, tek yan bant, vb.) radyo frekansı aşamalarından birine (kesik çizgilerle gösterilir) beslenir. Son aşamaya modülatör, önceki aşamaya ise alt modülatör denir.

Ek olarak, güçlü verici, bir güç kaynağı sistemi oluşturan birkaç doğrultucu, bir soğutma sistemi, bir kontrol, kilitleme ve sağlayan sinyalizasyon sistemini içerir. yerleşik düzen vericinin açılması ve kapatılması, servis personeli için kullanım güvenliği ve vericinin arızalı durumunun bildirilmesi.

Açısal modülasyon, vericinin osilatörünün frekansı doğrudan modüle edildiğinde doğrudan veya vericinin ara aşaması olduğunda dolaylı olarak elde edilebilir. faz modülasyonu... Bu modülasyon yöntemlerine sahip vericilerin blok şemaları Şekil 3 ve 4'te gösterilmiştir.

Şekil 3. - Doğrudan bir FM vericisinin blok şeması

Şekil 4. - Dolaylı bir FM vericisinin blok şeması

Başka bir deyişle, doğrudan frekans modülasyonu gerçekleştirilir: yarı iletken jeneratörlerde, değişkenler, varikonlar, reaktif transistör, doğrusal olmayan endüktans (birkaç megahertz'den onlarca gigahertz'e kadar olan frekanslarda) kullanılarak salınım devresinin parametrelerini değiştirerek; diyot jeneratörlerinde (bir tünel diyotunda, bir Gunn diyotunda) diyot üzerindeki önyargı voltajını değiştirerek; transistör RC jeneratörlerinde, transistörün çalışma modunu değiştirerek (kolektör akımı, verici-temel bağlantısındaki ön gerilim).

Faz modülatörleri (PM), dolaylı frekans modülasyon sistemlerinde kullanılır.

FM vericilerinin en yaygın dört blok şeması bilinmektedir:

· Verici çıkışında FM ile;

· PMK sinyal gücünün müteakip amplifikasyonu ile ön final aşamalarında PM ile;

· PM'nin başlangıç ​​aşamalarında, ardından frekans çarpımı ve PMK sinyalinin güç amplifikasyonu ile;

· Alt taşıyıcı frekansında PM ile, ardından PM sinyalinin transpozisyonu ve amplifikasyonu.

FM elde etmenin her iki yönteminin de kendi dezavantajları ve avantajları vardır. İtibar direkt yöntem- derin ve yeterince doğrusal frekans modülasyonu elde etme olasılığı, dezavantaj, FM ile salınımın ortalama frekansının kararlılığını sağlama zorluğudur. Dolaylı yöntemin avantajı orta frekansın yüksek kararlılığı, dezavantajları ise sığ modülasyon, düşük modülasyon frekanslarını iletme zorluğudur.

Derin ve doğrusal bir FM elde etme olasılığı, doğrudan yöntemi tercih edilir kılmaktadır. vericiler ve LDC vericileri. Aynı zamanda, orta frekansın kararlılığını artırmak için, oldukça kararlı bir kuvars standardına göre bir otomatik frekans kontrol sistemi (AFC) kullanılır. Böyle bir vericinin blok şeması Şekil 5'te gösterilmektedir.

Şekil 5.? Referanslı bir FM vericisinin blok şeması

jeneratör

Bir LDC vericisi oluşturmak için (göre başvuru şartları) kullanacağız benzer şema, ancak kompozisyonu ve içerdiği blok sayısını netleştirelim.

LDC vericilerinde genellikle bir uyarıcı sağlanmadığından, LF sinyali doğrudan VCO'ya beslenir. Ancak frekans kararlılığını artırmak için, bir FM vericisinde referans osilatör olarak bir kristal osilatör kullanılabilir. VD1 değişken kapağına bir modülasyon gerilimi U uygulanır ve VD2 değişken kapağına faz kilitli döngü sisteminin kontrol gerilimi uygulanır. Kontrol fonksiyonlarının ayrılması, modülasyon sinyalinin etkisi altındaki frekans sapmasının, bağımlı jeneratörün ayar aralığı ile karşılaştırıldığında nispeten küçük olması gerçeğiyle açıklanır.

Frekans çarpanları, kararlılığı artırmak için vericinin yapısına dahil edilir, ancak aynı zamanda, frekans yanıtlarının doğrusal olmamaları nedeniyle, CMC'nin doğrusal olmayan bozulmaları sırasıyla "n" faktörü kadar artar, burada n frekanstır çoğaltma faktörü.

Bizim durumumuzda, U sinyalinin kaynağı bir mikrofon ve ardından bir ses frekans yükselticisidir (UZCH) Bu durumda, VCO ayrıca biri çıkışından modülasyon voltajı U ile beslenen iki değişken aracılığıyla kontrol edilir. UZCH ve diğer varikap, PLL sisteminin kontrol voltajıdır. Vericinin çıkışındaki modülasyon sinyalinin etkisi altındaki frekans sapması 20 kHz'dir. Modülasyon endeksi:

burada f, VCO'nun (veya vericinin girişinde veya çıkışında modülasyon indeksini almak isteyip istemediğimize bağlı olarak vericinin) çıkışındaki frekans sapmasıdır ve F в üst frekansıdır. konuşma sinyali spektrumu, yani F = 3.4 kHz.

VCO'nun çıkışında, yukarıda belirtildiği gibi, sinyal 3 kHz'lik küçük bir frekans sapmasına ve buna bağlı olarak küçük bir modülasyon katsayısına sahiptir:

ve referans şartlarına göre, verici en az f = 20 kHz'lik bir frekans sapması sağlamalıdır.

Verici çıkışında elde edilen modülasyon indeksini, verici girişindeki (VCO çıkışı) modülasyon indeksine bölerek, gerekli olan 20 kHz frekans sapmasını elde etmek için verici girişindeki sinyal frekansının kaç kez çarpılması gerektiğini belirleyebiliriz. verici çıkışındaki sinyal için:

Aşama sayısını en aza indirmenin gerekli olduğu ve bir aşamanın standart maksimum frekans çarpma faktörünün n = 4 olduğu göz önüne alındığında, bizim durumumuzda frekans çarpanlarının aşama sayısı k = 3 ve frekans çarpımı her kademenin faktörü n = 2. Bu durumda, vericinin çıkışının frekans sapması f = 3400 2 2 2 27.2 kHz olacaktır. VCO'nun çıkış gücü yaklaşık 50 mW'dir. FM vericimizin teknik özelliklerine göre çıkış salınım gücü 10 W olmalıdır, bu nedenle vericinin giriş sinyali güçte 200 kat yükseltilmelidir. Hesaplamalara göre vericinin son güçlü aşaması (Bölüm 2. SON AŞAMANIN HESAPLANMASI) K p 32 mertebesinde bir güç kazancı sağlayabilir. Eşleştirme devresinin verimliliği ile çarparak (yaklaşık 0.8), elde ederiz. K rpol 25. Bu, katsayı güç kazanımlarının en az 8 kat sağlanması gerektiği anlamına gelir, son aşamanın önünde, güç kazançlı 3 voltaj çarpanı daha olacaktır (eşleşme devrelerindeki kayıplar dikkate alınarak) K p sırası 2. Gerekli bileşenleri belirlemek ve bu parçaların amaçlarını blok diyagramda açıklamak için gerçekleştirilen yukarıdaki akıl yürütmeden sonra, görünümü gösterilen LDC FM vericisinin bir blok şeması önerilmiştir. Şekil 6'da:

Şekil 6.? Öngörülen FM vericisinin blok şeması

Bu nedenle, Şekil 5'teki devrede halihazırda mevcut olan bloklarla birlikte FM vericimizin blok şeması ayrıca şunları içerir:

· Sesli mesajın vericinin elektriksel giriş sinyaline dönüştürülmesini sağlayan mikrofon;

· Mikrofondan kontrol değişkenine gelen sinyalin genliğinin yükseltilmesini sağlayan ses frekansının yükselticisi;

· VCO, frekans üreteci ve PLL'yi sonraki aşamaların etkisinden korumak için gerekli arabellek aşaması;

· Verici çıkışında gerekli frekans sapmasını sağlamak için gerekli frekans çarpma faktörü n = 2 olan 3 frekans çarpanı;

· amplifikatör;

· Vericinin son aşamasının çıkış empedansını belirli bir frekansta 75 Ohm besleyicinin giriş empedansı ile eşleştiren bir eşleştirme devresi.

29. Ders

Radyo vericisinin amacı ve blok şeması

Radyo vericilerinin gelişiminin ana aşamaları

Radyo vericileri, antene sağlanan ve üretime gönderilen HF ve mikrodalga salınımlarını üretmeye, beslemeye ve modüle etmeye hizmet eden radyo teknik cihazlardır.

Bir sinyal, bilgi taşıyan bir titreşim olarak anlaşılır.

Uzaya yayılan elektromanyetik bir sinyale radyo sinyali denir.

Popov ve Marconi tarafından geliştirilen ilk RPD'ler (Perm bölgesinde 03.16.1859) kıvılcımdı.

1. Popov radyo alıcısının basitleştirilmiş şeması

incir. 2. Hertz Osilatörü

7 Mayıs 1895 St. Petersburg Üniversitesi'nde Popov, ilk olarak değiştirilmiş bir Hertz osilatörü tarafından yayılan titreşimleri alan hassas gaz sayacını gösterdi. Bu gün Radyo Günü olarak kutlanmaktadır. Daha sonra 24 Mart 1896. dünyanın ilk Mors alfabesi radyogramını bir binadan diğerine 250 metre mesafede ileterek yarattığı kıvılcım radyo vericisini gösterdi. Bir telgraf kasetine kaydedildi ("Heinrich Hertz")

Osilatörün özü, bir endüksiyon bobininin iki pirinç çubuğa bağlanması, uçlarında elektrik yüklerini ısıtan topların sabitlenmesi ve birkaç on kilovoltluk bir voltaj oluşturmasından oluşuyordu. Çubukların diğer uçlarına, aralarındaki boşluk (kıvılcım aralığı) birkaç milimetre olan cilalı bilyeler takıldı. Voltaj arıza voltajını aştığında, boşlukta bir kıvılcım parladı ve elektromanyetik salınımlar uyarıldı, dalga boyu = 2 ben... Topları olan iki çubuk - vibratör.

Şekil 3. Popov radyo vericisinin basitleştirilmiş şeması

4. Radyo vericisinin basitleştirilmiş versiyonu:

a - diyagram; b - dalgalanmaların grafiği.

K1 kapalıyken, K2 açıktır ve bunun tersi de geçerlidir. K1 kapatıldığında, C kondansatörü E'ye yüklenir; K1 açılıp K2 kapatıldığında, devrede sönümlü bir salınım süreci meydana gelir. Radyo vericisinde (Şekil 4), kontak gruplarının rolü, omuza basıldığında birincil sargıda darbeler oluşturan bir kesici tarafından oynanırken, ikincil sargıda yüksek voltaj ortaya çıkar ve periyodik olarak elektrik arızasına neden olur. Anten devresinde kıvılcım aralığı ve sönümlü salınımlar meydana gelir. İlgili tire ve noktaların gönderilme süresi.

Pirinç. 3 Popov, elektromanyetik dalga olarak bir Hertz osilatörü kullandı (Şekil 2), burada HF salınımlarının oluşumunun bir kıvılcım deşarjının bir sonucu olduğu ve bir kaydedici olarak geliştirilmiş bir koherer - 70 mm uzunluğunda ve 10 mm çapında bir cam tüp , yarısı demir talaşları ile kaplı. 2 mm genişliğinde iki ince plaka, 2 mm boşluk ile tüpün iç duvarlarına tutturulmuştur. Tutarlı, kontakları zil devresini kapatan elektromanyetik rölelerin devresini kapatarak elektrik boşalmalarına tepki verdi.

Sinyalin her alımından sonra, demir plakaların tekrar elektrik yüklerine duyarlı hale gelmesi için Coherer'ın sallanması gerekiyordu. Çalkalama otomatik olarak gerçekleşti, bir zil yardımıyla çekiç Kogherer'in tüpüne çarptı. Kogherer Popov'a duyarlılığı artıran uzun bir tel bağladı. Böylece, cihaz gök gürültüsüne yanıt vermeye başladı (dolayısıyla adı).

Popov'un radyo vericisinin basitleştirilmiş bir diyagramı Şek. 3. Böyle bir vericide RF salınımlarının nasıl oluştuğunu anlamak için basitleştirilmiş bir diyagramı ele alalım (Şekil 4). AS Popov'un radyo vericisi, vericinin tüm temel işlevlerini sağlayan gerekli tüm unsurları içerir. Üretim, bir doğru akım kaynağının enerjisinin bir kıyıcı, anten devresi ve bir kıvılcım aralığı kullanılarak HF salınımlarının enerjisine dönüştürülmesi ve bir anahtar kullanılarak modülasyon ile gerçekleştirilir.

Daha sonra makine jeneratörlerini kullanmaya başladılar (frekans 15 kHz, güç 2 kW).

Gelecekte, 3 ana yön vardır:

1) üretilen sürekli salınımların gücünde bir artış; 2) frekans kararsızlığının azaltılması; 3) daha yüksek frekans aralıklarında ustalaşmak.

Bu sorunlar, radyo vericilerini daha güvenilir, dayanıklı ve küçük boyutlu hale getiren elektrovakum cihazlarıyla çözüldü.

RPD, ayrı kaskadların ve blokların bir birleşimidir. En önemlileri:

kendinden uyarılı bir osilatör veya osilatör, bir HF ve mikrodalga kaynağıdır. Frekans stabilizasyonuna bağlı olarak kuvars ve kuvars olmayan arasında bir ayrım yapılır;

Harici veya bağımsız uyarımlı jeneratör, güç açısından bir RF veya mikrodalga sinyalinin bir yükselticisidir. PP'ye bağlı olarak dar ve geniş bant jeneratörler ayırt edilir.

Frekans çarpanı;

Frekans dönüştürücü, titreşim frekansını gerekli frekansa kaydırmak için tasarlanmıştır;

Frekans bölücü;

Faz modülasyonu için tasarlanmış frekans modülatörü;

Faz modülatörü;

Bir sinyali yalnızca belirli bir frekans bandında geçirmek için filtreler. Bant geçiren, alçak geçiren, yüksek geçiren ve çentikli filtreleri ayırt eder;

Radyo vericisinin çıkış empedansını antenin giriş empedansı ile eşleştirmek için kullanılan eşleştirme cihazları.

Kaskadlardan oluşan ana bloklar şunları içerir:

Güç açısından HF veya mikrodalga sinyali bloğu, harici uyarma ile seri bağlanmış jeneratörlerden oluşur;

Büyük çarpan faktörü olması durumunda kullanılan frekans çarpan bloğu;

Frekans sentezleyici, ayrı bir frekans seti oluşturmaya hizmet eder;

Bir frekans sentezleyici, frekans veya faz modülatörü içeren bir uyarıcı;

Genlik modülatörü;

Darbe modülatörü;

RPD çıkışını antene bağlayan ve bir filtre, yönlü kuplör, tek yönlü ferrit ve eşleştirme cihazı içeren AFD;

RPD parametrelerini stabilize etmek için kullanılan otomatik kontrol üniteleri. Bir mikroişlemci temelinde inşa edilirler.

Bir frekanstan diğerine geçiş, bir elektrik anahtarı kullanılarak gerçekleştirilir. NS Büyük bir sayıçalışma frekansları, uyarıcı, büyük bir temelde inşa edilmiş bir dijital frekans sentezleyicisidir. entegre devre(BIS).

Dispeçer iletişim vericilerinin çalışma prensibi.

Dağıtım iletişiminde en yaygın olarak kullanılanlar, telefon modunda radyo iletişimi için kullanılan donanım modülasyonuna sahip vericilerdir.

Şekil 1 Dispeçer iletişim alıcısının blok şeması

Alınan sinyal, antenden, indüktörler ve kapasitörlerden oluşan bir rezonans salınım sistemi olan giriş devresine (VC) gelir. Alınan istasyonun "fc" sinyalinin frekansını ayarlar ve amplifikatöre iletir. yüksek frekans(UHF). Böyle bir amplifikatör yük olarak şunları içerir: salınım devresi, aynı zamanda f c sinyal frekansına da ayarlanmıştır.

Salınım devresinin bant genişliği, Q-faktör oranı ile ilgilidir.

2 Δ F C = F kesmek / Q

nerede F kesmek - rezonans frekansı;

Q, devrenin kalite faktörüdür.

İlk yaklaşımdaki (1.1) ifadesi daha karmaşık çok devreli sistemler için de geçerlidir.

Kalite faktörü Q, frekansla çok az değişir. Dalga boyu aralığında pratik olarak sabit kalır. Çeşitli aralıklar için devrelerin kalite faktörünün yaklaşık değerleri tabloda gösterilmiştir. 2. Her aralığın frekanslarından biri için (1.1) ifadesi ile hesaplanan bant genişliğine ilişkin veriler de verilmektedir.

Böyle bir vericinin (ZG) ana osilatörü, taşıyıcı frekansının salınımlarını oluşturmak için tasarlanmıştır. NS kafa karıştırıcı iletişimi sağlayan yüksek stabilite ile. İzin verilen göreli kararsızlık FÖ VHF aralığında (10 ÷ 50) 10 -6 ve HF aralığında (0.5 ÷ 50) 10 -6'yı geçmez. Belirtilen değerler, kuvars frekans stabilizasyonu kullanılarak ve jeneratörlerin bir termostata yerleştirilmesiyle elde edilir.

Modern vericilerde arama gerektirmeyen iletişim kurulması, ZG'de bunlardan herhangi birini seçebilme özelliğine sahip ayrı bir çalışma frekansları ızgarası oluşturularak sağlanır. Bu, ZG olarak frekans sentezleyicileri kullanılarak elde edilir. VHF aralığının, telsiz iletişimi için tahsis edilen (118-136 MHz) bölümündeki frekans şebekesinin adımı, ICAO standartlarına göre 25 kHz'dir ve bu da 720 sabit iletişim dalgası elde etmeyi mümkün kılar. HF aralığında (2-30 MHz), bitişik ızgara frekansları arasındaki aralık 100 Hz'dir ve sabit dalga sayısı 280 bine ulaşır.

MO'nun frekans kararlılığı, büyük ölçüde, verici yeniden oluşturulduğunda ve çeşitli istikrarsızlaştırıcı faktörlerin (besleme voltajı, sıcaklık, hava nemi, vb.) etkisi altında değişebilen parametreleri değişebilen yüke bağlıdır. Böyle bir etkiyi önlemek için, MG ile vericinin sonraki aşamaları arasına, yüksek bir giriş empedansına sahip olan ve MG için önemsiz bir yükü temsil eden bir tampon yükseltici (BU) kurulur. Yol boyunca, BU, bir sonraki amplifikatörün çalışması için gereken gücü geliştirerek yüksek frekanslı bir ön amplifikatör işlevini yerine getirir.

Güç amplifikatörü (PA), verici anteninde gerekli sinyal gücü seviyesini elde etmek için tasarlanmıştır. Genlik taşıyıcı frekansı PA'da modülasyona uğrar. Bunu yapmak için, modülasyon sinyalinin anlık değerine göre kazancını değiştirin. PA kazancı farklı şekillerde kontrol edilebilir. Çoğu zaman, PA'nın güç kaynağı akımı, modüle edici sinyal yasasına göre değiştirilerek kullanılır. Girişi Mk mikrofonundan bir sinyal olan düşük frekanslı bir amplifikatör olan modülatör M'nin st'si ile yeterli bir akım seviyesi elde edilir.

Modülasyon derinliği m, hem M girişindeki ses sinyalinin genliğine hem de kazancına bağlıdır. Mikrofonun önündeki ses seviyesindeki artışın neden olduğu bir çift modülasyonu önlemek için otomatik modülasyon derinlik kontrolü (ARDM) kullanılır. Özü, vericinin çıkışındaki ortalama m değerinde bir artışla M kazancındaki bir azalmada yatmaktadır ve alıcının AGC'sinin çalışma prensibine benzer.

Vericinin kuvars frekans stabilizasyonu

Vericide taşıyıcı frekansının salınımlarının oluşumu, uyarıcı ünitenin bir parçası olan bir kendi kendine uyarım üreteci tarafından sağlanır. Bildiğiniz gibi, böyle bir jeneratör bir yükseltici elemandan oluşur (transistör olarak kullanılır, elektrik lambası veya negatif dirençli bir diyot), bir salınım devresi ve bir geri besleme devresi.

Serbest bir devrede, herhangi bir nedenle oluşan elektriksel salınımlar, enerji kaybı nedeniyle sönümlenir. Bu kayıplar, devreye negatif bir direnç ekleyerek “örneğin, bir tünel diyotu şeklinde veya salınımları güçlendirerek ve enerjilerinin bir kısmını geri besleme devresi aracılığıyla devreye aktararak telafi edilebilir.

Kendinden uyarılı jeneratörler, özellikle VHF aralığında, kapasitif kuplaj (Şekil 3) yaygın olarak kullanır.

Salınım devresi, bir L to indüktöründen ve iki seri bağlı kapasitör C to ve Csv tarafından oluşturulan bir kapasitanstan oluşur. Akım kaynağı açıldığında içinde ortaya çıkan salınımlar, Sov üzerinde transistör tarafından güçlendirilen ve devreye uygulanan harmonik bir voltaj oluşturur. Bu voltajın fazı, buna neden olan salınımın fazıyla çakışırsa ve genlik telafi etmek için yeterlidir.

Bu nedenle, jeneratörün kendi kendine uyarılmasının koşulu, geri besleme döngüsündeki genliklerin ve fazların dengesidir. Salınım devresinin elemanları olarak bir kuvars rezonatör kullanılabilir. Kuvars kristalinden kesilmiş bir levhadır ve piezoelektrik etkiye sahiptir.

Pirinç. 3 Kuvars frekans stabilizasyonu ile kapasitif üç nokta

Bir elektrik alanının etkisi altında, bir kuvars levhada deformasyona yol açan mekanik bir kuvvet ortaya çıkar. Uygulanan voltajın polaritesindeki bir değişiklik, kuvvet yönünde bir değişikliğe yol açar. Bu nedenle, kuvarsa uygulanan alternatif bir voltaj onu titreştirir ve eğer frekans mekanik rezonans frekansına yaklaşırsa, salınımların genliği önemli hale gelir. Bu dalgalanmalar oldukça kararlıdır ve buna eşlik eden değişiklik elektrik ücretleri plakanın yüzeylerinde, onu jeneratör devresine dahil etmenizi sağlar (Şekil 4)

Bir kuvars rezonatörün elektriksel eşdeğeri bir salınım devresidir (Şekil 5). Kütle, elastikiyet ve sürtünme kayıplarının eşdeğerleri L kv, S kv ve g elementleridir.Kuvars levhanın sabitlendiği tutucunun kapasitesi S der elementi ile gösterilir.

Şekil 4 Bir kuvars rezonatörün eşdeğer devresi

Şekil 5 Bir kuvars rezonatörün rezonans özelliği

Böyle bir devrenin iki rezonansı vardır - sıralı F Res 1 ve paralel F pez2, ve 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.

Kuvars karakteristiğinin dikliği, Q faktörü ile orantılıdır. Rezonans karakteristiği ne kadar dik olursa, kararlı durum salınımlarının frekansı o kadar az farklılık gösterir. F res1 transistörün tabanı ile kollektörü arasındaki endüktif direncin gerekli değerini elde etmek için daha küçük bir frekans kayması gereklidir.

Kesirlikteki bir artış, kuvars rezonatör tarafından depolanan salınım enerjisinde, jeneratörün diğer elemanlarındaki enerji rezervlerine kıyasla, kararsızlığını etkileyen (örneğin, transistörün p-n geçişlerinin kapasitelerinde) bir artışa yol açar. Bu nedenle, bu elementlerin kararsızlaştırıcı etkisi, kalite faktörü Q = (20 ÷ 30) bin olan jeneratörde kuvars kullanıldığında ve bir termos içine yerleştirilirse - 500 bin önemli ölçüde zayıflar.

Kuvarsın rezonans frekansında bir azalma ile, empedansının reaktif bileşenlerinin değerleri artar. Bu nedenle, jeneratörün kararsızlaştırıcı etkiye sahip reaktif elemanları daha zayıf bir etkiye sahiptir ve kristal osilatörün göreceli kararsızlığı azalır.

Kristal osilatörler, 4 kHz ila 10 MHz frekans aralığında temel harmonikte çalışabilir. Düşük frekans limiti, büyük kuvars plakaları elde etmenin zorluğundan kaynaklanmaktadır. Yüksek frekans limiti, son derece ince bir levhanın çok kırılgan olması gerçeğiyle belirlenir. Daha yüksek frekanslar, kuvars titreşiminin daha yüksek harmonikleri kullanılarak veya daha yaygın olarak temel titreşimler ve frekans çarpımı kullanılarak üretilebilir.

Bir kristal osilatör ile stabilize edilebilen güç, aşağıdakilerle sınırlıdır: düşük frekanslarönemli titreşim genlikleri nedeniyle mekanik streslerden plaka tahribatı tehlikesi ve yüksek olanlarda - içindeki yüksek frekanslı enerjinin dağılmasından dolayı kuvarsın aşırı ısınması tehlikesi. Yüksek stabilite elde etmek için kristal osilatör düşük güce sahip olmalıdır.

RPDU'nun blok şeması

Çeşitli radyo vericileri türleri, ilgili aşamaların ve blokların bir kombinasyonu olarak uygulanır. RPDU'nun genelleştirilmiş blok şeması Şekil 2'de gösterilmektedir. 2.1. Uyarıcı, gerekli stabiliteye sahip bir çalışma frekansları ızgarası oluşturmaya hizmet eder. NS küçük sayıçalışma frekansları, uyarıcı "kuvars dalgası" ilkesi üzerine inşa edilmiştir, bu şu anlama gelir: frekansların her birinin kendi kuvars osilatörü vardır. Bir frekanstan diğerine geçiş, elektronik bir anahtar kullanılarak gerçekleştirilir.

Pirinç. 2.1. RPDU'nun genelleştirilmiş blok şeması

Çok sayıda frekansla, uyarıcı, referans osilatör olarak adlandırılan bir kuvars osilatör, değişken bir bölme bölücü (VDP) ve bir otomatik frekans kontrol cihazı içeren bir dijital frekans sentezleyicidir. Böyle bir sentezleyici, büyük bir temelde inşa edilebilir. entegre devre... Kuvars osilatörlerinin frekansı genellikle 100 Hz'i geçmez. Bu nedenle, daha büyük bir verici frekansında verilen değer cihaz, sinyal frekansını gereken sayıda artıran frekans çarpanları içerir. Radyo vericisinin gerekli çıkış gücünün elde edilmesi, bir güç yükseltme ünitesi, kaskad bağlantılı RF veya harici uyarılı mikrodalga jeneratörleri kullanılarak gerçekleştirilir. Vericinin çıkış gücü bir cihazın gücünü aştığında, jeneratörlerin gücü çıkış aşamasında toplanır. Radyo vericisinin çıkış aşaması ile anten arasına bir anten besleme cihazı (AFD) bağlanır. AFD şunları içerir: bastırma için bir filtre sahte emisyonlar radyo vericisi, olay ve yansıyan dalga sensörleri ve eşleşen cihaz... Mikrodalga aralığında çalışırken, ikincisi yerine, genellikle tek yönlü bir ferrit cihaz kullanılır - bir valf veya sirkülatör. Frekans modülasyonu radyo vericisinin uyarıcısında, faz - uyarıcıda veya HF çarpanlarında ve yükselticilerinde, genlik ve darbe - HF yükselticilerinde gerçekleştirilir. bloğu kullanma otomatik kontrol radyo vericisinin parametrelerinin otomatik stabilizasyonu (her şeyden önce, güç ve sıcaklık rejimi), normal çalışma koşullarının ihlali durumunda koruma (örneğin, bir anten kırılması durumunda) ve kontrol (açma-kapama, frekans ayarlama). Bir transistörlü radyo vericisinin yapısal şemasını hazırlarken ve hesaplarken, amacından, çalışma koşullarından ve aşağıdaki ana parametrelerden hareket edilir: - antene sağlanan çıkış gücü; - çalışma frekans aralığı, frekans kararlılığı, modülasyon tipi ve modülasyon sinyalinin özellikleri.

Radyo vericisinin gücü için genel sinyal yükseltme faktörü

antene giren sinyalin gücü nerede;

AFU iletim katsayısı; - uyarıcının sinyal gücü (genellikle<10... 20 МВт).

1 W'lık bir güce göre desibel cinsinden ifade edilen aynı parametre: (2.1)

nerede, - güç, W.

Ortak frekans çarpma faktörü

radyo vericisinin frekans aralığı nerede; - uyarıcının frekans aralığı.

Bireysel aşamaların çarpım faktörlerinin ürününe eşit değere dayanarak, her biri = 2 ... 3 değerine sahip olan çarpanların sayısı belirlenir.

Radyo vericisinin gücü için genel sinyal amplifikasyon faktörü, bireysel aşamaların amplifikasyon faktörlerinin ürünüdür. Aşamaların her birinde elektronik cihaz tipini seçtikten ve referans kitabından belirledikten veya bu cihazların büyütme faktörlerinin değerlerini hesapladıktan sonra, öngörülen radyo vericisinin yapısal bir diyagramını çıkarmak mümkündür. Aşağıdaki başlangıç ​​verileriyle bir örnek düşünün: antene iletilen sinyalin gücü = 20 W; AFC'nin kazancı 0.8 veya 1 dB'dir; uyarıcı gücü = 5 MW. (2.1)'e göre, radyo vericisinin gücü için toplam sinyal yükseltme faktörü,

Örneğin, 10 dB'ye eşit bir elektronik cihazın kazancı ile, yani. Güçte 10 kat, toplam 37 dB kazanç elde etmek için seri olarak bağlanmış dört HF osilatörü - HF salınımlarının yükselticileri gereklidir.

2.4. Radyo verici parametreleri

Bir radyo vericisinin teknik performansını karakterize eden ana parametreleri şunları içerir:

taşıyıcı frekans aralığı;

bu aralıktaki frekans sayısı N. En basit durumda, radyo vericisi o zaman bile tek frekanslı olabilir;

ifadeye göre belirlenen, belirli bir aralıktaki çalışma frekansları ızgarasının adımı

nerede . Radyo vericisi, menzil içindeki herhangi bir sabit frekansta çalışabilir (Şekil 2.2). Örneğin, bir uçak radyo iletişim sisteminin bir VHF radyo vericisi, adım = 25 kHz ile 118 ... 136 MHz frekans aralığında çalışır, (3.1)'e göre toplam frekans sayısı N = 721'dir.

Bir radyo vericisinin radyasyonu, yalnızca kendisine atanan frekans aralığının dışında değil, aynı zamanda sabit bir frekans ızgarası dışındaki bir frekansta da, örneğin frekanslar arasında ve; taşıyıcı frekansının kararsızlığı. Mutlak ve bağıl frekans kararsızlığı, uzun vadeli ve kısa vadeli arasında ayrım yapın.

Mutlak frekans kararsızlığı, radyo vericisi tarafından yayılan sinyalin frekansının nominal frekanstan sapmasıdır. Örneğin, = 120 MHz, ancak gerçekte radyo vericisi = 119.9994 MHz frekansında bir sinyal yayar. Bu nedenle, mutlak frekans kararsızlığı

120 - 119.9994 MHz = 0.0006 MHz = 0,6 kHz. Göreceli frekans kararsızlığı, mutlak frekans kararsızlığının nominal değerine oranıdır:

(2.4)

(2.4)'e göre, ele alınan örnekte, göreli kararsızlık

=0,000005= .

Pirinç. 2.2. Jeneratör frekans ızgarası

Modern radyo vericilerinde, göreceli frekans kararsızlığı genellikle (2 ... 3)'ü geçmez. Ancak bazı durumlarda, örneğin radyo navigasyon sistemleri, bu parametreye daha da katı gereksinimler uygulanır: sahip olmaları gerekir.

Taşıyıcı modunda, radyo vericisi bir sinyal yayar.

taşıyıcı titreşimlerin frekansı nerede.

Böyle bir salınımın spektrumunun bir bileşeni vardır (Şekil 2.3, a). Herhangi bir modülasyon türü ile - genlik, frekans, faz ve darbe - sinyal spektrumu, belirli bir frekans bandını işgal ederek doğrusal (Şekil 2.3, b) veya sürekli (Şekil 2.3, c) hale gelir.

Pirinç. 2.3. Taşıyıcı ve modüle edilmiş titreşim spektrumları

Bu spektrum için belirli bir frekans bandı tahsis edilmiştir, bu durumda eşitsizliğe dikkat edilmelidir, yani. sinyal spektrumu, kendisine tahsis edilen banda uymalıdır. Aksi takdirde, bir radyo vericisinden gelen emisyonlar, kendilerine tahsis edilen emisyon bantlarına nüfuz ederek diğer radyo vericileriyle etkileşime girebilir.

taşıyıcı salınım çıkış gücü - radyo vericisinden antene gelen aktif güç. Antenin bir giriş empedansı vardır ... Bu nedenle, bir radyo vericisinin çıkış gücünü ölçerken, anten eşdeğer bir empedans ile değiştirilebilir. Direncin aktif bileşeninde harcanan güç, anten tarafından yayılan radyo vericisinin çıkış gücüdür (Şekil 2.4, a).

Güç, radyo vericisi doğrudan antene bağlandığında ikinci şekilde de belirlenebilir. Onları birbirine bağlayan besleyici boyunca iki dalga yayılır: ileri yönde - olay, ters yönde - antenden yansıyan (Şekil 2.4, b). Bu durumda, radyo vericisinin gücü (2.5)

gelen dalganın gücü nerede; - yansıyan dalga gücü;

tüm devreler boyunca bir kaynaktan veya güç kaynağı ünitesinden radyo vericisi tarafından tüketilen toplam güç,

verimlilik veya endüstriyel verimlilik, radyo vericisinin çıkış gücünün tüketilen güce oranı olarak tanımlanır:

Modülasyon tipi ve onu tanımlayan parametreler. Genlik modülasyonu ile bu parametre, frekans modülasyonu - frekans sapması, faz modülasyonu ile A - darbe ile faz sapması - darbe süresi ve bunların tekrarlama süresi T ile modülasyon katsayısıdır. İletilen mesajın parametreleri. Böyle bir mesaj konuşma, faks, televizyon, telemetri ve bilgisayardan okunan bilgiler de dahil olmak üzere diğer çeşitli bilgiler olabilir. Mesaj, bir analog (Şekil 2.5, a) veya dijital sinyal (Şekil 2.5, b) şeklinde iletilebilir. Bir analog mesajla, onu karakterize eden ana parametre, dijital bir mesajla sinyal spektrumunun frekans bandıdır - saniyedeki bit sayısı (bir bit, ikili kodlu bir dijital bilgi birimidir, 1 veya 0'dır). İletilen mesajın izin verilen bozulmalarını karakterize eden parametreler. Modülasyon işleminin bir sonucu olarak, yani. Orijinal mesajın taşıyıcı titreşimleri üzerine bindirme, ikincisi bazı değişikliklere uğrar veya başka bir deyişle bozulur. Her özel durumda, bu bozulmaların türü ve oranı belirlenir. Örneğin, bir sinüzoidal sinyal şeklinde bir mesaj iletirken, böyle bir parametre, orijinal sinyaldeki 2., 3. ve sonraki harmoniklerin görünümünü belirleyen doğrusal olmayan bozulma katsayısıdır.

Pirinç. 2.6. Doğrusal olmayan sinyal dönüşümleri

Bazı frekanslarda bu oran -100 dB, - 110 dB vb. değerlere ulaşabilir. Bir radyo vericisinin kontrolü ile ilgili normlar: açıldıktan sonra içinde normal bir çalışma modu oluşturmak için geçen süre, bir taşıyıcı frekansından diğerine geçiş süresi, tam veya kısmi radyasyon gücü modu ve diğer gereksinimler. Bir radyo vericisinin güvenilirlik ve dayanıklılık standartları, ağırlığı ve boyutları, radyo ekipmanı için genel standartlara uygun olarak belirlenir. Yüksek güçlü radyo vericilerinde özel güvenlik standartları oluşturulmuştur.