Bir radyo vericisinin basitleştirilmiş blok şeması, bir frekans dönüştürücü, bir bant geçiren filtre ve bir çıkış yükselticisinden oluşur (Şekil 3.3).

Şekil 3.3 Bir radyo vericisinin basitleştirilmiş blok şeması

Radyo vericisinin girişinde modüle edilmiş bir sinyal alınır. Modern iletişim sistemlerinde modülasyon, standart bir ara frekansta gerçekleştirilir. Örneğin mikrodalga bantlarında çalışan iletişim sistemlerinde ara frekans 70, 140 veya 820 MHz olabilir (başka standartlar mevcuttur). Bu gibi durumlarda radyo vericisinin görevi, ara frekans sinyalini çalışma frekans aralığına dönüştürmek ve sinyal gücünü gerekli düzeye getirmektir.

Frekans dönüştürücü, bir karıştırıcı ve bir ana osilatörden oluşur. Karıştırıcı, içine giren sinyallerin frekanslarını karıştıran ve çıkışta iki frekans bandı üreten doğrusal olmayan bir elemandır - toplam ve fark (bu durumda, ara frekansın toplamı ve farkı ve ana osilatörün frekansı) .

Bant geçiren filtre, frekans bantlarından birini seçer.

Frekans dönüştürücünün çalışması için son derece kararlı jeneratörler gereklidir. Herhangi bir jeneratör, bir amplifikatör ve geri besleme devrelerinden oluşur (Şekil 3.4).

Yeterli sinyal amplifikasyonu (genlik dengesi) ve geri besleme devresinden (faz dengesi) gelen sinyalin doğru fazı ile, şekli devre bileşenlerinin frekans özellikleri ile belirlenen devrede sönümsüz salınımlar meydana gelir. Amplifikatörün ve geri besleme devresinin özellikleri dar bantlı elemanlardan (devreler veya rezonatörler) oluşuyorsa, salınımların şekli sinüzoidal'e yakın olacaktır. Geniş bant elemanlarının kullanılması durumunda darbeli salınımlar üretilir.

Şekil 3.4 Jeneratörün yapısal şeması

Vericilerin ana jeneratörlerinde, kararlılığı devrelerin veya rezonatörlerin kararlılığı ile belirlenen sinüzoidal jeneratörler kullanılır. 5-9 bantlı verici jeneratörlerde kuvars rezonatörleri yaygın olarak kullanılmaktadır. Daha yüksek frekanslarda, frekans çarpmalı kristal osilatörler, frekans sentezleyiciler ve son yıllar, - dielektrik rezonatörlerde jeneratörler.

Verici yükselticiler (UHF), farklı bantlarda büyük ölçüde değişen gerekli çıkış gücünü sağlar. Örneğin, uzun ve orta dalga aralıklarında, radyo istasyonlarının gücü, mikrodalga aralıklarında - watt birimleri ve kesirleri - ve optik aralıklarda - miliwatt birimlerinde yüzlerce kilowatt ve hatta megawatt olabilir. Buna göre, amplifikatörler üzerine inşa edilmiştir. güçlü lambalar, transistörler, mikro devreler. Onlarca GHz frekansında çalışan radyo sistemleri için katı hal, mikroskobik yükselteçler ortaya çıktı.

Optik vericiler, özel LED'ler ve lazerler üzerinde çalışır.

OTOJENERATÖRLER

otomatik jeneratör, veya kendinden uyarımlı jeneratör, güç kaynaklarının enerjisini harici uyarma olmaksızın radyo frekansı salınımlarına dönüştüren bir cihazdır.

Kendinden uyarılı bir jeneratör, pozitif geri besleme tarafından kapsanan bir rezonans yüküne sahip bir amplifikatördür (Şekil 4.1a). Aktif eleman olarak hem elektron tüpü hem de transistör kullanılabilir. Böyle bir osilatör devresine devre denir. transformatör geri bildirim. Rezonans devresindeki birincil salınımlar LC herhangi bir sonucu ortaya rastgele değişiklikler besleme voltajları (dalgalanmalar), harici elektromanyetik alanların etkisi, vb. Bobin L St'den geçen bu salınımlar, amplifikatör girişine girer (C kondansatörünün direnci ihmal edilebilir). Pozitif geri besleme değişken voltajı u pos, lambanın elektronik akışını kontrol eder.

Şekil 4.1 Transformatör geri beslemeli otomatik osilatörlerin şematik diyagramları (a, b) ve ilk önyargının transistör kendi kendine osilatörünün kendi kendine uyarılması üzerindeki etkisi (B)

Anot akımının ilk harmoniği devrede bir voltaj düşüşü yaratır. LC. Genlik serbest titreşimler artışlar. Tekrar giriş devresine dönüştürülür, tekrar yükseltilir vb. Salınımların genliklerindeki artış, osilatörün parametrelerinden dolayı belirli bir sınıra kadar devam eder. Sistem, devredeki radyo frekansı enerjisinin kaybı ile güç kaynağı nedeniyle yeniden doldurulması arasında dinamik bir denge kurar. E Bu sözde kararlı durum (sabit) modu osilatör. Şebeke otomatik önyargı zincirinin parametreleri, açma anında önyargı voltajı minimum olacak şekilde seçilir. Daha sonra lamba A sınıfında çalışır ve keyfi olarak küçük genlikli salınımların amplifikasyonu mümkündür. Gerilim yükseldikçe sen pozşebeke akımı ve şebekedeki negatif potansiyel artar. Sabit modda, aktif eleman, anottaki (toplayıcı) kayıpların azalması nedeniyle osilatörün termal rejimini kolaylaştıran Vili C sınıflarında çalışır. Bu durum, üretilen salınımların frekans kararlılığında bir artışa katkıda bulunur. İkincisi, bir ayırma kapasitörü C p aracılığıyla, radyo frekansı yolunun bir sonraki aşamasına girer - bir tampon yükseltici. Benzer şekilde, osilatörün transistör versiyonunun kendi kendine uyarılması gerçekleşir (Şekil 4.1 6). Bir yarı iletken triyotun taban ve kollektör akımlarının özellikleri, orijine göre sağa doğru bir miktar kaymaya sahiptir (Şekil 4.1). Kendimizi sadece oto-önyargı kullanmakla sınırlarsak, o zaman ilk anda tabandaki voltaj sıfır olacak (u b = 0) ve birincil kendi kendine salınımlar bu görünüme neden olmayacak. kollektör akımı. Kendinden uyarılma gelmeyecek.

Bu nedenle, transistör osilatörleri, iki voltajın cebirsel toplamı olan birleşik bir önyargı kullanır; kalıcı E başlangıç ve otomatik, bir dirençten kaynaklanan Tekrar, verici akımının sabit bileşeninin akışı nedeniyle I e0 içinden:

E cm \u003d -E ilk + I e0 R e

Ardından, besleme gerilimlerini açma anında, E başlangıç, bu transistörü açar. Salınım genliği arttıkça, voltaj düşer Tekrar.

Tabanda ortaya çıkan negatif potansiyel azalacak ve aktif eleman sınıfta çalışacak İTİBAREN. Aynı anda zincir R e C e ortam sıcaklığı değiştiğinde transistör modunu stabilize edecektir.

Geri beslemeli otomatik osilatörlerde kendi kendini uyarma, ancak aşağıdaki iki koşul karşılandığında mümkündür:

1) herhangi bir lamba veya transistör amplifikatöründe olduğu gibi, şebeke (taban) ve anot (kolektör) üzerindeki alternatif voltajlar her zaman faz dışı olmalıdır; trafo geri beslemeli dikkate alınan devrede, bu elde edilir doğru dahil etme bobin uçları L sv;

2) U pos geri besleme geriliminin genliği en azından belirli bir minimum değer olmalıdır.

İlk koşul denir faz dengesi, ve ikinci - genlik dengesi.

Şemaya göre bir transformatör bağlantısına göre yapılan kendi kendine osilatör, tasarımının bazı karmaşıklığı ve göreceli olarak salınımların üretilmesi nedeniyle radyo verici cihazlarda geniş bir dağıtım bulamadı. düşük frekanslar. Bu bağlamda, sözde temelinde inşa edilmiş, kendinden heyecanlı jeneratörler tercih edilir. üç nokta diyagramları.

Şekil 4.2 fakat Ve B transistörlerde bu tür kendi kendine osilatörlerin iki çeşidi gösterilmiştir - endüktif ve kapasitif geri besleme ile. Her iki durumda da, üç ana elektrotlu aktif eleman (k, b Ve e) salınım devresinin üç noktasına bağlanır. Bu nedenle isim - üç noktalı şema.

Bunlardan ilki, pozitif geri besleme gerilimi sen poz devre indüktörlerinden birinden çıkarıldı (L olmak), ve ikincisinde - kapasitörden C bae. Aksi takdirde, her iki şema da aynıdır. Kendi kendini uyarma ve sabit modda çalışma süreci, az önce bir transformatör bağlantısı ile ele alınan versiyondaki aynı fenomene benzer.

Tabana ilk ofset (E başlangıç) ayrı bir kaynaktan sağlanmaz, ancak dirençten çıkarılır R1, akımın içinden geçtiği ben 14. Kolektör devresi tarafından desteklenmektedir paralel devre. Kalan elemanların amacı, harici uyarma ve ses sinyali yükselticileri olan jeneratörlerin devrelerindeki ile aynıdır.

Bu iki osilatörün çalışmasının analizini basitleştirmek için eşdeğer devrelerinin dikkate alınması tavsiye edilir (Şekil 4.2). içinde Ve G), sadece radyo frekansı akım devrelerinin depolandığı ve kapasitörlerin dirençlerinin dikkate alındığını dikkate alıyoruz. Cp, Cb Ve C e ihmal edilebilir.

Bu eşdeğer üç noktalı devreler arasındaki belirgin farklılıklara rağmen, onları tanımlamak mümkündür. Genel Şartlar ve Koşullar kendini uyarma ve sadece bu iki reaktif element kombinasyonunun verimli olduğunu kanıtla X bk, X eb Ve X eş.

Şekil 4.2 Endüktif geri beslemeli transistör kendinden osilatörlerin temel ve eşdeğer devreleri (AC) ve kapasitif geri besleme (b, d)

İlk olarak, osilatörde pozitif geri beslemenin varlığı için bir ön koşul, geri besleme katsayısının β tarafından c de pozitif olur.

Bu nedenle, reaktanslar x eb Ve X eşdeğeri aynı anda hem endüktif hem de kapasitif olmalıdır. İkincisi, osilatörün salınım devresindeki rezonans ancak şu koşulda mümkündür:

X bq + X eb + X eq= 0.

Böylece, eğer x eb Ve X eşdeğeri endüktif reaktanslardır, o zaman x bq kapasitif olmalıdır şekil 4.2 içinde) ve tam tersi (Şekil 4.2) G). Diğer herhangi bir reaktans kombinasyonu, yukarıdaki kendi kendine uyarılma koşullarını ihlal edecektir.

Uygulama, böyle bir yaklaşımın, geri beslemeli kendi kendine osilatörlerin keyfi olarak karmaşık devre şemalarının analizinde çok verimli olduğunu göstermektedir.

Yukarıdakilerin tümü, transistörün toplayıcı, taban ve emitörünün uygun şekilde elektrovakum triyotunun anot, ızgara ve katodu ile değiştirilmesi şartıyla, tüplü otomatik osilatörler için de geçerlidir.

Şekil 4.2'de devreleri gösterilen otojeneratörler, Tek döngü. Bunları yapmak ve kurmak nispeten kolaydır.

Onlara önemli eksikliküretilen salınımların düşük frekans kararlılığı, parametreleri bu frekansı belirleyen tek rezonans devresi, radyo frekansı yolunun sonraki aşamalarından etkilendiğinden - tanıtılan dirençler, devrenin kalite faktörü vb. , değiştirmek.

Bu eksiklik, sözde çift ​​devre osilatörler. Dış etkilerden korunan devrelerden biri, neredeyse tamamen üretim frekansını belirler ve birincisine zayıf bir şekilde bağlanan ikincisi, harici bir yük rolünü oynar.

Yukarıda ele alınan self osilatör şemaları, kilometre ve dekametre dalgaları aralığında kullanılmaktadır. Daha yüksek frekanslarda, elektron tüpünün elektrotlar arası kapasitansları ve girişlerinin dağıtılmış endüktansları ayrılmaz hale geldiğinden, kullanımları yapıcı bir bakış açısından imkansız hale gelir. oluşturan parçalar kendinden uyarmalı jeneratörlerin rezonans sistemleri.

Bu nedenle, sözde temelinde inşa edilen osilatörler burada kullanılır. karmaşık üç noktalı şemalar. Aynı zamanda çift devreli kendi kendine salınan osilatörler sınıfına aittirler, ancak rezonans sistemleri arasındaki bağlantı, ortak bir elektron akışı yoluyla değil, triyotun elektrotlar arası kapasitanslarından biri aracılığıyla gerçekleştirilir.

İki devrenin her biri, üretim frekansına göre bozulur ve direnci reaktiftir, bu da zaten iyi bilinen üç noktalı devrelere dayalı olarak bu tür kendi kendine osilatörlerin çalışmasını analiz etmeyi mümkün kılar.

Osilatörün frekans kararlılığı ile ilgili konuları göz önünde bulundurun. Yayılan salınımların frekansının sabitliği ile ilgili radyo verici cihazlar için katı gereksinimler, ilk bakışta bu parametreyi etkileyen nedenlerin önemsiz bile ayrıntılı bir analizini gerektirir.

Tüm radyo iletim cihazının frekansının göreceli kararsızlığı, yalnızca kendi kendine osilatör tarafından ve her şeyden önce rezonans sisteminin parametreleri tarafından belirlenir. Radyo devreleri teorisinden, bir rezonans devresindeki serbest salınımların frekansının tam değerinin aşağıdaki formül kullanılarak belirlenebileceği bilinmektedir:

Vakaların büyük çoğunluğunda, bir salınım devresindeki fiziksel süreçleri ve dahil olduğu cihazları incelerken, basitleştirme amacıyla, kayıp direncinin olduğuna inanılmaktadır. r = 0 ve basitleştirilmiş formülü kullanın

Frekans kararsızlığı ile ilgili konularda, kayıpların etkisi diğer istikrarsızlaştırıcı faktörlerin ω 0 değeri üzerindeki etkisiyle orantılı olduğundan, böyle bir basitleştirme kabul edilemez. Bu nedenle, formül (4.1) uyarınca, üretilen salınımların frekansı sadece endüktans değerlerine bağlı değildir. L ve kaplar İTİBAREN salınım devresi değil, aynı zamanda hem içsel hem de devreye giren kayıpların direncinden.

Bu üç parametre ile istikrarsızlaştırıcı faktörler arasındaki ilişkiyi bulalım. Mekanik etkiler (titreşimler, çerçevelerin kuruması vb.) nedeniyle, kendinden osilatörlerin salınım devrelerinin bobinlerinin ve kapasitörlerinin geometrik boyutları değişir.

Bu boyutlarla doğru orantılı olarak, endüktanslarının ve kapasitanslarının değerleridir. Sonuç olarak, üretim frekansı, verilen değer. Ortam sıcaklığındaki bir değişiklik, bobin bobinlerinin, kapasitör plakalarının ve dielektriklerin boyutundaki bir değişikliğe de yansır.

Örneğin, besleme voltajını açtıktan birkaç dakika sonra osilatörün dahili parçaları ısınır. Bobin spiralinin çapı ve uzunluğu artar, kapasitör plakalarının alanı artar, yalıtım malzemelerinin dielektrik sabitleri değişir. Bu faktörlerin çoğu endüktansta bir artışa neden olur. L ve kaplar İTİBAREN salınım devresi. Sonuç olarak, osilatör ısındıkça salınım frekansında kademeli bir azalma meydana gelir. Bu fenomen 20-30 dakika boyunca gözlenir ve denir. frekans aşımı.

Frekans kararsızlığı, besleme gerilimlerindeki değişikliklerden de etkilenir. Esas olarak, lambanın elektrotlar arası boşluklarında uzay yüklerinin yeniden dağılımını etkilerler. Kendi kendine osilatörün salınım sistemine dahil edilen elektrotlar arası kapasitans değerleri ile ilişkilidirler.

Radyo frekansı yolunun sonraki basamaklarının etkisi, osilatör devresine verilen dirençlerin aktif ve reaktif bileşenlerindeki değişikliklerden oluşur. (4.1) ifadesine göre bu, rezonans sisteminin frekansına yansıtılır.

Dielektriklerin geçirgenliği ve iletkenlikleri, çevreleyen alanın nemine ve basıncına bağlıdır. Değişen atmosferik koşullar da frekansın değişmesine neden olur.

İstikrarsızlaştırıcı faktörlerin çeşitliliği ve üretim frekansı üzerindeki karmaşık etki mekanizması, bunların azaltılmasına yönelik bir dizi önlemin kullanılmasını gerektirir. Bu, osilatör ünitesinin amortismanını, tasarımının sertliğini arttırmayı vb.

Sıcaklık değişikliklerinin osilatör frekansı üzerindeki etkisi kullanılarak hafifletilebilir. termostat- içinde sabit bir sıcaklığın otomatik olarak muhafaza edildiği bir cihaz. Termostatın sızdırmazlığı, nem ve basınçtaki değişikliklerin frekans üzerindeki etkisini önler.

Sıcaklık faktörü ile mücadele etmek için, kapasitansı artmayan, ancak ısıtıldığında azalan özel kapasitörler kullanılır, böylece devrenin endüktansındaki bir artışı telafi eder. Bobin çerçeveleri yüksek kaliteli radyo porselenden yapılmıştır. Spiraller ya gümüş tel yakılarak ya da önceden ısıtılmış bakır tel sarılarak uygulanır.

Otojeneratör, kural olarak, voltajı bazı durumlarda stabilize olan ayrı bir güç kaynağına sahiptir. Radyo frekansı yolunun sonraki aşamalarının osilatörünün frekansı üzerindeki etkinin zayıflaması, şebeke akımları olmadan çalışan ve sonuç olarak sabit bir giriş empedansına sahip olan tampon aşamasını açarak elde edilir.

Osilatör, harici elektromanyetik alanların etkisinden dikkatle korunur. Frekans çarpanlarının kullanılması, daha güçlü aşamaların uyarıcı üzerindeki etkisinin azaltılmasına da yardımcı olur.

Çalışmalar, bir osilatörün frekans kararlılığının büyük ölçüde rezonans sisteminin Q kalite faktörü tarafından belirlendiğini göstermektedir. Değeri ne kadar büyükse, kararlılık da o kadar yüksek olur. düzenli salınım devresi toplu parametrelerle, en iyi durumda, 250-300 birimlik bir kalite faktörüne sahiptir ve tanıtılan dirençleri hesaba katarsak, daha da az.

Bu nedenle, böyle bir devreye sahip bir osilatör oldukça düşük bir nispi kararsızlığa sahiptir - yaklaşık 10 -3 -10 -4 . Sözde kuvars rezonatörleri çok daha büyük bir kalite faktörüne sahiptir - birkaç milyon birime kadar. Kuvars parametreleri de dış faktörlerden çok az etkilenir. Yapısal olarak, böyle bir rezonatör, doğal veya sentetik bir kuvars kristalinden kesilmiş bir plaka şeklinde yapılır.

Yüzeyinde, elektrot olarak kullanılan her iki tarafa da ince gümüş kaplamalar uygulanır. Plaka, içinde genellikle bir vakumun oluşturulduğu metal, plastik veya cam bir kaba yerleştirilir. Bu, plakanın atmosferik etkilerden izole edilmesini sağlar, mekanik hasar ve yüzey kirliliği. Ek olarak, titreşimli plakanın havaya karşı sürtünmesi ortadan kaldırılır, bu da rezonatörün yüksek kalite faktörünü korumayı mümkün kılar. Harici uçlu özel kuvars tutucular vasıtasıyla rezonatör radyo devresine bağlanır.

Herhangi bir elastik mekanik gövde gibi, bir kuvars levha üç boyutun (uzunluk, genişlik ve kalınlık) her birinde salınım yapabilir. Bu titreşimlerin frekansları kesinlikle plakanın geometrik boyutlarına bağlıdır. Pratikte, kendi kendine osilatörler çoğunlukla kalınlığındaki dalgalanmaları kullanır. Bu durumda, frekansları aşağıdaki yaklaşık formül kullanılarak belirlenebilir:

nerede 0- doğal salınım frekansı, MHz; D- plaka kalınlığı, mm.

Rezonans frekansının arttırılması F 0, kaçınılmaz olarak plakanın mekanik mukavemetinde bir azalmaya neden olan bu boyutu küçültme ihtiyacı ile ilişkilidir. Yıkılmasını önlemek için 0,3 mm'den daha ince olmamalıdır, bu da rezonans frekansı 10 MHz. Bu durum, dekametre dalga vericilerinin radyo frekans yollarında çarpan kullanma ihtiyacını kısmen açıklamaktadır.

Bir piezoelektrik etkinin varlığı nedeniyle radyo mühendisliği cihazlarında kuvarsın kullanılması mümkündür: plakanın herhangi bir mekanik deformasyonu görünüme neden olur. elektrik ücretleri karşı taraflarda ve tersi. Bir kuvars levhanın rezonans özellikleri ve tersinir bir piezoelektrik etki olgusu, onu bazı eşdeğerler biçiminde temsil etmeyi mümkün kılar. elektrik devresiŞekil 4.3 a'da gösterilmiştir.

Şekil 4.3 Eşdeğer devre (fakat) ve frekans yanıtı (B) kuvars rezonatörü

İçinde, plakanın kendisi, eşdeğer elektriksel parametrelere sahip bir seri rezonans devresi ile değiştirilir. L metrekare, C metrekare Ve r metrekare Paralel olarak kuvars tutucunun kapasitesine bağlanır ve montaj 0'dan itibaren.

Şekil 4.3 B frekansa bağlı olarak böyle bir devrenin reaktansındaki değişimin doğasını gösterir. zorlanmış titreşimlerω. Küçük değerler için, kapasitans direnci C 0, büyük olduğu ve L devresine paralel bağlandığı için ihmal edilebilir. metrekare, İTİBAREN metrekare Ve r metrekare 0-ω frekans aralığında ikincisinin direnci konum kapasitiftir.

ω frekansında konum gerilim rezonansı oluşacak seri devre. ω'de daha fazla bir artışla, seri dalın eşdeğer direnci endüktif bir karaktere ve büyüklükte artışa sahip olacaktır.

Kuvars rezonatör, kendi kendine osilatörlerde iki şekilde kullanılır: ya frekans aralığında bazı yüksek standartlı eşdeğer endüktans olarak ω konum -ω buhar veya ω frekansında dar bantlı bir filtre olarak konum geri besleme döngüsüne dahildir.

Harici uyarmalı jeneratör (GVV)

İçerik:

Tanıtım

1. Dijital veri yolu denetleyicilerine dayalı radyo vericileri

2. Yüksek frekanslı sinyallerin doğrudan dijital oluşumuna 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 gelişimi üzerinde önemli bir etkiye sahiptir, hem de keskin bir artış açısından 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 oluşumu, işlenmesi ve dönüştürülmesi.

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

Aşırı yüklenmiş radyo havasında gürültü bağışıklığının sağlanması;

Kanalların verimini artırmak;

Çok kanallı iletişimde frekans kaynağı kullanmanın karlılığı;

İyileştirilmiş sinyal kalitesi ve elektromanyetik uyumluluk.

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

1. Dijital veri yolu denetleyicilerine dayalı radyo vericileri

Bu bölüm, özel dijital sinyal işlemcileri tarafından düşük frekanslı modülasyon ve kontrol sinyallerinin üretildiği ve modülasyonun kendisinin yüksek işletim veya ara frekanslarda çalışan analog kaskadlarda gerçekleştirildiği radyo vericilerine odaklanacaktır. Bu tipteki dijital sinyal işlemcilerine veri yolu kontrolörleri (Temel bant kontrolörü) denir. Vericiler ve alıcı-vericilerde (alıcı-vericiler) bir dizi işlevi yerine getiren özel IC'lerdir ve bunların başlıcaları aşağıdakilerdir.

1. Vericiye gelen analog (ses) bilgileri, dijital form yerleşik ADC ve modülatöre uygulanmadan önce sonraki işlemleri - filtreleme, kodlama, biriktirme ve sıkıştırma, paketler halinde birleştirme (Burst kodlama). Kimlik bilgilerinin, kontrol verilerinin, senkronizasyon dizilerinin, alınan paketin doğruluğunu kontrol etmek için verilerin vb. eklenmesiyle paketler oluşturulur. Bunun için gerekli tüm veriler, denetleyicinin ROM'unda depolanır veya denetleyici tarafından, denetleyiciden alınan sinyallerden elde edilir. diğer istasyonlar. Örneğin, vericinin "kişisel" kimlik doğrulama kodu ROM'da saklanır ve başka bir kod havada iletilir, kontrolör tarafından yerleşik algoritma kullanılarak "kişisel" kod kullanılarak hesaplanır ve şu adresten alınır: Baz istasyonu kod isteği (rastgele sayı).

2. Bir dijital modülasyon sinyalinin oluşturulması ve modülatöre beslemek için yerleşik DAC kullanılarak analog bir forma dönüştürülmesi.

3. Verici basamaklarının kontrolü - modlara göre doğru akım, iletim katsayıları (sistemlerde otomatik ayar sinyal gücü ve çıkış aşaması transistörlerinin korunması), yedekli birimleri bağlayarak. Bunu yapmak için, denetleyici yerleşik DAC'ler ve ADC'ler ve harici DAC'ler ve ADC'ler ile veri alışverişi araçları içerir. Vericinin çıkış gücünün kontrol edilmesi, sabit bir zarfa sahip sinyallerle çalışırken sabit değerini korumak ve ayrıca patlama modunda çalışırken belirli bir zaman maskesine göre RF darbelerinin zarfını oluşturmak için gereklidir.

4. Alma-iletim arasında geçiş yapma.

5. Frekans sentezleyicinin yönetimi - çalışma frekansının değiştirilmesi, ayarlanması, sistemde diğer istasyonlarla çalışmak için senkronizasyon.

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

7. İle bilgi iletim sisteminde çalışma 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 tabidir - slot senkronizasyonu (480 bitin iletildiği 416.7 μs slot süresi ile), çerçeve senkronizasyonu (1 çerçeve 24 yuvaya eşittir) ve çoklu çerçeve (160 ms) senkronizasyon.

Bir bilgi yolu denetleyicisine sahip bir alıcı-vericinin (alıcı-verici) en genelleştirilmiş blok şeması, Şek. 1.1. Yukarıda listelenen özellikleri içerir. Bilgi yolu kontrolörünün iç yapısı için seçenekler, şekil 2'de gösterilmiştir. 1.2. Bu, sistemin dijital radyo vericilerinin bilgi yolunun kontrolörü olan Phillips PCD87550 IC'nin basitleştirilmiş bir yapısıdır. kablosuz iletim Bluetooth verileri (Şekil 1.2.a) ve GSM / GPRS alıcı-vericileri oluşturmak için tasarlanmış AD6526 temel bant denetleyicisinin bir blok şeması (Şekil 1.2b). Bu denetleyicilerin bilgi işlem çekirdeği, özel bir ARM işlemciİletişim denetleyicisini kontrol eden ve sırayla alıcı-vericinin radyo arayüzü üzerinden çalışmasını kontrol eden TDMI, bunun üzerinden veri alır ve iletir. Buradaki radyo arayüzü altında, dijital iletişim kontrolörünü alıcı-vericinin analog kısmı ile arayüzlemek için kullanılan devreyi kastediyoruz.

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

AD6526 denetleyicisi daha özeldir, bu nedenle SIM kart arayüzü, ekran, klavye ve arka ışık arayüzleri, gerçek zamanlı saat vb. Gibi bloklar buna dahil edilir.Blokları üç ana gruba ayrılabilir: sinyal işlemcisi(DSP), çevresel alt sistem.

Veri yolu kontrolörlü radyo vericilerinde çalışma frekansına sahip modüle edilmiş sinyaller elde etmek için, radyo frekansı yollarının çeşitli blok diyagramları kullanılır. Burada bunlardan en yaygın olanı sunuyoruz.

1. Doğrudan modülasyonlu ve doğrudan vericiler kareleme modülasyonu voltaj kontrollü osilatörün (VCO) vericinin çalışma frekansı ile salınımlar üretmesi (örneğin, DECT sistemi için yaklaşık 1900 MHz ve Bluetooth için - 2,4 GHz) ile karakterize edilir ve modülasyon, üzerinde hareket ederek gerçekleşir. VCO'nun 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 dörtlü modülasyonlu devreler son derece basittir ve bu onların ana avantajıdır, ancak verici sinyalinin kalitesi (spektral saflığı) veya ekonomisi için artan gereksinimlerle aşağıdaki dezavantajlar önemli olabilir:

bir güç amplifikatörü olan yük parametrelerini değiştirirken VCO frekansını geciktirmek (yani değiştirmek);

Güç amplifikatörünün açıldığı anlarda atlamalara maruz kalabilen besleme voltajındaki bir değişiklik nedeniyle VCO frekans kayması;

· Mikrodalga aralığının kareleme modülatörü tarafından önemli enerji tüketimi.

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

Bir radyo vericisinin genelleştirilmiş blok şeması. Radyo vericilerinin sınıflandırılması

Bir radyo vericisinin tanımlayıcı işlevi, modülasyona (manipülasyon) maruz kalan elektromanyetik salınımların yaratılmasıdır. Bu nedenle, manuel telgraf telsiz iletişiminde, elektromanyetik salınımlar ve tuşlarına göre değişmelidir. tuş (veya Mors ocak sensörünün tuşları), telefon radyo iletişimi için - mikrofon tarafından oluşturulan titreşimlere göre ve doğrudan yazdırılan radyo iletişimi için - verici telgraf cihazının çalışmasına uygun olarak.

Radyo verici cihaz şunları içerir: bir birincil elektrik sinyaline bir mesaj dönüştürücü (terminal ekipmanının verici kısmı), bir radyo vericisi ve bir anten besleme sistemi.

Terminal ekipmanının verici kısmı mesajı birincil elektrik sinyaline dönüştürür. Bu cihazlar (mikrofon, telefon, telgraf anahtarı, telgraf makinesi vb.).

Anten besleme sistemi radyo vericisinde üretilen sinyallerin antene iletilmesini sağlar ve ikincisi bu sinyalleri çevreleyen alana yayar. Antenler, yalnızca antenin yayılan kısmının boyutları yayılan salınımın dalga boyu ile orantılıysa elektromanyetik enerjiyi etkili bir şekilde yayar. Bir yandan, boyutları birkaç yüz metreyi aşan antenler oluşturmak zordur ve mobil radyo istasyonları için de pratik değildir. Bu nedenle, mobil radyo istasyonları için, yüzlerce metreyi aşmayan (çoğunlukla onlarca ve metre birimleri) boyutları olan antenler yaygın olarak kullanılmaktadır. Bu tür antenler için uyarılmış salınımların frekansları genellikle yüzlerce kilohertz'i aşar. Birincil elektrik sinyallerinden beri İTİBAREN(T) genellikle frekans ekseninin başlangıcına bitişik nispeten dar bir frekans bandını işgal eder, daha sonra anteni uyaran yüksek frekanslı salınımlar olarak kullanılır. mesaj taşıyıcı .

Bu amaçla, bir veya daha fazla yüksek frekanslı parametre, taşıyıcı titreşim sinyal yasasına göre değiştirilmelidir İTİBAREN(T). Bu işlem kullanılarak gerçekleştirilir özel cihazlar ‒ modülatörler . Bu nedenle, taşıyıcı yüksek frekanslı salınımı özellikleri yansıtmalıdır. iletilen mesaj ve çevrede yayılan elektromanyetik dalgalara dönüştürülecek anteni kullanmak.

Bu nedenle, iletilen mesajların türü ne olursa olsun, her radyo vericisinde gerçekleştirilmelidir. çalışmalarının temelini oluşturan üç fiziksel süreç:

Harmonik bir yapıya sahip taşıyıcı radyo frekansının salınımlarının oluşturulması (üretimi);

Birincil elektrik sinyali yasasına göre parametrelerini değiştirmek için taşıyıcı salınımlarının kontrolü (modülasyonu) İTİBAREN(T) ;

Yüksek frekanslı salınımların modüle edilmesi ve elektromanyetik dalgalara (radyo dalgaları) dönüştürülmesi sürecinde elde edilen amplifikasyon.

Verici devresinin gerçek yapısı, amaçlanan amacı ve buna dayatılan gereksinimler tarafından belirlenir. İkincisi, bir bütün olarak radyo istasyonunun gereksinimleri temelinde formüle edilir. Vericinin genelleştirilmiş blok şeması aşağıdaki ana unsurları içerir (Şekil 1).

Pirinç. 1 Vericinin genelleştirilmiş blok şeması

patojen taşıyıcı titreşimlerin kaynağıdır. Ayrıca modülasyon işlemini de gerçekleştirir, yani. darbeli ve genlik modülasyonlu olanlar dışında her türlü sinyal oluşturulur.

Darbeli ve genlik modülasyonlu sinyaller genellikle çıkış aşamalarında üretilir. Modern askeri vericilerde, genlik modülasyonlu sinyaller hiç oluşmaz; bunun yerine, bastırılmamış bir taşıyıcıya sahip tek yan bantlı sinyaller oluşturulur.

Radyo yolundaki artık zayıflamayı kısmen telafi etmek için, verici antene sağlanan gerekli gücü elde etmek için uyarıcı salınımları genellikle yükseltilir. Bu verici işlevi şurada uygulanmaktadır: amplifikasyon yolu. Bu yolda, vericilere belirli bir miktarda çıkış gücü sağlayan son aşamaya özel önem verilir. Uyarıcı ve çıkış aşaması arasında bağlanan tüm aşamalara denir. amfi öncesi aşamalar.

Çıkış gücünü son aşamadan antene iletmek için en iyi koşullar, sözde devreye dahil edilerek oluşturulur. eşleşen cihazlar(eşleşen anten cihazı). Bu cihaza olan ihtiyaç, antenin elektrik parametrelerinin, özellikle giriş empedansının, çıkış aşamasının elektrik devresine yetersiz uyarlanabilirliği ile belirlenir.

Vericilerdeki radyo sinyallerinin belirtilen gücü, birincil ve ikincil güç kaynaklarının enerjisi ile sağlanır.

Amaçlanan amaca bağlı olarak, tüm radyo iletim cihazları yayın, iletişim, radar vb. Olarak sınıflandırılır. İletişim vericilerinin sınıflandırılması Şekil 2'de gösterilmektedir. Yukarıdaki sınıflandırma, vericilerin (radyo istasyonları) tüm ayırt edici özelliklerini kapsamadığından ayrıntılı değildir.

Pirinç. 2 İletişim vericilerinin sınıflandırılması

Radyo vericileri için gereksinimler

Herhangi bir radyo verici cihazın başarılı bir şekilde geliştirilmesi için, doğru bir şekilde gerekçelendirmek ve titizlikle formüle etmek gerekir. teknik gereksinimler ona. Gereksinimler eksik formüle edilirse, geliştirilen cihaz amaçlanan amacını tam olarak karşılamayacaktır. Tersine, aşırı katı gereksinimler, geliştirmede istenmeyen ek zorluklara yol açar, geliştirme süresini uzatır, cihazı üretim ve ayarlamada zahmetli hale getirir, işletimde daha az güvenilir hale getirir, vb.

Tüm gereksinimler iki gruba ayrılabilir: elektriksel özellikler için gereksinimler ve genel nitelikteki gereksinimler.

Önce elektriksel özellikler için bazı gereksinimleri göz önünde bulundurun.

1. Güç

Çoğu önemli parametre radyo iletişiminin menzilini ve güvenilirliğini belirleyen verici, çıkış gücü verici. Bu nedenle, adı geçen özellik, bir bütün olarak radyo istasyonunun özelliğine dahil edilir. Gerekli verici gücü, zayıflaması, radyo alıcısının hassasiyeti, radyasyon sınıfı ve alım koşulları, özellikle parazit ortamı, belirli antenleri kullanma olanakları ve dikkate alınarak radyo bağlantısının enerji hesabından belirlenir. kullanılan antenlerin yön özellikleri.

Bazı durumlarda, verici gücü, çıkış aşamasının lambasından (transistör) alınan en yüksek salınım gücü olarak anlaşılır. İkinci durumda, bu güç, örneğin eşleştirme cihazındaki kayıplar nedeniyle, antene sağlanan güçle eşleşmeyebilir.

Güç açısından, vericiler Tabloya göre sınıflandırılır. 1.

tablo 1

sınıflandırma	verici güçleri
	bağlı, mobil	yayın, sabit
Malaya 1 grup güç	r ≤ 1W
	1W< Р≤ 10 Вт
	10W<Р≤100 Вт
orta güç	100W<Р≤ 1 кВт	100W< Р ≤ 10 кВт
Güçlü	–	10 kW < P ≤ 1000 kW
büyük güç	P>1 kW	–
zor görev	–	P > 1000 kW

2. Çalışma frekansı aralığı

Çalışma frekansı aralığı Fdk.— FMaks. vericiye tahsis edilen, radyo iletişimini organize etme koşulları, menzili, radyo frekansı spektrumunun belirli bölümlerinin özel hizmetler (yayın, televizyon, radyo navigasyonu vb.) boyutlar, radyo sinyalinin bant genişliği, gerekli çalışma frekansı sayısı, vb. .d.

Geniş bir frekans aralığını kapsama gereksinimi, vericinin tasarımını önemli ölçüde karmaşıklaştırır. Buna rağmen, son yıllarda dekametre ve metre bantlarının geniş menzilli radyo vericileri inşa etme eğilimi olmuştur. frekans örtüşme oranı:

Bu katsayının değeri şu şekilde olmalıdır: 20 veya daha fazla.

K değeri F vericinin kullanım amacına bağlı olarak, örneğin radyo rölesi, troposferik ve uydu vericileri, taşınabilir radyo istasyonları için 1.1-2 mertebesinde küçük olabilir. Sadece birkaç frekanstaki vericiler mümkündür. Tüm aralık Fdk.— FMaks. Verici herhangi bir (deneme) frekansa veya ayrık olarak ayarlanabilirken sorunsuz bir şekilde üst üste gelebilir ayrık adımla Δ F itibaren. İkinci durumda, frekanslar sabittir. Miktar sabit frekanslar ifade ile tanımlanır:

Değer Δ Fitibaren güvertede belki 10, 5, 2, I, bazen 0.1 ve hatta 0.01 kHz metre aralığı frekanslar. Sayaç aralığında, olası bir değer kümesi Δ Fitibaren 200, 100, 75, 50, 25, 1 kHz'den oluşur. Desimetre ve santimetre aralıklarında Δ değeri Fitibaren megahertz birimlerine ulaşabilir.

3. Frekans kararlılığı

Şu anda çalışan kişilerin tam sayısı Dünya vericiler (askeri olanlar dahil) bilinmiyor, tahmini sayıları milyonlarda. Sınırlı radyo frekansı aralıkları nedeniyle, her radyo istasyonu, iletilen mesajın doğasına göre belirlenen minimum gerekli genişlikte bir spektrum yaymalıdır. Ayrıca, karşılıklı paraziti azaltmak için özel bir çalışma frekansı yüksek derecede doğruluk ve tutarlılık ile yayılan titreşimler.

Vericinin çıkış salınımlarının frekans kararsızlığı, tamamen uyarıcının frekans kararsızlığı tarafından belirlenir.

Yayılan salınımların yüksek frekans kararlılığı Ayrıca, iletişime arama dışı giriş ve ayar dışı iletişim gereksinimleri tarafından belirlenir. Frekans kararlılığı için en katı gereksinimler, çok kanallı çalışma olasılığına sahip tek yan bantlı vericilere ve vericilere uygulanır. Büyük bir değere sahip vericilerde frekans stabilizasyonu sorunlarının çözülmesi en zor olanıdır. Kf. ve yüksek frekanslarda.

Radyo vericisinin çıkışındaki frekans sapması F H ayarlanan frekansa göre belirli bir süre için (nominal değer Fisim) isminde radyo vericisinin mutlak frekans kararsızlığı:

Δ F=F n - F isim

Radyo istasyonları çok çeşitli frekanslarda çalıştığından, frekans kararlılığı gereksinimleri ilgili birimlerde ifade edilir:

Bu değer denir göreceli istikrarsızlık frekanslar.

Bu gereksinimler daha katı hale geldikçe, frekans kararlılığı gereksinimlerinin uygulanması daha zor hale gelir. Bu bağlamda, istenen ve gerçekleştirilebilir arasında bir uzlaşmayı temsil ederler. bu aşama teknolojinin gelişmesi veya ekonomik olarak uygun olması. Bu gereksinimler her zaman belirli radyo istasyonu kategorileriyle ilgili olarak belirtilir. Devlete ait olanlar için her zaman daha zordur sabit cihazlar ve kitle ekipmanına, zorlu çalışma koşullarında çalışan mobil radyo istasyonlarına geçiş sırasında zayıflar.

Vericilerin frekans kararlılığı için yüksek gereksinimler, aramasız ve ayarsız iletişim sağlama ihtiyacı tarafından belirlenir. Bu, operatörün radyo istasyonunu kontrol etme eylemlerini basitleştirir ve yararlı yayılan salınımların tüm spektrumu, tamamen muhabirin alıcısının ana seçiciliğinin geçiş bandına düşmelidir.

Pirinç. 3 Gerekli alıcı bant genişliğinin sağlanması

Buna karşılık, radyo alımı sırasında gürültü ve parazit seviyesini azaltmak için muhabirin alıcısının gerekli bant genişliğini mümkün olduğunca daraltmaya çalışırlar. Minimum alıcı bant genişliği aşağıdakilerden az olamaz:

Δ F sinyal +Δ F n ep. ,

nerede ∆ F sinyal - radyo sinyalinin kapladığı frekans bandı;

Δ F n ep. - radyo vericisinin frekansının yanlışlığı ile ilişkili olası maksimum sapması.

şerit Δ F sinyal verici gücünün büyük kısmının (genellikle %98 ... 99) içinde bulunduğu kullanılabilir bir bant olarak kabul edilebilir. Değer Δ F n ep. (Şekil 2.3), parazit seviyesinin artması nedeniyle alıcı bant genişliğinin gereksiz bir uzantısıdır. Bu nedenle, Δ'deki azalma F n ep. verici güç kazancına eşdeğerdir. Bu kazanç ne kadar büyükse, eşitsizlik o kadar belirgindir Δ F sinyal >>Δ F n ep. Bu durum, Δ olduğunda, dar bantlı radyo sinyali türlerinin kullanılmasıyla frekans kararlılığı gereksinimlerinin arttığını göstermektedir. F sinyal ‒ küçüktür ve geniş bant iletim modlarını kullanırken azalır.

Ek olarak, frekans kararlılığı için artan gereksinimler bazen diğer faktörlerle, örneğin, tek yan bantlı radyo iletimi sırasında taşıyıcı dalganın eşzamansızlığı nedeniyle alınan bilginin bozulmasıyla ilişkilendirilir.

Bu nedenle, ana osilatör (uyarıcı) için temel gereksinim, üretilen salınımların frekansının yüksek doğruluğu ve sabitliğidir.

4. Oran faydalı eylem(yeterlik)

Verici verimliliği, vericinin çıkış gücünün oranı olarak tanımlanır. r Ve verici tarafından tüketilen toplam güce r Eksileri. :

Bu değer, vericinin gücüne ve karmaşıklığına bağlı olarak (aynı zamanda eleman tabanı), yüzde birkaç ila yüzde on arasında değişebilir. Yani, 200 watt'lık vericiler için η =%20-30, 30-50 kW dekametre vericileri için η =40-50%.

Şekil 4, tüm güç tüketiminin yaklaşık dağılımını gösterir r tüketmek

Şekil.4 Tüketilen tüm gücün yaklaşık dağılımı r tüketmek

Miktarları r bir ve η birincil güç kaynaklarının gücünü (veya kapasitesini) önemli ölçüde etkiler. Bu bağlamda, güç kaynaklarının güç tüketimi, radyo istasyonlarının ağırlığı ve boyutları ile sıkı bir şekilde sınırlandırıldığından, taşınabilir ve giyilebilir radyo istasyonlarının vericilerinin verimliliğini artırmak özellikle önemlidir. Herhangi bir vericide verimliliğin arttırılması da önemlidir, çünkü belirli bir güç tüketimi için verici içindeki ısı biçimindeki kayıplar azalır. Bu bağlamda, termal rejim kolaylaştırılır (özellikle transistör vericiler için önemlidir), soğutma sistemi basitleştirilir, bu da vericinin boyutlarını ve ağırlığını azaltmayı mümkün kılar ve operasyonel özelliklerin iyileştirilmesini olumlu yönde etkiler.

5. Küçük radyasyon

Radyo iletim cihazının çıkışında radyo iletişimi yürütürken, yalnızca temel radyasyon , yani gerekli frekans bandında radyasyon.

Gerekli bant genişliği için minimum sinyal bant genişliği yeterli mi? verilen sınıf sistemdeki mesajları gereken hız ve kalitede iletmek için radyasyon.

Ne yazık ki, radyo vericisinin kusurlu olması nedeniyle, ikincisi kaynaktır. temel olmayan radyasyon , spektrumu gerekli frekans bandının dışındadır. Bu nedenle, bu radyasyonların frekanslarında, verici bir girişim kaynağı olarak hareket edecektir. Eşzamanlı olarak çalışan radyo-elektronik araçların sayısında kademeli bir artış bağlamında çeşitli amaçlar içinÖzellikle bu radyasyonların seviyesini hesaplayarak temel olmayan radyasyonla mücadele etme ihtiyacı oldukça doğaldır.

Tüm temel olmayan emisyonlar koşullu olarak yan ve bant dışı olarak ayrılır (Şekil 5).

bant dışı emisyonlar verici, gürültü veya birincil sinyal ile modülasyon sürecinde ortaya çıkan, gerekli emisyon bandına bitişik frekans bantlarında temel olmayan bir emisyon sınıfıdır.

Şekil 5 Küçük radyasyon

sahte radyasyon vericinin elektrik devresinin doğrusal olmayan elemanlarından yüksek frekanslı akımlar aktığında meydana gelen doğrusal olmayan süreçlerden kaynaklanır. Kural olarak, oluşumları modülasyon süreci ile ilişkili değildir.

Sahte radyasyon oluşumunun özellikleri nedeniyle, bunlar ayrılır:

Radyasyon açık harmonikler(ana radyasyonun frekansının katları olan frekanslar);

Radyasyon açık alt harmonikler(değerleri ana radyasyonun frekansından birkaç kat daha az olan frekanslar), ana radyasyonun frekanslarının alt frekansların çarpılmasıyla elde edildiği vericilerin özelliği;

- kombinasyonel vericilerin emisyon karakteristiği
uyarıcı frekansının sözde bant-kuvars stabilizasyonu;

- intermodülasyon Bir vericinin çıkış salınımlarının (aynı anda çalışan vericiler arasında işlevsel veya yapıcı bir bağlantının varlığından dolayı) diğerinin çıkış aşamasına düştüğü, ana radyasyonun frekanslarından farklı frekanslara sahip salınımların oluşturulduğu durumlarda meydana gelen radyasyon. Vericilerin çalıştığı çıkış aşamalarında bulunan doğrusal olmayan elemanlar üzerinde.

6. Yayılan sinyallerin sınıfları

Bir veya başka bir radyasyon sınıfının kullanımı, bu tür bir modülasyon ile radyo iletişim sisteminin gürültü bağışıklığının yanı sıra vericinin (radyo istasyonu) amaçlanan amacı ile belirlenir. Özellikle, tasarlanan radyo istasyonu, önceki gelişmelerin radyo istasyonlarıyla çalışma yeteneği sağlamalıdır.

Tutarlı düşük güçlü vericiler çoğunlukla bir, iki, daha az sıklıkla üç tür yayılan sinyalle çalışır. Orta ve yüksek güçlü radyo vericileri, kural olarak, radyasyon türleri açısından evrenseldir: büyük set hem telefon hem de telgraf sinyal türleri.

Her radyasyon sınıfının kendi radyo frekans bandı vardır. CCIR tavsiyelerine göre işgal edilen emisyon bant genişliği - bu, ortalama yayılan güçlerin her birinin bu vericinin toplam ortalama yayılan gücünün %0,5'i olduğu alt ve üst sınırlarının ötesindeki frekans bandıdır.

CCIR - Uluslararası Telekomünikasyon Danışma Komitesi, Uluslararası Telekomünikasyon Birliği'nin (ITU) daimi organlarından biri, Birleşmiş Milletler'in uzmanlaşmış bir kuruluşu

Gerekli frekans bandı içindeki temel emisyon, toplam ortalama verici emisyon gücünün %99'unu ve bant dışı emisyonlar %1'ini içeriyorsa, emisyon bant genişliğinin gerekli frekans bandına eşit olduğu kabul edilir. Bu durumda, mükemmel radyasyondan bahsediyoruz (Şekil 6a). Daha sık olarak, radyasyon genişliği gerekli bandı aşar (Şekil 6b), yani. verici kusurlu radyasyona sahiptir. Bazen düşük kalite nedeniyle iletilen sinyal mükemmelden daha dar radyasyon gerçekleştirmek mümkündür (Şekil 6c).

Şekil.6 İşgal edilen emisyon bant genişliği

Amacıyla en iyi kullanım RF spektrumu ve bant dışı emisyonların azaltılması MKKR, gerekli minimum emisyon bant genişliğini sağlayan dar bantlı sinyallerin kullanılmasını, özellikle tek yan bantlı sinyallerin maksimum kullanımını ve telgraf sinyallerinin ön yüzlerinin yuvarlatılmasını önerir. telgraf radyo iletişimi.

7. Genel gereksinimler

Tipik olarak, tasarımcıya vericinin tasarımını seçme özgürlüğü verilir. Teknik özelliklerde yalnızca vericinin yerleştirilmesine ilişkin koşullar, özellikle taşıma tabanının türü (veya sabit koşullar), ağırlık ve boyutlar ve iklim koşulları belirtilmiştir.

Ağırlık ve boyutlar konusu özellikle taşınabilir radyo vericileri ve uçaklara (uçak, uzay gemileri), zırhlı nesneler vb. Bu durumlarda, genellikle daha basit devre çözümleri kullanılır, özel malzemeler ve tasarımlar kullanılır, kurulumun kompaktlığı, gerekirse cebri soğutma önlemlerinin eşzamanlı kullanımı ile düşünülür. Bütün bunlar, güvenilirliği düşürme pahasına yapılmamalıdır.

Güvenilirlik gereksinimi - her zaman ve özellikle mobil vericiler için en önemlilerinden biri. Uygulaması, özellikle:

Bileşenlerin ve tüm yapının elektriksel ve mekanik gücü;

Kaliteli malzeme kullanımı;

Ağır koşulların kabul edilemezliği (yetersiz ısı dağılımı, çalışma elektrikli ev aletleri sınır değerlere yakın akımlar ve gerilimler vb. ile);

Tasarımın şemaya basitleştirilmesi.

Mobil ve taşınabilir vericiler için, gerçekleştirilmesi pratik öneme sahiptir. iklimsel ve mekanik Gereksinimler. Bu nedenle, bu vericiler, -40 ila +50°C sıcaklık aralığında, bağıl nemde %98'e kadar ve atmosfer basıncında 350 mm Hg'ye kadar bir düşüşte çalışabilirliklerini korumalıdır. Sanat. İklim koşullarından bağımsızlık, parçaların sızdırmazlığı, nem geçirmez contalar, düşük sıcaklık katsayılarına sahip malzemeler ve ayrıca termal kompanzasyon ile sağlanır. Bu vericiler için mekanik gereksinimler son derece şiddetlidir ve karşılanması gerekir. güvenilir iş Titreşim ve sarsıntı koşulları altında.

Sabit vericiler için bu gereksinimler genellikle önemli ölçüde gevşetilir.

Güvenilirlik göstergesi ayrıca sürdürülebilirliği de içerir.Gerekirse yedeklilik sistemi sağlanmalıdır.

Ekipmanın karmaşıklığı ile bağlantılı olarak, daha katı kurallar ergonomik gereksinimler vericilere. Bunlar özellikle şunları içerir:

Operatör tarafından listelenen işlemleri gerçekleştirmek için gereken kontrol sayısı;

Yerleşik performans izleme sisteminin kullanılabilirliği ve basitliği (servis edilebilirlik);

Güç açıldıktan sonra çalışmaya hazır;

Bir frekanstan diğerine geçiş (ayarlama) süresi;

itibaren geçiş süresi telefon işi telgraf çekmek (ve tersi), vb.

Bu nedenle, çalışma koşulları nedeniyle, örneğin uyarlanabilir radyo iletişim sistemlerinde çalışma durumunda, genellikle çalışma frekanslarının değiştirilmesinin gerekli olduğu vericiler için uzun ayar kabul edilemez.

Uyarlanabilir sistem, değişen iletişim koşullarına otomatik olarak uyum sağlar, örneğin, önceki frekans parazit tarafından vurulduğunda (frekans uyarlaması) hızla yeni bir çalışma frekansına geçer.

Bu gereksinimler, otomasyon sistemlerinin kullanımıyla büyük ölçüde karşılanmaktadır. Bu bağlamda devre daha karmaşık hale gelir ve verici güvenilirliğinin göstergesi daha alakalı hale gelir.

Ergonomik gereksinimler gereksinimlerle yakından ilişkilidir güvenlik servis personeli, operatörler. Nasıl daha güçlü verici, daha yüksek besleme gerilimi dereceleri içinde kullanılır. Onlarca kilovolta ulaşırlar ve insanlar için ciddi bir tehlike oluştururlar. Bu nedenle, vericinin tüm parçaları ve telleri, metal ekranları (gövdeleri) güvenilir topraklamaya (yer tabanlı vericilerde) veya gemi ve uçak gövdesine (gemi ve uçakta) bağlantıya sahip olması gereken kabinlerin (blokların) içine yerleştirilmiştir. uçak vericileri). 300 V'un üzerindeki voltajlara sahip vericilerde özellikler elektriksel ve mekanik olmak üzere birbirinden bağımsız iki kilidin kullanılmasını gerektirir.

Bu nedenle, kapıyı açarken (blokları çıkarırken), otomatik olarak kapanmaları gerekir. yüksek voltajlar; güçlü doğrultuculara erişim, ancak kasadaki filtre kapasitörlerinin boşaltılmasından sonra mümkündür, vb. Çoğu durumda, ek sinyalizasyon, özel yazıtlar vb. kullanılır.Verici ne kadar güçlü olursa, kontrol, engelleme ve sinyalizasyon sistemi (UBS) o kadar kapsamlı olur.

RPDU'nun yapısal diyagramı

Uygun kaskadlar ve blokların bir kombinasyonu olarak çeşitli tipte radyo vericileri uygulanmaktadır. RPDU'nun genelleştirilmiş bir blok diyagramı, Şek. 2.1. Uyarıcı, gerekli stabilite ile bir çalışma frekansları ızgarası oluşturmaya hizmet eder. saat olumsuzluk büyük sayılarçalışma 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 olarak adlandırılan bir kuvars kendi kendine osilatör, değişken bölme oranlı bir bölücü (CVD) ve bir otomatik frekans kontrol cihazı içeren bir dijital frekans sentezleyicidir. Böyle bir sentezleyici, büyük bir entegre devre temelinde oluşturulabilir. Kuvars otomatik osilatörlerin frekansı genellikle 100 Hz'i geçmez. Bu nedenle, verici frekansı bu değerden büyük olduğunda, cihaza sinyal frekansını gerekli sayıda artıran frekans çarpanları dahil edilir. Radyo vericisinin gerekli çıkış gücünün elde edilmesi, bir güç yükseltme ünitesi, kademeli RF veya harici uyarılı mikrodalga jeneratörleri kullanılarak gerçekleştirilir. Vericinin çıkış gücü bir cihazın gücünü aştığında, çıkış aşamasında jeneratörlerin güçlerinin toplamı gerçekleşir. Radyo vericisinin çıkış aşaması ile anten arasında bir anten besleme cihazı (AFD) açılır. AFU şunları içerir: bir radyo vericisinden gelen sahte radyasyonu bastırmak için bir filtre, olay ve yansıyan dalgalar için sensörler ve eşleşen cihaz. Mikrodalga aralığında çalışırken, ikincisi yerine, genellikle tek yönlü bir ferrit cihaz kullanılır - bir valf veya bir sirkülatör. Frekans modülasyonu radyo vericisinin uyarıcısında, faz - uyarıcıda veya RF çoğaltıcılarında ve yükselticilerinde, genlik ve darbe - RF yükselticilerinde gerçekleştirilir. Bir blok yardımı ile otomatik kontrol radyo vericisi parametrelerinin otomatik stabilizasyonu gerçekleştirilir (öncelikle güç ve sıcaklık rejimi), normal çalışma koşullarının ihlali durumunda koruma (örneğin, anten bozulduğunda) ve kontrol (açma-kapama, frekans ayarlama). Derlerken ve hesaplarken blok diyagram transistörlü radyo vericisi amacından, çalışma koşullarından ve aşağıdaki temel parametrelerden hareket eder: - antene sağlanan çıkış gücü; - çalışma frekans aralığı, frekans kararlılığı, modülasyon tipi ve modülasyon sinyalinin özellikleri.

Radyo verici gücü ile toplam sinyal kazancı

antene giren sinyalin gücü nerede;

AFU aktarım 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.

Genel frekans çarpma faktörü

radyo vericisinin frekans aralığı nerede; - uyarıcı frekans aralığı.

Bireysel aşamaların çarpım katsayılarının çarpımına eşit değere dayanarak, her biri =2...3 değerinde olan çarpanların sayısı belirlenir.

Radyo verici gücü açısından toplam sinyal kazancı, bireysel aşamaların kazanımlarının ürünüdür. Kaskadların her birinde elektronik cihaz tipini seçerek ve referans kitabından belirleyerek veya bu cihazların kazanç faktörlerinin değerlerini hesaplayarak, tasarlanan radyo vericisinin bir blok şemasını çizebilirsiniz. Aşağıdaki başlangıç ​​verileriyle bir örnek düşünün: antene iletilen sinyalin gücü, =20 W; AFU kazancı 0,8 veya 1 dB'dir; uyarıcı gücü = 5 MW. (2.1)'e göre, radyo vericisinin gücü için toplam sinyal amplifikasyon faktörü

Örneğin, 10 dB'ye eşit bir elektronik cihazın kazancı ile, yani. Güçte 10 kat, toplam 37 dB kazanç elde etmek için dört seri bağlı RF jeneratörü - RF salınımlarının güç yükselticileri gerekli olacaktır.

2.4. radyo parametreleri

Radyo vericisinin teknik performansını karakterize eden ana parametreleri şunları içerir:

taşıyıcı salınımlarının frekans aralığı;

bu aralıktaki frekans sayısı N. En basit durumda radyo vericisi tek frekanslı olabilir ve daha sonra;

ifadeye göre belirlenen belirli bir aralıktaki çalışma frekanslarının ızgara adımı

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

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

Mutlak frekans kararsızlığı, radyo vericisi tarafından yayılan sinyalin frekansının nominal frekans değerinden 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, bağıl frekans kararsızlığı genellikle (2...3) değerini geçmez. Ancak bazı durumlarda, örneğin radyo navigasyon sistemleri, bu parametreye daha da katı gereksinimler uygulanır: .

Taşıyıcı modunda, radyo vericisi bir sinyal yayar.

taşıyıcı salınımlarının frekansı nerede.

Bu tür dalgalanmaların 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 eden çizgi (Şekil 2.3, b) veya sürekli (Şekil 2.3, c) olur.

Pirinç. 2.3. Taşıyıcı spektrumları ve modüle edilmiş salınımlar

Bu spektrum için belirli bir frekans bandı tahsis edilir, bu durumda eşitsizliğe dikkat edilmelidir, yani. sinyalin spektrumu, kendisine tahsis edilen banda uymalıdır. Aksi takdirde, bir radyo vericisinin emisyonları, diğer radyo vericileri ile etkileşime girerek, kendilerine tahsis edilen emisyon bantlarına nüfuz edebilir.

taşıyıcı salınımların çıkış gücü, radyo vericisinden antene gelen aktif güçtür. Antenin bir giriş empedansı vardır . Bu nedenle, bir radyo vericisinin çıkış gücü ölçülürken, anten eşdeğer bir dirençle değiştirilebilir. Direncin aktif bileşeninde harcanan güç, anten tarafından yayılan radyo vericisinin çıkış gücüdür (Şekil 2.4, a).

Güç, radyo vericisini doğrudan antene bağlayarak ikinci şekilde belirlenebilir. Onları birbirine bağlayan besleyici boyunca iki dalga yayılır: ileri yönde - olay, ters yönde - antenden yansıyan (Şekil 2.4, b). Aynı zamanda, radyo vericisinin gücü (2.5)

gelen dalganın gücü nerede; - yansıyan dalga gücü;

tüm devrelerde kaynaktan veya güç kaynağından radyo vericisi tarafından tüketilen toplam güç,

radyo vericisinin çıkış gücünün tüketilene oranı olarak tanımlanan performans katsayısı veya endüstriyel verimlilik: .

Modülasyon tipi ve tanımlayıcı parametreleri. Genlik modülasyonu ile bu parametre, frekans - frekans sapması, A faz - faz sapması ile darbe - darbe süresi ve bunların tekrar periyodu T ile modülasyon katsayısıdır. İletilen mesajın parametreleri. Böyle bir mesaj ses, faks, televizyon, telemetri ve bir bilgisayardan okunan bilgiler de dahil olmak üzere çeşitli diğer 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 olanla 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 titreşimlerine dayatılması, ikincisi bazı değişikliklere uğrar veya başka bir deyişle bozulur. Her özel durumda, bu bozulmaların türü ve normu belirlenir. Örneğin, sinüzoidal bir sinyal biçiminde 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 ulaşabilmektedir. Radyo vericisinin kontrolü ile ilgili kurallar: açıldıktan sonra normal çalışma modunu oluşturmak için geçen süre, bir taşıyıcı frekansından diğerine geçiş süresi, tam veya kısmi radyasyon gücü modu ve diğer Gereksinimler. Radyo vericisinin güvenilirlik ve dayanıklılık standartları, ağırlığı ve genel boyutları, radyo ekipmanı için genel standartlara uygun olarak belirlenir. Yüksek güçlü radyo vericilerinde, güvenlik yönetmelikleri tarafından belirlenen özel standartlar oluşturulmuştur.