радиопередающие устройства

РАДИОПЕРЕДАЮЩИЕ УСТРОЙСТВА

§ 1. ОБЩИЕ СВЕДЕНИЯ О РАДИОПЕРЕДАЮЩИХ УСТРОЙСТВАХ

1. Структурные схемы передатчиков

Радиопередающее устройство предназначено для передачи информации прн помощи радиоволн. Радиоволна представляет собой электромагнитное поле высокой частоты и является особой формой движущейся материн. Радиопередающее устройство состоит нз передатчика и передашщей антенны.

В передатчике происходят три основных процесса:

- генерация колебаний высокой частоты (КВЧ), т. е. нх создание;

- усиление КВЧ до необходимой мощности;

- управление одним из параметров КВЧ (амплитудой, частотой нлн фазой) в соответствии с передаваемой информацией.

Генерация КВЧ осуществляется в автоколебательном генераторе. Его называют возбудителем илн задающим генератором (ЗГ), так как он задает (устанавливает) несущую частоту передатчика.

Управление одним из параметров КВЧ по закону передаьаьмых информационных сигналов называется модуляцией. Она осуществляется модулятором (М). В передатчике можег быть амплитудная модуляция (AM), частотная модуляция (ЧМ) нлн фазовая модуляции (ФМ). Частным случаем амплитудной модуляции является простейшая импульсная модуляция.

В результате модуляции получаются модулированные высокочастотные колебания тока, напряжения и электромагнитного поля. При отсутствии модуляции в антенне передатчика создаются, а следовательно, н излучаются в пространство немодулнрованные колебания.

Усиление колебании высокой частоты (немодулированных н модулированных) в передатчике осуществляется усилителями мощности (УМ). Их называют также генераторами с внешним возбу-

1» 3

ждением. По режимам работы уснлнтелн передатчика можно разделить па три основных типа: буферные усилители, уснлнтелн-умножителн и выходные усилители. В простейшем передатчике первые два типа усилителей могут отсутствовать, а выходной усилитель может одновременно быть и умножителем частоты.

У многих радиолокационных передатчиков усилители вообще отсугствуют. Такие передатчики обычно работают в импульсном режиме. В этих случаях автогенератор имеет достаточно большую импульсную мощность, к типичным мощным импульсным автогенераторам радиолокационных передатчиков относятся магнетроны. 11спользуются также мощные автогенераторыиа металлокерамических лампах, на специальных приборах СВЧ н на обырных лампах.

Структзриая схема простейшего передатчика AM колебаний приведена на рис. 1.1. Там же показаны графики напряжений на выходе каждого каскада В задающем генераторе создаются колебания высокой частоты

ПереВаюшая антенна

Передатчик

1м>

с нгнзменными параметрами. В усилителе мощности они усиливаются, а их амплитуда под воздействием модулятора изменяется по закону информационных сигналов. В результате получаются амплнтудно-модулнрован-ные колебания требуемой мощности. Они направляются в передающую антенну и создают амплн-тудно - модулированные радиоволны, излучаемые в пространство.

ia рнс. 1.2 изображена структурная схгма простейшего передатчика ЧМ колебаний. В таком передатчике модулятор воздействует на колебательный контур задающего генератора, изменяя (частоту эго настройки в соответствии с информационными сигналами. По этой причине изменяется частота генерируемых колебаний. Она изменяется в относительно небольших пределах по сравнению со своим средин.м значением.

В усилителе мощности происходит усиление частотно-модулированных колебаний. Передающая антенна излучает в пространство частотно-модулированные радиоволны. Частотная модуляция применяется только в диапазоне УКВ. В других диапазонах волн ее применять невозможно.

Структурная схема простейшего радиолокационного передатчика приведена на рис. 1.3. В этой схеме модулятор вырабатывает периодически повторяющиеся видеоимпульсы напряжения прямо-

Рис. 1.1. Структурная схема связного передатчика AM колебаний

уюльнои формы. Для мощного автогенератора они служат напряжением питания. Поэтому их амплитуда измеряется единицами или десятками киловольт. Автогенератор периодически генерирует высокочастотные радиоимпульсы и направляет их в передающую антенну. Длительность излучаемых радиоимпульсов обычно бывает около одной микросекунды, а период их повторения измеряется сотнями или тысячами микросекунд. Их часто назычают зондирующими радиоимпульсами.

Передающая .ly антенна V

Передатчик

в передатчиках импульсной радиосвязи (а также в радиолокацион ных передатчиках) мо жет изменяться длнтель ность излучаемых радиоимпульсов, их амплитуда или частота повторения Может изменяться также время генерации радиоимпульсов относительно определенных тактовых моментов. Поэтому импульсная модуляция в общем случае может быть очень разнообразной.

По своему основному наз1иачению передатчики

принято разделять на связные, радиовещательные, телевизионные, радиолокационные, радионавигационные и т. д. По месту установки их делят на стационарные и подвижные. По диапазону рабочих волн передатчики бывают длинноволновые, средневолновые,

Передаюшаи антенна

Рис. 1.2. Структурная схема связного передатчика ЧМ колебаикн

мощный aenopehcpa топ УКВ

I I I I

н-I-

Рис. 1.3. Структурная схр.ма радиолокационного передатчика

коротковолновые и передатчики УКВ. В свою очередь пepeдaтчиJ{и УКВ делят на метровые, дециметровые, сантиметровые и миллиметровые. В особую группу выделяются передатчики оптического диапазона (лазерные).

Передатчики разделяют также по роду работы, виду модуляции, мощности и другим признакам.

§