Радиопередающие устройства. Радиопередающие устройства назначение, классификация, параметры
 Скачать 61 Kb.
|
|
Лекция 1 Тема: «Радиопередающие устройства: назначение, классификация, параметры» План 1 Общие сведения 2 Классификация радиопередающих устройств 3 Основные показатели качества и параметры радиопередающих устройств 1 Общие сведения Для обеспечения односторонней радиосвязи в пункте, из которого ведется передача сигналов, размещают радиопередающее устройство, содержащее радиопередатчик (РПД) и передающую антенну (АПЕР), а пункте, в котором ведется прием сигналов — радиоприемное устройство, содержащее приемную антенну (А) и радиоприемник (РПУ). Антенны подключаются к приемопередающему оборудованию при помощи фидерных трактов (Ф). Для двухстороннего обмена сигналами нужно иметь два комплекта оборудования. Двухсторонняя радиосвязь может быть симплексной или дуплексной. Радиопередающее устройство – комплекс оборудования, предназначенный для формирования и излучения радиочастотного сигнала (радиосигнала). Радиопередающие устройства предназначены для формирования радиочастотных сигналов, их усиления и последующей передачи этих сигналов потребителю. Радиопередатчики, помимо их использования в радиовещании, являются необходимой составной частью многих электронных устройств, которые обмениваются информацией друг с другом по радио, например, мобильные телефоны, беспроводные компьютерные сети, Bluetooth-совместимые устройства, рации на самолётах, кораблях и космических радиолокационных установках, а также навигационные маяки. Радиопередатчик очень часто используется вместе с радиоприёмником и питающим устройством, вместе весь этот комплекс называется радиостанцией. Самостоятельно радиопередатчики используются в тех областях, где не нужен приём информации в месте её передачи — сигналы точного времени, разнообразные навигационные радиомаяки для определения местоположения объектов, многопозиционная радиолокация, радиовещание, дистанционное управление, телеметрия и т. д. Обобщенная структурная схема современного радиопередатчика изображена на рис. 50.1.  Рисунок 50.1. – Обобщенная структурная схема современного радиопередающего устройства Рассмотрим кратко назначение ее отдельных элементов. Задающий генератор (или возбудитель) генерирует высокостабильные радиочастотные колебания в заданном диапазоне частот. Далее эти колебания усиливаются в предварительных каскадах и поступают на оконечный усилитель мощности. Часто предварительные каскады передатчика работают в режиме умножения частоты радиочастотных колебаний. Это облегчает требования к возбудителю и повышает устойчивость работы передатчика, поскольку усиление ведется на различных частотах. Усилитель мощности обеспечивает на выходе антенны (или фидера) заданную мощность РЧ колебаний. Антенная система излучает РЧ колебания в пространство. Для управления ВЧ колебаниями служит модуляционное (или манипуляционное) устройство. Если передатчик работает с амплитудной модуляцией, то модуляционное устройство воздействует на оконечный или предварительный каскады. Если передатчик работает с частотной модуляцией (манипуляцией), то модуляция (манипуляция) осуществляется в задающем генераторе. Устройство охлаждения ламп и контуров поддерживает заданный тепловой режим передатчика, а устройство блокировки и сигнализации дает информацию о режиме работы передатчика и обеспечивает его включение и выключение, безопасность обращения с ним обслуживающего персонала. Источники питания необходимы для подачи заданных питающих напряжений на лампы или транзисторы передатчика. 2 Классификация радиопередающих устройств Радиопередатчики классифицируются: 1) По назначению – связные, радиовещательные, телевизионные, радиолокационные, радионавигационные, телеметрические и т.д.; 2) По мощности – маломощные (до 100 Вт), средней мощности (до 10 кВт), мощные (до 1 МВт) и сверхмощные (свыше 1 МВт); 3) По роду работы (виду излучения) – телеграфные, телефонные, однополосные, импульсные и т.д.; 4) По способу транспортировки – стационарные и подвижные (переносные, автомобильные, корабельные, самолетные и т.д.). 5) По диапазону частот в соответствии рекомендациями Международного Союза Электросвязи (МСЭ) : Таблица 50.1 – Классификация приемопередатчиков по диапазонам частот
3 Основные показатели качества и параметры радиопередающих устройств Параметры любого радиопередающего устройства должны удовлетворять требованиям ГОСТов и Рекомендациям МСЭ. Одним из основных параметров передатчика, определяющего во многом дальность действия радиолинии, является его мощность. Номинальная мощность (Р) – среднее за период радиочастотного колебания значение энергии, подводимой к антенне. В зависимости от назначения радиопередатчика его мощность лежит в пределах от долей ватта (передатчики носимых радиостанций) до нескольких мегаватт (коротковолновые радиовещательные станции). Диапазоном рабочих частот называют полосу частот, в которой радиопередающее устройство обеспечивает работу в соответствии с требованиями стандарта. Исключительно важный параметр передатчика – стабильность его частоты. Современные радиопередатчики имеют относительную нестабильность частоты около 10–6…10–7. Иногда требуется и более высокая стабильность частоты, например для передатчиков, работающих в сетях синхронного радиовещания, в системах радионавигации и радиоопределения. Высокая стабильность частоты передатчика повышает помехозащищенность радиолинии (поскольку позволяет сузить полосу пропускания приемного устройства), позволяет увеличивать число станций, работающих в заданном диапазоне частот без взаимных помех (улучшает электромагнитную совместимость). Существуют международные рекомендации на допустимые отклонения частоты радиопередатчиков всех категорий и назначений. Важным параметром передатчика является его коэффициент полезного действия (КПД) – отношение мощности в нагрузке к полной мощности, потребляемой от источника питания. Коэффициент полезного действия маломощных передатчиков определяет во многом его габаритные размеры и массу, а КПД сверхмощных передатчиков, кроме того, – стоимость их сооружения и эксплуатации. Высокий КПД позволяет повысить экономичность системы охлаждения, а также увеличить надежность работы передатчика. Не меньшее значение имеют электроакустические показатели радиопередатчика, такие как требования к коэффициенту модуляции (для передатчиков с АМ), индексу модуляции (для передатчиков с ЧМ и ФМ), нелинейным искажениям, амплитудно-частотной характеристике (АЧХ), уровню фона и шума и т.д. В связи с ростом числа радиостанций и повышением требований к качеству передачи информации электроакустические и технические показатели радиопередатчиков постоянно совершенствуются. Значительного повышения качественных показателей радиопередатчиков, повышения оперативности их работы удается достигнуть с помощью микропроцессорных устройств в системе телеуправления и контроля. Литература 1 Радиопередающие устройства:Учебник для техникумов/М.С. Шумилин, О.В.Головин, Э.А.Шевцов, В.П. Севальнев.-М.:Радио и свіязь, 1990.-408с., с4-31 |