Введение. Основные функции РПДУ. Технические характеристики РПДУ. Структурная схема многокаскадного РПДУ. Функциональные блоки РПДУ.

СБОРНИК АКТИВНОГО РАЗДАТОЧНОГО МАТЕРИАЛА

ПО ДИСЦИПЛИНЕ

«Радиопередающие устройства»

для специальности РРТ

Курс 2

Алматы 2008г.

Составитель: преподаватель высшей категории АКС при КАУ Гладышева Н.Н.

Активный раздаточный материал рассмотрен и утвержден

на заседании педагогического совета АКС при КАУ

протокол № 9 от 15.05. 2008г.

Сборник предназначен для изучения предмета «Радиопередающие устройства» учащимися специальности 3802002 «Радиосвязь, радиовещание и телевидение». Предметом изучения данной дисциплины являются: изучение технических характеристик, функциональных, структурных схем типовых передатчиков различного назначения; способы включения передатчиков, питания, подачи накала, смещения, настройки. Учащиеся должны уметь самостоятельно производить расчет структурных схем, выбор электрических усилительных элементов, осуществлять электрические расчеты каскадов передатчиков, автогенераторов, нагрузочных систем, читать и составлять структурные и принципиальные схемы, а также: работать с техническими описаниями радиопередающего оборудования; производить необходимые измерения параметров аппаратуры, проверять исправность работы.

©Казахско-Американский Университет

Гладышева Н.Н.

Список общепринятых сокращений и терминологии:

АС– абонентская линия

АМ – амплитудная модуляция

АГ – автогенератор

АХ – амплитудная характеристика

АЧХ – амплитудно-частотная характеристика

ВРК – временное разделение каналов

ВА - вещательная аппаратная

ГВВ – генератор с внешним возбуждением

ДВ – длинные волны

ДМВ – дециметровые волны

РПДУ – радиопередающее устройство

ЗГ – задающий генератор

ИП – источник питания

КВ – короткие волны

КАГ – кварцевый автогенератор

КвР- кварцевый резонатор

КУ – канал управления

М – модулятор

ОГР – ограничитель

РУ – регулятор уровня

ОУМ – оконечный усилитель мощности

РВС – радиовещательная станция

РФ – режекторный фильтр

СЛ – соединительная линия

СРС – самостоятельная работа студентов

СРСП – самостоятельная работа студентов с преподавателем

СВ – средние волны

Т – трансформатор

УКВ – ультракороткие волны

ФВЧ – фильтр верхних частот

ФНЧ – фильтр нижних частот

ФЧХ – фазо-частотная характеристика

ЦА – центральная аппаратная

Лекция 1

Введение. Основные функции РПДУ. Технические характеристики РПДУ. Структурная схема многокаскадного РПДУ. Функциональные блоки РПДУ.

Радиопередающие устройства (РПДУ) – устройства, генерирующие и формирующие радиосигнал. Формирование сигнала (модуляция) осуществляется в соответствии с законом сообщения. Ниже приведены функции передатчиков в радиосистемах и основные требования к ним.

Передатчики должны обеспечивать:

- генерирование несущей радиочастоты и ее усиление до соответствующего уровня на выходе – излучаемая мощность передатчика;

- модуляцию несущей радиочастоты сигналом, содержащим передавае­мые данные, заранее определенного уровня – глубина модуляции для АМ, девиация частоты для ЧМ и ФМ. Процессы должны сопровож­даться минимумом шумов и искажений. Необходимо предотвра­щать модуляцию, превышающую допустимый уровень;

- излучение минимума сигналов на частотах вне допускае­мой полосы. Внеполосное «ложное» излучение строго отслежи­вается по нормативам Агентства радиосвязи МРТ.

На основании вышеизложенного в состав радиопередающего устройства должны входить:

- высокочастотный задающий автогенератор;

- модулирующее устройство;

- усилитель мощности (генератор с внешним возбуждением);

- устройство питания и контроля.

В зависимости от изменяемого параметра несущей радиочастоты (вида модуляции) радиопередающие устройства бывают:

- с амплитудной модуляцией;

- с угловой модуляцией (частотной или фазовой);

- с импульсной модуляцией.

Вид модуляции, рабочая частота (диапазон рабочих частот) и выходная мощность определяются назначением передатчика. Ориентировочно классификация РПДУ по диапазону частот и колебательным мощностям:

- 10кГц – 100 кГц – сверхнизкие частоты (объекты ниже уровня моря – шахты, подводные лодки и др.) мощностью до 100кВт;

- 100-250 кГц - диапазон ДВ (применяют вещательные передатчики мощностью до 2 МВт (ПСВ-2000));

- 525-1625кГц - диапазон СВ - до 1 МВт;

- 250-525 кГц - применяют в радионавигации (суда, самолеты) - до 50 кВт;

- 1.5-30 МГц - радиовещательные станции мощностью до 200 кВт, а также передатчики магистральных линий связи (телеграф, телефон);

- 35-45 МГц - низовая, стационарная или подвижная связь (в пределах города или района) мощностью 10-15Вт, частотная модуляция;

- 48,75-230 МГц - частоты телевизионных каналов (метровый диапазон 12 телевизионных каналов), амплитудная модуляция, звуковое сопровождение с частотной модуляцией;

- 66-72 МГц - диапазон УКВ;

- 140-160 МГц - низовая связь;

- 430-1000 МГц - диапазон ДМВ (440-460МГц выделены для низовой связи);

- 11 ГГц - радиорелейная связь, бортовые станции искусственных спутников Земли мощностью 40-200Вт, наземные передатчики на спутники мощностью 4-15кВт, передатчики тропосферных линий связи мощностью 4-15кВт;

- 10¹³-10¹⁵ Гц - оптические линии связи. В качестве передатчиков используются лазеры и светодиоды (на одной оптической частоте можно передать всю информацию радиодиапазона).

По своему назначению радиопередающие устройства имеют название системы, в которую они входят:

- радиосвязные (магистральные, зоновые, низовые, радиорелейные, тропосферные, спутниковые и др.);

- радиовещательные;

- телевизионные (передатчики изображения и звукового сопровождения);

- радиолокационные и радионавигационные;

- радиотелеметрические и другие.

В зависимости от диапазона частот и колебательной мощности передатчики могут быть выполнены:

- на радиолампах;

- на транзисторах, микросборках или микросхемах;

- на элементах СВЧ- техники (магнетроны, диоды Ганна, ЛБВ и др.).

Основными направлениями развития радиопередающих устройств в настоящее время являются:

- разработка и создание новых типов транзисторов, способных работать на частотах до 40 ГГц с выходной мощностью до несколько десятков Вт;

- использование цифровых, помехозащищенных способов модуляции;

- освоение более высокочастотных диапазонов.

Как видно из структурной схемы радиопере­дающего устройства, приведенной на рисунке 1, одним из основных элементов передатчика является генератор с внешним возбужде­нием (ГВВ) – устройство, преобразующее энергию источника по­стоянного тока в энергию тока высокой частоты. При этом часто­та колебаний, полученных на выходе генератора с внешним возбуждением, не зависит от параметров элементов схемы генерато­ра, а определяется частотой поданных на вход колебаний.

В качестве усилительного прибора ГВВ в современных радиопере­датчиках используются электровакуумные лампы, биполярные и полевые транзисторы, диоды Ганна, лавинно-пролетные диоды (ЛПД) магнетроны, клистроны, лампы бегущей волны, тиратро­ны и др. Применение того или иного усилительного прибора опре­деляется мощностью и диапазоном рабочих частот. Маломощные генераторы выполняются в основном на биполярных транзисто­рах.

Рисунок 1. Структурная схема радиопередающего устройства: ЗГ - задающий генератор; ПУ - промежуточный усилитель; ОУМ - оконечный усилитель мощности; ИП - источник питания; М - модулятор

2. Задание на СРС (Л.2 стр.4-8) 2.1 Назначение РПДУ. 2.2 Основные технические характеристики РПДУ 2.3 Чем ГВВ отличается от АГ? 2.4 Какие помехоустойчивые способы модуляции вам известны? 2.5 Какую мощность имеют радиовещательные РПДУ 2.7 Какую мощность имеют связные РПДУ

3. Задание на СРСП. 3.1 Составьте структурную схему вещательного РПДУ 3.2 Дайте письменное определение основным характеристикам РПДУ 3.3 Поясните назначение тропосферных РПДУ? 3.4 Что такое побочные, внеполосные излучения? 3.5 Какие электронные приборы применяют в маломощных РПДУ?

Контрольные вопросы

4.1 Какие способы модуляции вам РПДУ вам известны? 4.3 Какие РПДУ работают в диапазоне СВЧ, с какой модуляцией? 4.4 Что такое модуляция? 4.5 с какой модуляцией работают ТВ РПДУ? 4.6 Какие частоты выделены для низовой радиосвязи? 4.7 Дайте понятие девиации, глубине модуляции

Глоссарий

5.1.Модуляция 5.2 Девиация 5.3 Радиовещание 5.4 Радиосвязь 5.5 Мощность 5.6 Нестабильность частоты

5.5 Power Instability frequency

Литература

Основная 6.1 О.Л. Муравьев стр. 4-13 6.2 В.И. Хиленко стр. 4-9

Дополнительная

Лекция 2

Дата добавления: 2015-10-23