Лекция: Структурные схемы радиопередатчиков с ИМ

Учебные вопросы:

1 Структурная схема импульсного радиолокационного передатчика

2 Структурная схема импульсного радиопередатчика связи

3 Параметры и спектр сигнала при амплитудно-импульсная модуляция (АИМ)

1 Структурная схема импульсного радиолокационного передатчика

Радиолокационные системы — это технические средства, которые предоставляют информацию об удаленных объектах в воздухе и на земле путем приема отраженных от этих объектов (или переизлученных ими в активном режиме) электромагнитных волн, содержащих данные о координатах и их типе.

Принцип построения РЛС состоит в следующем: радиопередающее устройство излучает электромагнитную энергию. Достигнув некоторого объекта, часть этой энергии отражается. Приемное устройство принимает отраженную энергию. По известной скорости распространения электромагнитной энергии С = 3•10⁸ м/с и измеренному времени t прохождения сигнала определяют расстояние до объекта D =0,5C*t.

Структурную схему радиолокационного передатчика можно представить, как показано на рис. 8.4. Она содержит генератор СВЧ, модулятор и антенну.

Генератор СВЧ создает гармонические колебания на рабочей частоте fо с постоянной амплитудой U:

u = U cos ωt.

Модулятор осуществляет управление работой генератора, обеспечивая формирование последовательности радиоимпульсов заданной формы, длительности и частоты повторения. Сформированные таким образом импульсы поступают в антенно-фидерное устройство и излучаются в пространство. Для того чтобы можно было сравнивать принятый сигнал с излученным, в передатчике фиксируется момент излучения импульса в устройстве «память».

Радиолокационные передатчики работают в диапазоне дециметровых, сантиметровых и миллиметровых волн. В них используют магнетроны, клистроны, ЛБВ и электронные лампы. В триодных генераторах модуляцию можно осуществлять на анод или на управляющую сетку лампы.

2Структурная схема импульсного радиопередатчика связи

Структурная схема импульсного радиопередатчика связи приведена на рис. 8.11.

Импульсный генератор ИГ создаёт первичную последовательность импульсов (рис. 8.12), которые подаются на импульсный модулятор ИМ. Сюда же подается и модулирующий сигнал (рис. 8.12,б) от источника сигнала ИС.

В импульсном модуляторе производится модуляция импульсов по закону изменения амплитуды модулирующего сигнала. Затем изменяющиеся по амплитуде видеоимпульсы (рис. 8.12,в) подаются на модулятор М, где модулируют радиочастотные колебания, поступающие от задающего генератора. Промодулированные радиоимпульсы (рис. 8.12,г) передаются в антенну для излучения.

3 Параметры и спектр сигнала при амплитудно-импульсная модуляция (АИМ)

Спектр сигнала при АИМ образуется следующим образом. Периодическую последовательность импульсов можно представить в виде линейчатого спектра, как показано на рис. 8.13,а.

рис. 8.13

Форма его зависит от длительности импульсов τ и частоты повторения F. При модуляции видеоимпульсов низкочастотным сигналом около каждой спектральной линии появляются еще боковые справа и слева, как показано на рис. 8.13,б.

После вторичной амплитудной модуляции радиочастотным колебанием на выходе модулятора М получаются радиоимпульсы, спектр которых показан на рис. 8.13,в.

Ширина спектра излучаемых колебаний зависит от длительности импульсов τ, частоты их следования F. С уменьшением длительности импульсов т спектр излучаемого колебания расширяется.

В многоканальных системах связи при временном разделении каналов импульсы одного канала передаются в паузах между импульсами других каналов. Следовательно, для того чтобы разместить больше каналов в одной системе, нужно уменьшить длительность импульсов, но это ведет к необходимости расширения полосы пропускания. А это усложняет аппаратуру. На практике используют импульсы длительностью τ = 0,1... 2 мкс. Полоса излучаемых частот при этом составляет 1...20 МГц. Период повторения импульсов для увеличения числа каналов желательно выбрать побольше. Но при этом качество передаваемого сигнала ухудшается. Для передачи телефонных сигналов (300... 3400 Гц) необходимо за один период сигнала передавать не меньше 3... 10 импульсов. Отсюда допустимый период следования импульсов для телефонной передачи Т= (3... 10) • 10^-5 с.

Дата добавления: 2015-07-14