Файл: Розов В.М. Измерения и контроль в однополосном радиооборудовании.pdf

уровне затухания 60 дБ к ширине полосы пропускания 2Д/3 на уровне 3 дБ, т. е. на уровне неравномерности частотной характе­ ристики 'фильтра:

j-j __ 2 А /до

2 А /о

•Канальные фильтры характеризуются: нрямоугольностыо; не­ равномерностью амплитудно-частотной характеристики в полосе пропускания; нелинейностью фазо-частотной характеристики или неравномерностью характеристики группового времени запаздыва­ ния; шириной полосы пропускания; затуханием в полосе непропускания и искажениями от нестационарных процессов.

Неравномерность амплитудно-частотной и фазо-частотной ха­ рактеристик определяется зависимостью модуля и фазы коэффи­ циента передачи фильтров от частоты.

Переходные помехи в схеме УФ (линейные переходные иска­ жения) возникают из-за недостаточного подавления нерабочей бо­ ковой полосы частот, что является следствием недоетатоиного за­ тухания канальных фильтров в полосе соседнего канала, а также1 из-за недостаточной экранировки 'между каналами.

Ширина полосы фильтрации обусловлена крутизной рабочего затухания на краях полосы пропускания. Величина затухания в полосе непропускания определяется типом схемы и характеристи­

П о л о с о в ы е у с и л и т е л и . Качество работы полосовых уси­ лителей характеризуется степенью подавления нежелательных про­ дуктов преобразования, которая обусловлена величиной отноше­ ния поднесущих частот /У/ь /2+ 1/ 1//3, числом и добротностью кон­ туров в блоках Ф3 и Ф4, а также реализованной степенью экрани­

за, а также комбинация обоих методов.

(Образование частот по методу анализа отличается невысоки­ ми требованиями к фильтрации, причем частоты могут быть ис­ пользованы только в качестве несущих. Преимуществом" метода синтеза является простота ввода модулирующей частоты. Наиболь­ шее распространение получил метод синтеза с фильтрацией на промежуточной частоте.

.В возбудителе однополосного передающего оборудования ис­ пользуются опорный кварцевый генератор с малой нестабильно­ стью частоты .(порядка 10~7—10-9) и магазин частот с дискретной сеткой частот (с шагом 100 или 1000 Г.ц), получаемой многократ­ ным преобразованием путем деления, умножения, сложения и вы­

читания частот.

Современные декадные возбудители имеют относительно невы­ сокие выходные уровни — порядка 10—100 мВт на нагрузке

12

60—75 Ом. Качество |работы декадного возбудителя характеризу­ ется: уровнем побочных составляющих; паразитной частотной (фа­ зовой) .модуляцией; отношениями фон/сипнал и шум/оиг.нал.

Эквивалентные модулирующие сигналы паразитной частотной (фазовой) модуляции имеют разнообразный характер, поскольку являются следствием модуляции несущей частоты частотами фо­ новых, комбинационных и шумовых составляющих. Характер этих сигналов определяется также схемными решениями, качеством конструкций, экранировкой, частотой питающих напряжений, ра­ циональностью выбора образующих частот -смесителей, порядком и уровнем допущенных комбинационных сочетаний в расчетных .по­ лосах тракта, степенью фильтрации примененных фильтрующих систем.

Фон возникает из-за питания ламп или полупроводниковых приборов от источников с плохим сглаживанием пульсаций; шум обусловлен собственными шумами деталей, ламп и полупровод­ ников.

Уровень побочных составляющих в основном определяется не­ линейностью характеристик элементов (гармонические и комби­ национные составляющие), а также прямым .прохождением из пре­ дыдущих каскадов в последующие.

Л и н е йн ы й у с и л и т е л ь. Как .было отмечено .ранее, в боль­ шинстве практических случаев однополосный сигнал формируется

.в маломощных ступенях передающего тракта (УФ). Сформирован­ ный на низком уровне однополосный сигнал усиливается несколь­ кими ступенями мощного линейного усилителя. .Первые ступени его работают как усилители напряжения, доводящие напряжение однополосного .сигнала до -величины требуемого напряжения воз­ буждения более мощных ступеней усилителя. Оконечный усили­ тель является усилителем мощности, которую он отдает .в полез­

ную нагрузку.

Усилительные ступени однополосного тракта должны обеспе­ чивать .необходимый коэффициент усиления, неизменность его как в .полосе частот -сигнала, так и по диапазону рабочих волн, отдачу наибольшей мощности в антенну при достаточно высоком коэффи­ циенте .полезного действия, -получение .минимальных искажений. Однако усиление однополосного сигнала имеет и некоторые специ­ фические особенности, главные из которых -следующие.

1. Работа всех -ступеней усилителя, .в -целях получения мини­ мальных искажений, осуществляется .в недона-пряженном режиме при любых значениях амплитуды усиливаемого колебания,что, как известно, обусловливает сравнительно низкий кпд по ан-одной цепи

усилительных ступеней.

2. .Выбор рабочей точки на нижнем сгибе .статических характе­ ристик усилительных лам-п .приводит к .необходимости .стабилиза­ ции -цепей питания ламп из-за заметного влияния изменения пи­ тающих напряжений .на линейность модуляционной характеристи­ ки. В однополосном режиме, в отличие от телефонного режима .пе­ редатчиков с AM, передатчик не излучает мощности в .паузе пере­

13

дачи (если .не считать остатка несущей) и, следовательно, не дает возможности для суждения о правильности выбора режима или отклонении его от нормального. Отклонение режима в силу флук­ туаций литания может привести и .смещению рабочей точки в нели­ нейную область характеристики, что вызовет значительные нели­ нейные искажения.

3.Мощные однополосные передатчики, как правило, строятся по многоканальной схеме. Каналы, в зависимости от вида сооб­ щений, могут использоваться.для разного рода работ в произволь­ ных комбинациях. При этом приобретает важное значение пра­ вильное использование мощности передатчика. Для правильной оптимальной загрузки передатчика требуется определить границу верхнего загиба амплитудной характеристики.

4.Форма огибающей однополосного сигнала значительно отли­ чается от формы модулирующих нч сигналов.

Максимальный динамический диапазон однополосного передат­ чика определяется относительным уровнем шумов, фона и нели­ нейных искажений и обычно превышает 40 дБ, что удовлетворяет техническим требованиям как для радиовещания, так и для ра­ диосвязи. При одновременном использовании нескольких каналов динамический диапазон по каждому телефонному каналу оказы-

врется ниже на 6 дБ (при двух каналах) или на 12 дБ (при четы­ рех каналах).

Качество работы линейного усилителя характеризуется вели­ чинами нелинейных искажений (гармонических и комбинацион­ ных), неравномерности амплитудно-частотной, частотно-фазовой характеристик или группового времени запаздывания, отношений фон/сигнал и шум/сигнал, побочных и внеполосных излучений.

1.3. Структурные схемы двух- и четырехканальных приемников (10— 12]

За последние десять лет отечественными предприятиями и за­ рубежными фирмами разработано и введено в действие более 25—30 различных типов однополосных приемников. Значительное количество этих приемников относится к категории комбиниро­ ванных, т. е. обеспечивающих возможность приема сигналов с однополосной модуляцией, а также с другими видами модуляции. Ниже будут рассматриваться в основном структурные схемы одно­ полосных приемников, а также (кратко) метод построения комби­ нированных приемников.

Следует отметить, что в эксплуатации имеется большое коли­ чество типов однополосных приемников для подвижных служб и низовой связи, например, в отечественных радиостанциях РСО-5. РСО-ЗО и т. д. Структурные схемы этих приемников весьма разно­ образны и за отсутствием места не будут специально рассматри­ ваться.

Современный однополосный приемник представляет собой су­ пергетеродин, как правило, с двойным преобразованием частоты.

14

няются почти исключительно транзисторы. Лишь в некоторых приемниках для уменьшения уровня собственного шума и умень­ шения влияния перекрестной модуляции в первом или первых кас­ кадах УВЧ применяют лампы или даже параметрические усили­ тели на варикапах.

На рис. 1.4 приведена структурная схема современного четы­ рехканального однополосного приемника. Такую схему имеют, на­ пример, некоторые модификации отечественных и зарубежных

однополосных приемников. Поскольку при конструировании при­ емников отдельные каскады обычно объединяются в функциональ­ ные группы (блоки), то удобно и схему приемника рассматри­ вать, прежде всего, как комбинацию отдельных, связанных между собой функциональных блоков. В нее входят: блок главного ка­ нала (каскады 1—5); блок опорных частот — БОЧ (6) и опорный генератор (7)\ блок выделения пилот-сигнала — БВПС (каскады 12—15); оконечные блоки каналов В2, Вь Аь А2 (каскады 8—33) \ устройство формирования сигналов автоматической регулировки

в значительной степени независимо от уровня сигнала на входе главного канала. В связи с этим назначением блок главного кана­ ла начинается входным преселектором, обеспечивающим высокую 1 избирательность по зеркальной частоте первого преобразования и защиту от появления перекрестной модуляции при наличии на

16