ВУЗ: Не указан
Категория: Не указан
Дисциплина: Не указана
Добавлен: 23.10.2024
Просмотров: 50
Скачиваний: 0
Выражение (2.1) позволяет решить не только прямую за дачу — определить значение QoDblx. но и обратную — найти минимальное расстояние между приемной и мешающей стан циями, при котором будет обеспечиваться некоторое заданно" значение Q03.
Для этого следует определить
Bci\< Qo з — Р» с Ч- До Тс + Ро м — у-о >
а затем найти необходимое расстояние между станциями ЛМ1Ш как функцию от Дотм-
Расстояние при котором Qonux^ <2оз. гДе Qua опреде ляется рекомендациями МКТР на величину шумов в каналах связи, обусловленных работой систем в общих полосах частот, называется координационным расстоянием.
Критерии ЭМС
Для сопоставления возможностей работы различных систем в условиях совместного использования общей полосы частот применяют критерии электромагнитной совместимости.
Под критериями ЭМС понимают характеристики или пэ раметры, позволяющие оценить и сравнить возможность ра боты радиоэлектронных средств в общей полосе частот при допустимых значениях взаимных помех. Следует подчеркнуть, что критерии ЭМС должны быть достаточно общими парамет рами, охватывающими совокупность свойств систем, работаю щих в общей полосе частот.
Учитывая сказанное, целесообразно принять величину ■/.„ в качестве одного из критериев ЭМС систем связи. Из уравне ния (2.1) следует, что системы с большими значениями у.„ будут меньше подвержены воздействию мешающих сигналов, другими словами, будут более приспособлены к совместному использованию полос частот, чем системы, имеющие мень шие значения у.0 . Э т о т критерий зависит от таких важных па раметров, как стабильность частоты излучаемых колебаний; интенсивность побочных излучений и гармоник; эффективность селективных элементов, уменьшающих возможность приема излучении во всех полосах частот, кроме рабочей, и др.
Выполнение указанных параметров достигается в процес се разработки передающих и приемных устройств войсковых радиостанций.
ВОПРОСЫ ДЛЯ КОНТРОЛЯ
1.Чем обусловлен увеличивающийся спрос на радиочастоты?
2.На какие диапазоны делится спектр радиоволн?
3.Где находят применение сверхдлинные и оптические волны?
4. Какими методами удовлетворяются потребности в радиочастотах?
5. Что понимают под взаимными радиопомехами и каковы условия их возникновения?
G. Дать краткую характеристику группам взаимных радиопомех. 7. Что называется электромагнитной совместимостью?
8 Чем определяются особенности электромагнитнй совместимости?
9.Каким параметром характеризуется ослабление мешающего сигнала? От чего зависит этот параметр?
10.Что понимается под критерием ЭМС?
§ 2. Методы стабилизации частот радиостанций
Развитие современных радиостанций выдвигает в ряд наи более важных их показателей стабильность высокой частоты колебаний, используемых для передачи и приема полезной ин формации. Наряду с этим в связной, измерительной и другой радиоаппаратуре необходимо иметь значительные частотные перекрытия, т. е. обеспечить диапазонность работы. Наиболее распространенным источником высокочастотных колебаний является автогенератор с колебательным контуром, имеющим сосредоточенные или распределенные реактивные элементы.
В контурах используется так называемая параметрическая стабилизация частоты (стабилизация параметров контура), основанная на термокомпенсации, применении высококачест венных деталей, выборе надлежащего режима работы актив ного элемента и т. п. Плавное перекрытие широкого диапазона частот с рассматриваемой точки зрения — основное достоин ство такого автогенератора. Однако стабильность частоты ко лебаний у них, несмотря на ряд достижений за последнее вре мя науки и техники, во многих случаях не может удовлетво рить предъявляемым требованиям, особенно когда необходимо применение значительного перекрытия по частоте (& = 10_3).
Высокостабильные генераторы (например, основанные на использовании электромеханических колебательных систем) позволяют получить колебания лишь на фиксированных часто тах, соответствующих определенной настройке. В качестве по добных систем обычно используют кристаллы кварца.
Таким образом, стабильность частоты и диапазонность на ходятся в определенном взаимном противоречии, и при проек тировании в поиске компромиссных решений приходится идти на создание более сложных систем. Обычно такие системы ос нованы на использовании кварцевой стабилизации частоты (иногда в сочетании с параметрическими методами), выделе нии гармонических составляющих в результате нелинейной/ преобразования и т. п. При этом получить высокую стабшп - ность частоты (о = 10-7) в непрерывном широком диапазо
не, как правило, не удается, и поэтому диапазон частот пред
3(>
ставляют в виде ряда дискретных, или, как их иногда называ ют, фиксированных точек, общее число которых должно удов летворять предъявляемым требованиям.
Для пояснения рассмотрим рис. 2.2, на котором /„ и / в означают соответственно нижнюю и верхнюю частоты диапа-
I |
! |
ft |
I |
/, /, /,..................................1 Л , |
I |
Рис. 2.2
зона. Плавно изменяющуюся в пределах от /„ до /„ частоту / можно с известной степенью точности заменить дискретной, ступенчатой перестройкой с шагом, обеспечивающим прохож дение через точки
/ 1. Л*, /з- • • •» /лг-1. / N,
где |
/ , = /„ и /лг = / в. |
Совершенно ясно, что при переходе от непрерывного участ ка диапазона / „ — /„ к дискретным точкам неизбежны неко торые потери в тактических возможностях аппаратуры. Одна ко, если стабильность частоты во много раз улучшается и чис ло дискретных точек N достаточно велико, то такой переход можно считать технически целесообразным. Совокупность то чек / 1 , /2 , fз, • • •, / jv- ь /ы называют дискретным множеством частот, или сокращенно д.м.ч.
При этом следует заметить, что по мере повышения числа N растут технические трудности, связанные с построением ап паратуры.
Очевидно, что при большом N использовать для получения каждой фиксированной точки кварцы не представляется воз можным. В связи с этим системы стабилизации д.м.ч. называ ют иногда «системами стабилизации большого количества фиксированных частот с помощью малого числа кварцев» или «системами диапазонно-кварцевой стабилизации». Учитывая общность рассматриваемой задачи с понятием интерполяции, некоторые методы образования д.м.ч. часто называют интер поляционными.
Кроме того, в дальнейшем необходимо различать понятия «дискретное множество частот» и «сетка опорных частот» (с.о.ч.). Первое из них относится к диапазону частот выходных колебаний устройства и должно поэтому удовлетворять техни-
37
веским требованиям на систему п целом, в то время как вто рое --- к внутренним блокам, составляющим систему стабили зации д.м.ч.
Схемы, обеспечивающие создание указанной сетки, назы вают датчиками опорных частот или ДОЧ, а сами частоты обо значают
/о .ч 1 > /о .ч 2 1 . • • , / о ч (/V —1), /u .'uV •
Рабочую частоту выходных колебаний, получение которой пз всего д.м.ч. требуется в данный момент для нормального функционирования всей аппаратуры, обозначим через / р.
Системы стабилизации д.м.ч. широко используют во многих видах радиостанций. Поэтому изучение методов стабилизации проводится на примерах обобщенных структурных схем, а осо бенности конкретных вариантов рассматриваются специально при изучении приемных и передающих устройств радиостан
ций.
В тех случаях, когда системы стабилизации д.м.ч, исполь зуются в передатчиках, их обычно называют возбудителями, а системы, примененные в приемных устройствах, — гетероди нами.
§ 3. Основные характеристики систем стабилизации частоты
Системы стабилизации д.м.ч. представляют собой сложные радиотехнические устройства, выполняющие многообразные функции. Они, как правило, не самостоятельны, а входят в со став приемной и передающей аппаратуры, и поэтому требова ния, предъявляемые к ним, определяются показателями по следней. Однако рассматриваемые устройства имеют и ряд свойственных им характеристик, которые решающим образом влияют на методы построения схем.
Ктаким характеристикам можно отнести следующие:
1.Диапазон частот / „ —/„, который может быть охаракте
ризован как с точки зрения абсолютных значений /„ |
и |
так |
|
и по коэффициенту перекрытия |
Если А /< |
1,1 — 1,2, |
|
то диапазон принято считать узкополосным, при А /> 1,2 — широкополосным. Обычно для упрощения схемных и конструк тивных решений при проектировании стремятся расположить / н и /в в одном диапазоне частот, например коротковолновом, УКВ или каком-либо другом.
2. Общее количество фиксированных частот N и частотный интервал /•'„ между ними. Величина N в различных видах ап паратуры бывает от нескольких десятков (сотен) до несколь
38
ких десятков тысяч. Интервал F,,, называемый также шагом или ступенью дискретности, колеблется от десятков килогерц дс десятков, единиц или десятых долей герц (последние две цифры относятся к измерительной аппаратуре).
3. Стабильность дискретного множества частот 8 = /о
измеряемая обычно в относительных единицах, оказывает не посредственное влияние на эксплуатационную надежность ап паратуры, а также на методы построения систем стабилизации д.м.ч. Для таких систем величина 8 имеет порядок 10~4—10-10.
4. Количество кварцевых резонаторов пкВ и коэффициент эффективности Р их использования, определяемый как отно шение Р = N!nKв. лежит в пределах от нескольких десятков тысяч до сотен. Коэффициент Р во многом характеризует пра вильность технического подхода к проектированию систем ста билизации д.м.ч. При проектировании следует учитывать и стоимостные расчеты, имея в виду, что наиболее дорогостоя щими являются прецизионные кварцевые резонаторы, вслед ствие чего количество их в системе стабилизации д.м.ч. должно быть минимальным.
5. Степень подавления «паразитных» колебаний R опреде ляется как отношение амплитуды напряжения полезного коле бания к амплитуде напряжения паразитного колебания на вы ходе системы:
R « 20 lg -ff* - . k'nap
Поскольку системы стабилизации д.м.ч. принципиально ос нованы на использовании нелинейных элементов (делителей, умножителей, преобразователей частоты и т. п.), то возникают серьезные трудности при реализации высоких значений R. Час тоты наиболее «опасных» побочных колебаний, нередко рас положенные в непосредственной близости от tT, плохо фильт руются контурами каскадов усиления мощности передатчика п высокочастотного тракта приемника. В результате создают ся помехи, бесполезно расходуется мощность и возникают пе рекрестные искажения, а также ложные каналы приема.
Величина R измеряется в относительных единицах или в децибелах и должна быть в рассматриваемых системах боль шей 60—80 дБ.
6. Время перехода t„ с одной частоты на другую в боль шинстве радиостанций, особенно предназначенных для исполь зования на подвижных объектах (самолетах, ракетах и т. п.), жестко регламентируется. В быстродействующих возбудите
39