Файл: Хромых, М. К. Проектирование радиорелейных линий связи.pdf

Характеристика группового времени пробега корректи­ рующего четырехполюсника (рис. 41,а) может быть построе­ на по формуле [51]

Рис. 40. Характеристика группового времени пробега.'

Семейство характеристик группового времени пробега

для этого четырехполюсника при различных значениях от-

Q

ношения J приведено на рис. 42.

УЗ

Рис. 41. Схемы корректирующих четырехполюсников:

а — обобщенная; б — перекрытого Т.

Практически можно рекомендовать такой порядок рас­ чета корректирующего четырехполюсника. По характеристи­ ке группового времени пробега (рис. 40) находят Ат, опре­ деляющее степень искажения характеристики усилителя,

86

затем это значение подставляют в уравнение (22), которое

Q

решается относительно ^ при нулевой расстройке. Для об- <->2

легчения можно пользоваться графиком рис. 42. Все остальные параметры опре деляются из соотношений:

Рис. 43. Схемы УПЧ на тран­ зисторах;

а — каскодная; б — каскад ОУПЧ.

6

87

Q

Для выбранного значения по уравнению (22) выполня­

ют построение характеристики группового времени пробега корректирующего четырехполюсника, по которой определя­ ют значеция Ат при расстройках в пределах заданной полосы пропускания.

Имея характеристики группового времени пробега уси­ лителя и корректирующего четырехполюсника, можно по­ строить результирующую характеристику.

В новых радиорелейных системах находят применение схемы УПЧ на транзисторах, некоторые из типовых схем приведены на рис. 43. Параметры наиболее часто использу­ емых транзисторов приведены в табл. 15 [16].

Амплитудные ограничители

Реализация помехоустойчивости,свойственной системам связи с частотной модуляцией, возможна при условии пода­ чи на частотный детектор высокочастотного сигнала без на­ кладки паразитной амплитудной модуляции (AM).

Основные причины возникновения AM — наложение на полезный сигнал шумов приемного устройства, неравно­ мерность частотной характеристики тракта от модулятора передатчика до демодулятора приемника. Паразитная AM может возникнуть и в тракте распространения радиоволн. Помеха на входе приемника также приведет к возникнове­

88

нию AM принимаемых частотно-модулируемых (ЧМ) коле­ баний.

Ограничители должны подавить паразитную AM неза­ висимо от причин, ее вызывающих.

Требования к амплитудным ограничителям: высокий коэффициент подавления паразитной AM; широкополосность, т. е. получение необходимого коэффициента подавле­ ния AM в широкой полосе спектра многоканального сообще­ ния; независимость коэффициента подавления AM ограни­ чителей от частоты паразитной модуляции.

Это означает, что постоянная времени в цепи ограничите­ ля должна быть весьма малой. Так, если РРЛ связи предназ­ начены для передачи программы телевидения,то постоянная времени в цепи ограничителя меньше 0,1 мкс. Поскольку выполнить это в ламповых схемах трудно, то в качестве не­ линейных элементов ограничителей обычно используют по­ лупроводниковые приборы. Качество работы ограничителя оценивают по форме его амплитудной характеристики, кото­ рая выражает зависимость амплитуды напряжения на выхо­ де ограничителя от амплитуды входного напряжения. Пара­ метром ограничителя является его порог ограничения, опре­ деляющий, при какой амплитуде входного сигнала ограни­ читель удовлетворяет необходимым требованиям.

В радиорелейной аппаратуре применяют диодные огра­ ничители. Их преимущества: простота схемы, широкополосность, отсутствие фазовых искажений при симметричном ограничении. Постоянная времени т в цепи такого ограничи­ теля (рис. 44,а) определяется паразитными емкостями схе­ мы, сопротивлением полупроводниковых диодов и источников постоянного смещения Еп. Для получения малых посто­ янных времени применяют германиевые диоды, обладающие большой крутизной вольт-амперной характеристики и ма­ лой паразитной емкостью.

Если одной ограничительной ступени недостаточно, то необходимый коэффициент подавления паразитной АМдостигается последовательным включением двух, а иногда и большего числа ступеней.

Пример 8. Рассмотрим расчет диодного амплитудного ограничи­

теля на конкретном примере.

Так как усилительная лампа работает в линейном режиме, то в эк­ вивалентной схеме ограничителя (рис. 44,6) ее можно представить гене­ ратором тока, в котором

‘к = ^ksm

89

где Ik = St/Bx. Сопротивлением диодов в направлении проводимости

можно пренебречь, при этом погрешность в расчете будет незначительной.

Рассчитаем основные элементы эквивалентной схемы и амплитуд­ ную характеристику ограничителя при следующих условиях; амплиту­

Для осуществления глубокого ограничителя широкополосного сигнала

Рис. 44. Схемы амплитудного ограничителя:

а — принципиальная; б — эквивалентная.

желательно^ применить усилительную лампу с большой крутизной и ма* лой входной емкостью. Выбираем высокочастотный пентод типа бЖОП-F!

где Свых 0Гр • выходная емкость усилительной лампы; Свхл—. входная емкость следующей ступени; Свх д — емкость диодов; См —емкость мон­ тажа,

90

Подставляя соответствующие значения, получим

Ск = 2,7 + 7,8 + 5 + 3 = 18,5 пФ.

Эквивалентное сопротивление R3 для получения заданной полосы

пропускания

Рис. 45. Амплитудная характеристика ограничителя.

Индуктивность контура

WqC (6,28 • 70 • 10^ . 18,5 . 10~12

Задаваясь различными значениями входного напряжения, рассчи-, таем амплитудную характеристику ограничителя по формуле

По результатам расчета построен график рис. 45. В качестве огра­ ничителей можно применять транзисторы. Расчет такого ограничителя сводится к выбору рабочей точки транзистора, т. е. к выбору оптимально­ го угла отсечки тока эмиттера, при котором будет максимальное подав­ ление амплитудной модуляции на выходе, а также определению сопротив­ ления в цепи эмиттера.

Частотные детекторы (ЧД)

ЧД состоит из частотного дискриминатора, преобразую­ щего частотно-модулированные колебания в амплитудно-ча- стотно-модулированные (АЧМ), и амплитудного детектора, осуществляющего преобразование АЧМ колебаний в колеба­ ния, соответствующие модулирующему сигналу. Детектор­ ная характеристика определяется зависимостью

91

К частотному детектору предъявляются следующие тре­ бования: большая крутизна характеристики; линейность де­ текторной характеристики в заданной полосе частот; малая чувствительность к паразитной амплитудной модуляции; малые нелинейные и частотные искажения.

При передаче телевизионных сигналов предъявляются повышенные требования к линейности фазовой характерис­ тики ЧД.

В аппаратуре РРЛС наиболее часто применяют ЧД с вза­ имно расстроенными контурами. Для обеспечения большей

линейности детекторной характеристики в широкополосных системах желательно применять ЧД с системами взаимно расстроенных пар контуров. На их сравнении остановимся ниже. Что касается ЧД на длинных линиях, то их анализ и опыт эксплуатации показал, что они имеют малую крутизну детекторной характеристики, чувствительны к форме коле­ баний промежуточной частоты, поэтому их применение огра­ ничено.

Способы линеаризации детекторных характеристик схем

ЧД. В ЧД с взаимно расстроенными контурами один из кон­ туров ЧД (рис. 46) настроен на частоту выше центральной частоты, другой соответственно ниже. Детекторы Д1 и Д2 могут быть включены в одном направлении, тогда между групповым усилителем и детектором необходимо использо­ вать дополнительную ступень или трансформатор для пере­

92