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

I. Определяем по формуле (41) потери мощности в фидере

Лф = — 2.64 ДБ-

2. Зная размеры приемо-передающей антенны, по формуле (42) находим усиление

Полагаем, что рАп= Рдпр= 28,42 дБ.

3. По формуле (43) находим затухание радиоволн на участке распро­ странения

Pp = 101g(l,58Ю12- ^ ) = 128,7 дБ.

4. Значение интегральной функции распределения замираний на отдельном участке определяем согласно формуле (44), принимая во вни­ мание, что надежность связи на всей линии должна составлять 0,999:

140

Блок-схемы передатчиков радиорелейных станций с временным уплотнением

При временном уплотнении работа передатчика опреде­ ляется способом вторичной модуляции.

Возможны два режима работы: импульсный режим и ре­ жим непрерывной генерации. Для получения импульсного

Рис. 79. Блок-схемы однокаскадного импульсного (а), двухкаскадного

СВЧ (б), ЧМ (в) и ФМ (г) передатчиков.

режима работы передатчик строится по однокаскадной либо двухкаскадной схеме.

Однокаскадный передатчик отличается простотой кон­ струкции и надежностью. На рис. 79,а показана блок-схе­

141

ма однокаскадного передатчика при модуляции типа ФИМ—AM. Импульсный модулятор ИМ усиливает видеоим­ пульсы, поступающие на вход передатчика. Автогенератор работает в импульсном режиме, генерируя колебания СВЧ в те промежутки времени, когда на выходе модулятора дей­ ствуют импульсы. Для стабилизации положения переднего фронта во времени используется вспомогательный генера­ тор (ВГ).

Используя параметрическую стабилизацию, удается до­ вести относительную нестабильность частоты до 10-4, что отвечает существующим требованиям. Двухкаскадный передатчик состоит из автогенератора, работающего в не­ прерывном режиме, и усилителя СВЧ, который нормально закрыт и отпирается видеоимпульсами, поступающими с вы­ хода импульсного модулятора. Блок-схема двухкаскадного передатчика изображена на рис. 79,6 для случая модуля­ ции типа ФИМ—AM.

Врежиме непрерывного излучения радиосигналов амп­ литуда колебаний передатчика не меняется, а частота или фаза модулируется канальными импульсами. На рис. 79,б показана блок-схема передатчика, в котором используется модуляция АИМ—ЧМ.

Впоследнее время в радиорелейной аппаратуре находят применение транзисторные автогенераторы с кварцевой ста­ билизацией частоты, работающие на частотах порядка 20— 50 МГц. Для получения на выходе передатчика колебаний

вдиапазоне СВЧ применяют цепочки умножителей частоты. Широкое распространение получили умножители на варак­ торах, имеющие к. п. д. порядка 50—60% и выше. На рис. 79,г изображена блок-схема такого передатчика с модуля­ цией типа ДМ—ФМ. ФНЧ на входе модулятора использует­ ся для уменьшения ширины спектра сигналов, излучаемых антенной.

Схемы и элементы расчета основных узлов передатчиков

Одним из основных узлов передатчика является автоге­ нератор. Схема и конструктивные особенности автогенерато­ ров СВЧ определяются выходной мощностью, рабочими ча­ стотами, диапазонностью, требованиями надежности, ста­ бильности частоты, экономичности и т. д.

142

В автогенераторах импульсных передатчиков радиоре­ лейных линий с временным уплотнением в большинстве слу­ чаев применяют триоды СВЧ. Однокаскадные передатчики на триодах СВЧ применяются в аппаратурах Р-404, РМ-28 и т. д. Иногда в передатчиках используются приборы магне­ тронного типа — турбаторы, имеющие к. п. д. около 50% и мощность порядка 100 Вт. Турбатор хорошо работает в им­ пульсном режиме и применяется, например, в аппаратуре РМ-24А.

При работе триодов СВЧ в импульсном режиме получа­ емая от передатчика мощность в течение импульса может значительно превышать среднюю мощность, получаемую

внепрерывном режиме.

Рассеиваемая на аноде мощность в импульсном режиме

может в q раз превышать среднюю мощность рассеяния:

где q — скважность импульсов.

В импульсном режиме увеличивается электрическая проч­ ность триода, что позволяет повышать анодное напряжение. Кроме того, эмиссионная способность катода при длитель­

пульсном режиме отдать мощность в 250—1000 раз большую, чем в непрерывном режиме.

Обычно для надежной работы радиолинии импульсная мощность передатчика должна составлять 30—50 Вт. Такую мощность обеспечивает один триод СВЧ типа ГИ-12Б, ГИ-14Б, ГИ-12Б и т. д. Отсюда следует, что передатчик мо­ жет состоять всего из одной ступени — автогенератора. Упрощенная принципиальная схема такого передатчика по­ казана на рис. 80. В импульсных передатчиках особое зна­ чение имеет уменьшение времени установления колебаний СВЧ, т. е. уменьшение фронта радиоимпульса [25]. Процесс установления колебаний тем дольше, чем больше нагружен­ ная добротность Q анодного резонатора и приведенное вну­ треннее сопротивление R\ триода.

Обычно длительность канального импульса на выходе

143

В этом случае время установления колебаний определиется по формуле

Рис. 80. Упрощенная принципиальная схема однокаскадного импульсного передатчика:

А — анод; К — катод; С — сетка; ЭС — элемент связи; В Г — вспомогательный генератор; В и М — емкостные поршни настройки («Волна» и «Мощность»),

144

81 показана схема транзисторного автогенератора с кварце­ вой стабилизацией, применяемая в аппаратуре ДМ-400/6. Автогенератор работает подобно мультивибратору с эмиттерной связью. Для стабилизации частоты колебаний в цепь обратной связи включен кварц. Выходной сигнал богат не­ четными гармониками, что облегчает работу последующих каскадов умножения частоты.

Расчет транзисторных автогенераторов с кварцевой ста­ билизацией производится по методике, описанной в литера­ туре [17, 34, 39].

Модуляторы передатчиков

Импульсная модуляция в передатчике может быть полу­ чена путем подачи канальных импульсов на управляющую сетку либо анод генераторного триода. При импульсной мо-

Кантенне

Рис. 82. Трансформаторная схема получения анодно-импульсной модуляции.

дуляции на анод заметно увеличивается импульсная мощ­ ность, отдаваемая лампой. По этой причине модуляция на анод более целесообразна, чем на сетку.

В импульсных передатчиках радиорелейных линий связи нашли применение модуляторы, работающие по принципу импульсных усилителей. Обычно применяются усилитель­ ные схемы трансформаторные (рис. 82) и бестрансформаторные (резисторные) (рис. 80).

Трансформаторные схемы отличаются эффективностью и удобством согласования полярностей импульсов, однако их применение ограничено значительными переходными по­

145