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

ным каналам; возможность настройки на заданную частоту и перестройки в диапазоне частот.

Подавление помех от соседних станций будет эффектив­ ным в том случае, если входные цепи дают ослабление ме­ шающих сигналов более 100 дБ. Получить столь большое затухание весьма трудно, поэтому необходимо такое распре­ деление частот приема и передачи, при котором рабочие ча­ стоты передатчиков не попадают в побочные каналы приема. Это обстоятельство учитывается при разработке плана ре­ комендуемых рабочих частот, согласно которому работает аппаратура СВЧ стволов на радиолиниях. С учетом сказан­ ного ослабление по зеркальному каналу может быть по­ нижено до 30—40 дБ.

Радиорелейные линии с временным уплотнением работа­ ют, как правило, в диапазоне дециметровых волн, поэтому избирательные системы входных цепей могут выполняться в виде отрезков волноводов (РМ-28), коаксиальных резона­ торов (РМ-24А), полосковых линий (ДМ-400/6) и т. д.

Входная цепь может содержать один или несколько свя­ занных резонаторов. В качестве примера рассмотрим более подробно входные цепи, в которых используются коакси­ альные резонаторы.

На рис. 85,а,б показаны соответственно конструктивная и эквивалентная схемы преселектора, состоящего из двух связанных коаксиальных резонаторов. Определение коли­ чества резонаторов в преселекторе и расчет их параметров удобно производить по обобщенным частотным характери­ стикам [8, 43].

Обобщенные резонансные кривые эквивалентных коле­ бательных систем с критической связью представлены на рис. 86.

Расчет преселектора производится в следующем порядке. По графикам амплитудно-частотных характеристик опре­ деляется величина обобщенной расстройки х для заданной величины избирательности у по какому-либо побочному ка­ налу. Величина х зависит от выбранного числа резонаторов. Определяют необходимую добротность нагруженного

резонатора по формуле

(56)

Исходя из конструктивных соображений, выбирают внешний D и внутренний d диаметры резонаторов. Наиболь­

15^

шая собственная добротность коаксиального резонатора име­ ет место при соотношении Did = 3,6. Однако добротность изменяется незначительно при Did = 2,3 -у- 6,2.

Определяют добротность ненагруженного резонатора:

(при Did = 3,6 р = 75 Ом). Коэффициент передачи по мощ­ ности для одного резонатора при условии полного согласо­ вания

Коэффициент передачи по мощности входной цепи, со­ стоящей из п резонаторов, определяется выражением

Рассчитывают резонансное сопротивление контура в ре­ жиме согласования

Находят оптимальный коэффициент трансформации, обе­ спечивающий согласование по мощности антенно-фидерной системы с резонатором преселектора

Р, - , (62)

где рф— волновое сопротивление фидера.

Определяют оптимальный коэффициент связи смесителя с резонатором преселектора

где Явх.см — входное сопротивление смесителя, которое со­ ставляет 50—120 Ом.

154

Общий коэффициент трансформации, обеспечивающий согласование,

Определяют длину коаксиального резонатора для рабо­ чей частоты

графиком, представленным на рис. 87, где х0 = ^^(пф) t51I-

Пример 13. Требуется рассчитать параметры преселектора прием­ ника радиорелейной станции, работающего в диапазоне частот 1600— 2000 МГц. Промежуточная частота /пр = 30 МГц, ослабление по зеркаль­

ному каналу не менее 50 дБ, волновое сопротивление фидера />ф = 75 Ом.

По графикам обобщенных характеристик (рис. 86) определяем, что

ваданное ослабление обеспечивает двухконтурная система при обобщен­ ной расстройке х = 10.

Эквивалентную добротность нагруженного резонатора на средней

155

частоте диапазона определяем по формуле (56)

156

Выбор типа смесителя в значительной степени определя­ ется требованием уменьшения коэффициента шума приемни­

коаксиального резонатора.

(рис. 40).

В приемниках длинноволновой части дециметрового ди­ апазона часто применяется УСВЧ, поэтому конструкция смесителя иная. На рис. 88 приведена принципиальная схе-

ма УСВЧ, смесителя и первого каскада УПЧ приемника аппаратуры ДМ-400/6. Однокаскадный УСВЧ на транзисто­ ре 77 с заземленной базой имеет усиление около 15 дБ при полосе пропускания порядка 5 МГц. Входной контур

157

образован конденсатором Cl и входной индуктивностью тран­ зистора. Выходной контур состоит из короткозамкнутой резонансной линии и конденсатора С5. Смеситель выполнен

Ы) поступает на входной контур УПЧ, образованный индуктивностью L2 и входной емкостью транзистора Т2.

К смесителю Волномер

Рис. 89. Гетеродин на металлокерамическом триоде.

В приемниках РР линий с временным уплотнением в ка­ честве гетеродинов применяются отражательные клистро­ ны, генераторы на металлокерамических лампах, транзистор­ ные генераторы с последующим умножением частоты.

Особенно широкое применение в настоящее время нахо­ дят генераторы на металлокерамических триодах. Принци­ пиальная схема такого гетеродина показана на рис. 89. Генератор выполнен по схеме с общей сеткой, в качестве ко­ лебательных систем используются коаксиальные линии.

Конструкция резонаторов односторонняя. Настройка контуров производится двумя плунжерами, которые изме­ няют конфигурацию поля в резонаторе.

Обратная связь осуществляется с помощью нескольких петель, расположенных между анодно-сеточным и катодно­

158

сеточным резонаторами. Настройка гетеродина осуществля­ ется по волномеру.

Расчет генераторов производится по обычной методике.

Требования к тракту УПЧ

Усилитель промежуточной частоты должен обеспечить: необходимое усиление сигнала; нужную полосу пропуска­ ния; постоянство неравномерности усиления в полосе про­ пускания при смене ламп, изменении напряжения питания, температуры и влажности; возможность ручной и автомати­ ческой регулировки усиления; минимальный коэффициент шума; надежность в работе, экономичность и удобство в экс­ плуатации.

Конструкция УПЧ в радиорелейной аппаратуре с вре­ менным уплотнением аналогична блокам УПЧ аппаратуры с частотным уплотнением. Однако требования к характери­ стикам тракта УПЧ приемников РР линий с временным уп­ лотнением менее жестки. Например, не требуется высокой линейности фазо-частотной характеристики, что упрощает конструкцию УПЧ, кроме того, допускается значительная неравномерность усиления в полосе пропускания. Поэтому каскады УПЧ, как правило, содержат одиночные резонанс­ ные контуры, настроенные на промежуточную частоту. При этом амплитудно-частотная характеристика всего усилите­ ля имеет колокольную форму [27].

В УПЧ применяются схемы на лампах либо на полупро­ водниковых приборах [1, 2, 6, 22, 30, 35].

При использовании ламповых схем иногда удается полу­ чить заданный коэффициент шума без использования каскад­ ной схемы на входе УПЧ, что позволяет применять однотип­ ные лампы во всех каскадах.

При использовании схем на полупроводниковых прибо­ рах необходимо учитывать ряд особенностей работы тран­ зисторов [40, 56]. Обычно коэффициент шума таких УПЧ несколько выше, чем ламповых. Однако применение УСВЧ позволяет значительно снизить коэффициент шума всего приемника (рис. 88).

159