Разработка и расчет структурной схемы передатчика с однополосной модуляцией
Первый этап—разбивка на поддиапазоны (см. 2.1). Далее—расчет (2.1) с учетом m=0. Вопрос о способе построения оконечного каскада и выборе активного элемента решается аналогично рекомендациям в 2.2. Также решается вопрос о параметрах и структуре предоконечного каскада. Будем полагать, что на вход тракта промежуточных каскадов от схемы формирования однополосного сигнала (СФОС) поступает колебание мощностью =0 025...0.06 Вт. Тогда вопрос о числе промежуточных каскадов и их параметрах решается на основе соотношений (2.3, 2.4), при этом значение частоты для них соответствует рабочей частоте передатчика, т.е. . Следует помнить, что в тракте усилителя сформированного в СФОС сигнала, нельзя применять каскады умножения частоты.
Следующим этапом является разработка и расчет структурной схемы блока СФОС. Здесь рассматривается фильтровый метод формирования однополосного сигнала с двумя каскадами преобразования спектра исходного сигнала от ИИ и подавлением несущей (преднесущей) в балансных модуляторах. Тогда структурная схема блока СФОС имеет вид рис.2—совместно с трактом усиления.
- 12 -
На схеме (рис.2): 1,2—промежуточные усилители, 3,4—предоконечный и оконечный (ГВВ) каскады, БУ—буферные усилители, БМ—балансный модулятор, ПФ,ЭМФ—полосовой и электромеханический фильтры, УНЧ—усилитель сигнала источника сообщений, —частоты поднесущей и несущей частоты , поступающие от возбудителя (синтезатора частот), 5-полосовой согласующий фильтр.
На схеме указаны мощности на выходе каскадов, которые предстоит рассчитать. Мы условились, что тогда
- коэффициент передачи ЭМФ
Полагая, что от СЧ на частотах и поступают колебания мощностью порядка 0.05Вт, коэффициенты усиления по мощности буферных усилителей:
Исходя из этих последних соотношений нужно решить вопрос о структуре каскадов буферных усилителей, полагая, что один каскад БУ обеспечивает 30...40. Вопрос о структуре УНЧ решается так же как и в 2.2 для структуры каскадов модулятора.
Заключительным этапом так же как и в 2.2 является составление резюме и полной структурной схемы передатчика.
2.4. Разработка и расчет структурной схемы передатчика с частотной модуляцией.
Первый этап—разбивка на поддиапазоны (см.2.1).
Далее—расчет (2.1) с учетом .
Процедура формирования ЧМ - радиосигнала обычно осуществляется за-
дающим генератором передатчика на уровне пониженных частот по сравнению с диапазоном несущих. Значения частот задающего генератора целесообразно устанавливать в диапазоне порядка 20..З0 МГц. Поэтому сперва следует определить необходимое значение коэффициента умножения частоты задающего генератора до уровня несущих частот. Положим, например, что
максимальная частота задающего генератора равна З0 МГц, а максимальная частота диапазона несущих ( ) равна . Тогда коэффициент умножения ,а минимальная частота задающего генератора , и диапазон перестройки задающего генератора будет … 30МГц. Если задано значение индекса частотной модуляции и частота модуляции , то необходимое значение девиации частоты на выходе передатчика будет
Соответственно от задающего, модулируемого по частоте генератора требуется получить и . Целесообразными коэффициентами умножения одного каскада следует считать 2 и 3. Тогда следует обеспечить , где k—число каскадов умножения на 2 и n— число каскадов умножения на 3, общее число каскадов умножения l=k+n. Между каскадами умножения, особенно после умножения на 3, целесообразно ставить буферные усилители.
Можно предложить два типа структурных схем передатчика с ЧМ: с оконечными каскадами на ГВВ и с оконечным каскадами, построенными по схеме умножителей частоты (на варакторах), последний тип целесообразно применять в диапазоне СВЧ. При этом для варакторного варианта передатчика перед трактом варакторных умножителей следует помещать один-два каскада, построенных по схемам ГВВ, последний из которых служит как бы источником мощности ВЧ-колебаний для варакторного умножения частоты, т.к варакторные умножители не являются усилителями мощности ВЧ-колебаний. Этот ГВВ будет самым мощным каскадом передатчика. Приведем для примера структурную схему передатчика варакторного типа (рис 3).
На рисунке3: 1,2—буферные усилители (ГВВ) для возбуждения цепочки варакторных умножителей 3,4, каждый из которых построен по схеме умножения на 2; между задающим генератором (ЗАГ) и усилителями расположена цепочка трех умножителей частоты на 3. Общий коэффициент умножения в схеме . На рисунке также указаны выходные мощности каскадов. Ориентировочные расчетные соотношения мощностей аналогичных каскадов имеют вид:
Выбор элементной базы должен соответствовать значениям Р и для каждого каскада, например, для каскада 4: и , для каскада 2: и , т.е. , для каскада первого утроителя: и , т.е. и т д.
Пример схемы первого типа (с ГВВ на выходе):
На рисунке4: 1,2,3,4—оконечный, предоконечный ГВВ, промежуточные усилители; умножители частоты транзисторного типа с общим коэффициентом умножения:
N=32 ∙ 2=18, .
Мощностные параметры каскадов определяются аналогично параметрам каскадов 1,2 и умножителей схемы Рис.3. Для буферных усилителей 3,4 следует ориентироваться на соотношение (2.4). Частотные параметры определяются аналогично предыдущему случаю. Заключительный этап тот же что и в 2.2.