КЛАСИФИКАЦИЯ, КАСКАДИ, СТРУКТУРНА СХЕМА и параметри на РАДИОПРЕДАВАТЕЛИ
Космическа радиокомуникация Радарно местоположение Радиоастрономия
2.2. Каскади и RPDU блокове
Радиопредавателят е съвкупност от отделни каскади и блокове, всеки от които функционира както самостоятелно, така и в комбинация с други части на цялото устройство. Каскадите включват:
автоосцилатор или генератор със самовъзбуждане - източник на радиочестотни или микровълнови трептения. В зависимост от метода на стабилизиране на честотата се разграничават кварцови и безкварцови автоосцилатори;
генератор с външно или независимо възбуждане - усилвател на радиочестотен или микровълнов сигнал по мощност. В зависимост от честотната лента се разграничават тесно- и широколентови генератори;
честотен умножител, който служи за умножаване на честотата на трептене;
честотен преобразувател, предназначен да измества честотата на трептене с необходимото количество;
честотен делител за разделяне на честотата на трептене;
честотен модулатор, който извършва честотна модулация;
фазов модулатор, извършващ фазова модулация;
филтри, които служат за пропускане на сигнала само в определена честотна лента;
суматор (наричан още делител) на мощности на сигнали, при който мощностите на еднотипни сигнали се сумират или сигналът се разделя по мощност необходимия брой пъти;
мостово устройство - вид суматор при събиране на мощностите на два сигнала или намаляване наполовина на мощността на сигнала;
насочен съединител, използван за избиране на част от мощността на сигнала от главния канал на неговото разпространение;
устройство за съгласуване, проектирано да съгласува изходния импеданс на радиопредавателя с входния импеданс на антената;
атенюатор, използван за управление на мощността на сигнала;
фазов превключвател, необходим законтрол на фазата на сигнала;
феритни еднопосочни устройства (циркулатори и вентили), които служат за предаване на сигнала само в една посока;
баластни съпротивления, при които се получава разсейване на мощността;
Основните блокове, съставени от каскади, включват:
блок за усилване на радиочестотния или микровълновия сигнал по мощност, изпълнен от последователно свързани генератори с външно възбуждане;
блок от честотни умножители, използвани в случай на голям коефициент на умножение;
честотен синтезатор за генериране на дискретен набор от честоти;
възбудител, който включва честотен синтезатор и честотен или фазов модулатор;
амплитуден модулатор за извършване на амплитудна модулация;
импулсен модулатор за извършване на импулсна модулация;
антенно-захранващо устройство, което свързва изхода на радиопредавателя към антената и включва филтър, насочен съединител, феритно еднопосочно и съгласуващо устройство;
автоматични блокове за управление, използвани за стабилизиране или управление на параметрите на радиопредавателя. Те включват: устройства за автоматично регулиране на честотата, автоматична настройка на електрическите вериги на усилващите стъпала, автоматична настройка на съгласуващото устройство, автоматично регулиране на мощността, автоматично поддържане на топлинни условия. Съвременните устройства за автоматично управление са изградени на базата на микропроцесор.
2.3. Структурна схема на RPDU
Реализирани са различни видове радиопредаватели като комбинация от подходящи каскади и блокове. Обобщена блокова схема на RPDU е показана на фиг. 2.1.
Ориз. 2.1. Генерализиранблокова схема на RPDU
Възбудителят служи за формиране на мрежа от работни честоти с необходимата стабилност. С малък брой работни честоти, възбудителят е изграден на принципа "кварц - вълна", което означава: всяка от честотите има собствен кварцов осцилатор. Преходът от една честота към друга се извършва с помощта на електронен ключ.
С голям брой честоти, възбудителят е цифров честотен синтезатор, който включва кварцов автоосцилатор, наречен референтен, делител с променливо съотношение на разделяне (CVD) и устройство за автоматично регулиране на честотата. Такъв синтезатор може да бъде изграден на базата на голяма интегрална схема.
Честотата на кварцовите автоосцилатори обикновено не надвишава 100 Hz. Следователно, когато честотата на предавателя е по-голяма от тази стойност, в устройството се включват честотни умножители, които увеличават честотата на сигнала с необходимия брой пъти.
Получаването на необходимата изходна мощност на радиопредавателя се осъществява с помощта на усилвател на мощността, каскадни RF или микровълнови генератори с външно възбуждане. Когато изходната мощност на предавателя надвишава мощността на едно устройство, сумирането на мощностите на генераторите се извършва в изходния етап.
Между изходното стъпало на радиопредавателя и антената е включено антенно-фидерно устройство (AFD). AFU включва: филтър за потискане на фалшиви лъчения от радиопредавател, сензори за падащи и отразени вълни и съгласуващо устройство. При работа в микровълновия диапазон вместо последното обикновено се използва феритно еднопосочно устройство - вентил или циркулатор.
Честотната модулация се извършва във възбудителя на радиопредавателя, фазовата модулация - във възбудителя или RF умножителите и усилвателите, амплитудата и импулса - в RF усилвателите.
С помощта на автоматичния блок за управление се извършва автоматично стабилизиране на параметрите на радиопредавателя (предимно мощност и температурни условия), защита в случай на нарушаване на нормалните условия на работа (например, когато антената се счупи) и управление (включване-изключване, настройка на честотата).
При съставянето и изчисляването на структурната схема на транзисторен радиопредавател се изхожда от неговото предназначение, работни условия и следните основни параметри: изходна мощност, подадена към антената; - работен честотен диапазон, честотна стабилност, тип модулация и характеристики на модулиращия сигнал.
Общо усилване на сигнала от мощността на радиопредавателя
къде е мощността на сигнала, влизащ в антената; - Коефициент на пренос на AFU; - сила на сигнала на възбудителя (обикновено Lab