Теория: радиопередающие устройства. Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники

Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники / Начинающему радиолюбителю

 Комментарии к статье

С развитием радиотехники появилось огромное число разных радиопередающих устройств - от мощных радиовещательных и радиолокационных, генерирующих мегаватты высокочастотной мощности, до миниатюрных карманных, мощностью в милливатты, служащих для радиоуправления моделями или включения охранной сигнализации автомобиля. Они работают на самых различных частотах от десятков килогерц (сверхдлинные волны) до десятков гигагерц (миллиметровые волны). Тем не менее во всех подобных устройствах много общего, что и позволяет выделить их в отдельный класс радиотехнических устройств.

Теперь довольно редко применяют однокаскадные радиопередатчики, представляющие собой автогенератор, связанный с антенной. Это могут быть либо простейшие микромощные передатчики сигналов радиоуправления, либо уникальные передатчики сверхвысоких частот, например радиолокационные. Большинство же радиопередатчиков строят по схеме задающий генератор - усилитель мощности. При этом функции возбуждения колебаний и усиления их до необходимого уровня мощности оказываются разделенными, что и позволяет построить эти каскады оптимальным образом.

Рассмотрим наиболее распространенные и интересные для радиолюбителей ДВ, СВ и KB передатчики, т.е. работающие в диапазонах, которые отведены для радиовещания с амплитудной модуляцией (AM). Исторически это самая старая система вещания, обладающая многими недостатками, но отказаться от нее нельзя. Дело в том, что волны этих диапазонов распространяются на большие расстояния, а в мире эксплуатируются сотни миллионов радиоприемников, рассчитанных именно на прием AM сигналов. Поэтому и AM передатчиков в мире великое множество. Их совместная работа в эфире невозможна без четкой организации, относящейся, прежде всего, к распределению частот. Каждой радиостанции отведена своя рабочая частота, а сетка частот установлена кратной 9 кГц - на ДВ и СВ и 5 кГц- на КВ.

Требования к стабильности частоты радиовещательных передатчиков очень высоки, и в их задающих генераторах теперь используют только синтезаторы частоты. Более того, опорные частоты для синтезаторов "привязывают" к общенациональным стандартам времени и частоты. В ряде случаев несущая мощной станции ДВ служит таким стандартом, как, например, несущая радиостанции Дройтвич в Англии.

В России поступают несколько иначе: эталонный сигнал, полученный от атомного стандарта частоты, излучается специальными радиосганциями в Подмосковье на частоте 66,(6) кГц и в Иркутске на частоте 50 кГц. На каждом радиоцентре имеется специальный приемник эталонной частоты (ПЭЧ) и устройство сравнения частот, позволяющее подстраивать под нее опорную частоту синтезатора (рис. 56). Относитель ная нестабильность частоты радиовещательных станций может составлять всего 10-12 ...10-15. Часы, синхронизированные с такой точностью, "уходили" бы где-то на секунду за миллион лет! Кстати, электронные часы с подстройкой по сигналам эталонных частот сейчас уже начинает выпускать промышленность.

Итак, высокостабильные колебания несущей частоты от задающего генератора получены, их усиливают промежуточными каскадами передатчика и подают на оконечный, мощный каскад, в котором одновременно с усилением осуществляют и модуляцию. Может возникнуть вопрос: почему не модулируют сигнал на низком уровне и потом не усиливают модулированные колебания? Это связано со стремлением получить максимальный КПД передатчика - ведь речь идет о мощностях в десятки и сотни киловатт.

Наибольшее распространение получила анодная модуляция в режиме класса В с высоким КПД Упрощенная схема оконечного каскада передатчика с модулятором показана на рис. 57. Высокочастотные колебания несущей через катушку связи L1 поступают в сеточный контур L2C1 выходного каскада передатчика, собранного на мощном тетроде VL1. Цепочка автоматического смещения R1C2 создает (за счет протекания сеточного тока) такое отрицательное смещение на управляющей сетке, чтобы рабочая точка находилась на нижнем сгибе характеристики лампы. При этом импульсы анодного тока имеют вид полупериодов синусоидальных колебаний.

Анодный контур L3C4 восстанавливает синусоидальную форму несущих колебаний, причем амплитуда их почти равна напряжению анодного питания Uа, а мощность соответствует номинальной мощности передатчика. Через катушку связи L4 усиленные колебания поступают в антенну. Экранная сетка генераторной лампы питается от отдельного источника с напряжением Uэ, меньшим, чем анодное.

Модулятор представляет собой обычный двухтактный усилитель звуковой частоты, выполненный на мощных триодах VL2 и VL3, также работающих в режиме класса В. Выходная мощность модулятора достигает половины мощности несущей. Вторичная обмотка модуляционного трансформатора Т2 включена в анодную цепь генераторной лампы последовательно с источником питания.

При глубине модуляции 100% анодное напряжение генераторной лампы изменяется почти от нуля до 2Uа, соответственно изменяется и амплитуда высокочастотных колебаний в анодном контуре, как показывают приведенные осциллограммы. Промышленный КПД (отношение излучаемой мощности к мощности, потребляемой от силовой сети) достигает у описанного передатчика 60...70% при излучаемой мощности порядка 100 кВт.

Для работы при столь высоких мощностях разработаны специальные генераторные лампы с принудительным воздушным или водяным охлаждением анода. В колебательных контурах и других элементах также используют уникальные конструкции: катушки большого диаметра, намотанные медной трубкой на керамических изоляторах, конденсаторы с воздушным диэлектриком и большим расстоянием между пластинами для исключения высокочастотного пробоя и т. д. Неудивительно, что выходной контур мощного передатчика занимает, например, на радиоцентре отдельную комнату.

Автор: В.Поляков, г.Москва

Смотрите другие статьи раздела Начинающему радиолюбителю.

Читайте и пишите полезные комментарии к этой статье.

<< Назад

Последние новости науки и техники, новинки электроники:

Растения сигнализируют об опасности вулканической активности 17.06.2025

Извержения вулканов - одни из самых разрушительных природных явлений, и своевременное их предсказание является важной задачей для защиты жизни и имущества людей. Современные технологии позволяют отслеживать сейсмическую активность, тепловые аномалии и газовые выбросы, однако ученые из разных стран продолжают искать новые, более ранние признаки приближающейся опасности. Недавнее исследование команды под руководством вулканолога Николь Гвинн продемонстрировало необычный способ раннего обнаружения вулканической активности с помощью изменений в растительности вокруг вулкана Этна - одного из самых активных вулканов Европы. В ходе двухлетних наблюдений ученые выявили 16 случаев, когда увеличение содержания углекислого газа (CO2) в воздухе или почве совпадало с ростом показателя NDVI - нормализованного индекса растительности, отражающего интенсивность фотосинтеза и здоровье зеленых насаждений. Этот индекс широко используется для оценки густоты и жизнеспособности растительного покрова на сп ...>>

Магнит без использования полезных ископаемых 17.06.2025

Технологии все больше зависят от редких и дорогих материалов, добыча которых сопряжена с экологическими и геополитическими рисками. В связи с этим поиск альтернативных решений становится одной из важнейших задач науки и промышленности. Недавно американские ученые во главе с исследователем китайского происхождения Цзянь-Пин Ванг разработали магнит, изготовленный исключительно из железа и азота, который не содержит традиционных редкоземельных элементов. Это открытие может кардинально изменить подход к производству магнитных материалов и значительно снизить зависимость от нестабильных международных поставок. В отличие от широко используемых сегодня магнитов, содержащих редкие полезные ископаемые, такие как самарий и диспрозий, новый магнит отличается более простой и экологичной составной частью. По словам ученых, магнит, созданный из железа и азота, обладает силой магнитного поля, которая превосходит многие известные материалы на рынке. Это делает его перспективной заменой для постоянн ...>>

Скука полезна творческим людям 16.06.2025

Когда информационный поток непрерывно заполняет наше сознание, умение сделать паузу становится особенно важным. Именно в моменты кажущейся скуки мозг получает возможность перезагрузиться и активировать скрытые ресурсы, стимулирующие творческое мышление и саморефлексию. Ученые из Университета Саншайн-Кост в Австралии провели исследование, которое подтверждает, что короткие периоды скуки могут быть полезны для творческих людей и не только. Скука возникает в тот момент, когда способность человека удерживать внимание начинает снижаться, и активируется так называемая сеть пассивного режима мозга. Эта система отвечает за внутренние мысли и саморефлексию, в то время как активность исполнительной сети, которая обычно помогает сосредоточиться, заметно снижается. Таким образом, скука становится не просто неприятным ощущением, а своего рода переключателем, дающим мозгу возможность отдохнуть от постоянной концентрации. Современный ритм жизни сопровождается постоянной стимуляцией симпатическо ...>>

Случайная новость из Архива Обнаружены 5 копий Земли 17.10.2013 Космический телескоп Kepler обнаружил экзопланеты, похожие по условиям обитания на Землю. Их всего 5 штук из 18 000 с лишним кандидатов. Новый анализ наблюдений Kepler-а дал астрономам надежду на то, что удалось обнаружить первые планеты, схожие по массе, температуре и типу родительской звезды с нашей родной Землей. До сих пор почти непрерывные наблюдения за 150 000 звезд достоверно не подтвердили существование планет размером с Землю. До сих пор удавалось находить в основном горячие гиганты, непригодные для жизни или более привлекательные с точки зрения потенциальной обитаемости суперземли с диаметром от 1,5 раз большим, чем Земля. Кроме того, планеты земного типа были найдены в обитаемой зоне небольших холодных красных карликов, которые хоть и могут поддерживать жизнь, но отнюдь не комфортную и безопасную, как на нашей планете. Kepler обнаружил множество вероятных экзопланет. Но сколько из них существуют на самом деле? На рисунке варианты ложных показаний (b и с), когда за искомую планету воспринимается другое явление. Возможно, и среди сигнатур 5 наиболее вероятных копий Земли есть ошибочные измерения Поиск двойников Земли был одной из основных целей телескопа Kepler, ведь именно на таких планетах может развиться жизнь, похожая на земную. Также, изучение такой планеты важно для понимания эволюции Земли. К сожалению, найти землеподобную планету у звезды похожей на Солнце очень трудно, поскольку планета размером с Землю блокирует во время транзита (прохождения на фоне диска звезды) только 0,01 % света родительского светила. В декабре прошлого года, команда Kepler-а опубликовала список возможных 18 406 планет-кандидатов и разработала особый алгоритм поиска, согласно которому из тысяч транзитных событий определили 87 вероятных копий Земли. К сожалению, особенности работы телескопа и неполадки с его фотоматрицей поставили под сомнение полученные ранее наблюдения транзитов. Обычно, телескоп Kepler около 3 месяцев неподвижно "смотрел" на определенный участок звездного неба. В конце каждого квартала, телескоп поворачивался на 90 градусов, сканируя все тот же участок неба, только другой частью CCD-матрицы. После очередного квартала телескоп вновь поворачивался, и таким образом в течение 4 лет каждую конкретную звезду наблюдали четыре разные участка матрицы. Проблема заключается в том, что конкретные участки CCD-матрицы оказались немного нестабильными. Данные, которые они собрали, бесспорно полезны для науки, но небольшой случайный шум можно ошибочно принять за транзит экзопланеты. Проще говоря, небольшие помехи могут создавать ложный сигнал о наличии экзопланеты. Хуже всего, что ложные сигналы появляются через строго определенные интервалы (как и настоящие планеты), да к тому же кажутся свидетельствами присутствия планет именно земного типа. В общем, из 87 землеподобных планет подавляющее большинство, судя по всему, - ложные сигналы. Используя особый алгоритм отсеивания ложных сигналов, ученые обнаружили 5 особых транзитных событий, которые регулярно повторялись на протяжении 4 лет. Скорее всего, это и есть экзопланеты земного типа - всего пять возможных копий Земли из тысяч планет-кандидатов. Тем не менее, это тоже успех. Хоть найденные планеты находятся на расстоянии порядка 2000 световых лет и изучить их прямым наблюдением не представляется возможным, астрономы хотя бы имеют шанс исследовать статистические данные.

Другие интересные новости:

▪ Из черных дыр могут быть выходы

▪ Открыта формула самых счастливых песен

▪ Иммунитет сохраняет татуировки

▪ Кометная пыль в Антарктиде

▪ Цветной телевизор с пластиковым экраном

Лента новостей науки и техники, новинок электроники

Интересные материалы Бесплатной технической библиотеки:

▪ раздел сайта Цветомузыкальные установки. Подборка статей

▪ статья Волга впадает в Каспийское море. Крылатое выражение

▪ статья Как возникла государственная гражданская служба? Подробный ответ

▪ статья Повязка на грудную клетку. Медицинская помощь

▪ статья Особенности применения оксидных конденсаторов в цепях питания микропроцессоров. Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники

▪ статья Микрофоны электретные. Схемы включения. Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники

Оставьте свой комментарий к этой статье:

www.diagram.com.ua
2000-2025