Архив за месяц: Январь 2011

Страница 1 из 2 12

Основные функциональные узлы радиопередатчика

Схема и конструкция радиопередатчика зависят от различных факторов: назначения, диапазона рабочих частот, мощности и т.д. Тем не менее можно выделить некоторые типовые блоки, которые однако имеются в большинстве передатчиков.

Структура передатчика (рис. 1) определяется его основными общими функциональными возможностями, к которым относятся:

—   получение высокочастотных колебаний требуемой частоты и мощности;

—   модуляция высокочастотных колебаний передаваемым сигналом;

—   фильтрация гармоник и прочих колебаний, частоты которых вы­ходят за пределы необходимой полосы излучения и могут создать помехи другим радиостанциям;

—   излучение колебаний через антенну.

Рис.1 Функциональная схема радиопередатчика

Остановимся более подробно на требованиях к отдельным функ­циональным узлам радиопередатчика.
Читать далее

Конструкции антенн метровых, дециметровых и сантиметровых волн

В диапазоне УКВ используются преимущественно антенны, об­ладающие направленными свойствами хотя бы в одной плоскости.

При малой длине волны такие антенны получаются достаточно компактными, что дает возможность, не встречая больших техниче­ских трудностей, делать их вращающимися. Благодаря этому име­ется возможность, получая большой выигрыш в мощности и умень­шая взаимные помехи радиостанций, осуществлять связь по любым желаемым направлениям.

Антенны указанных диапазонов можно разделить на две группы: вибраторные и поверхностные. В диапазоне метровых волн наибо­лее часто используются различные симметричные и несимметрич­ные вибраторы.

Рассмотрим в качестве примера некоторые типы телевизионных антенн.

Самой простой телевизионной приемной антенной является дипольный вибратор (линейный полуволновой вибратор) (рис. 1, а), а наиболее удобным в конструктивном отношении — петлевой виб­ратор Пистолькорса (см. рис. 1, б). Рис.1 Дипольный (а) и петлевой (б) вибраторы и их диаграмма направленности (в)

Этот петлевой вибратор можно рассматривать как два полувол­новых синфазных вибратора, расположенных на малом расстоянии друг от друга. В точке с вибратора располагаются пучность тока и узел напряжения, что соответствует режиму короткого замыкания. В точках Ь и d, отстоящих от с на 0,25Х, образуются узел тока и пучность напряжения. На зажимах антенны а не возникает пуч­ность тока. Наличие узла напряжения в точке с позволяет крепить вибратор в этой точке к стреле или мачте непосредственно без изоляторов.

Описанные антенны обычно могут обеспечить качественный прием телевизионных передач на сравнительно небольших рас­стояниях от телецентра, так как они являются слабонаправленными (см. рис. 1, в). Для приема на больших расстояниях или при не­удовлетворительных условиях приема на малых расстояниях при­меняются более сложные антенны, имеющие лучшую направлен­ность.

В диапазоне MB в качестве направленных антенн большое рас­пространение получили антенны типа «волновой канал». Антенна «волновой канал» (рис. 2) состоит из активного вибратора А, рефлектора Р и нескольких директоров Д1, Д2, Д3. Из приведенной на рис. 2, б диаграммы направленности видно, что коэффициент усиления этой антенны довольно высок и она не будет реагировать на помехи с других направлений. Принцип действия рефлектора и директора рассмотрен выше.
Читать далее

Антенны километровых и гектометровых волн

Километровые и гектометровые волны (длинные и средние) ис­пользуются для радиосвязи, радиовещания, навигации и других целей.

На длинных и средних волнах земная поверхность имеет обычно хорошую проводимость. У поверхности же хорошего проводника элек­трическое поле может быть направлено только перпендикулярно его поверхности. Поэтому как передающие, так и приемные антенны для этих волн должны обладать развитой вертикальной частью. Для того чтобы антенна была резонансной и имела достаточно большие сопро­тивление излучения и коэффициент полезного действия (КПД), ее размеры должны приближаться, по крайней мере, к 0,25л, т.е. на длин­ных волнах (ДВ) ее высота должна быть равна нескольким сотням метров . Практически удается построить антенны (мачты) высотой не более 200…300 м. Поэтому на волнах длиннее 1000 м, как правило, приходится работать с антеннами длиной меньше резонансной. Вследствие этого входное сопротивление антенны имеет реактивную составляющую емкостного характера, для компенсации которой по­следовательно с антенной приходится включать катушку индуктивно­сти (рис. 1, а). Эти катушки часто называют удлинительными (Ly). Сопротивление излучения у антенн с малой электрической длиной весьма мало. В то же время активное сопротивление удлинительных катушек довольно значительно. Поэтому сопротивление потерь в цепи антенны становится больше или того же порядка, что и сопротивление излучения, и КПД антенны получается довольно низким.

Рис.1 Устройство антенны длинных и средних волн: а-заземленный вибратор с удлинительной катушкой, б- Г-образная антенна, в- распределение тока в антенне с катушкой, г- распределение тока в Г-образной антенне, д- Т-образная антенна, е- зонтичная антенна

На средних волнах (СВ) при работе антенны в широком диапазоне частот может оказаться, что частота подводимых к ней колебаний ниже резонансной. В этом случае реактивная составляющая ее вход­ного сопротивления имеет индуктивный характер, и для настройки антенны приходится применять конденсатор, который принято назы­вать укорачивающим. В общем случае цепь настройки диапазонной антенны должна содержать как емкость, так и индуктивность.

Применение элементов настройки не изменяет сопротивления излучения антенны, которое определяется только ее электрической длиной, и поэтому при работе с короткими антеннами сопротивле­ние излучения всегда невелико. Поэтому для получения большой мощности излучения в таких антеннах приходится возбуждать большие токи. Малое сопротивление излучения приводит также к тому, что резонансная характеристика антенны становится очень ост­рой; вследствие этого антенна очень критична в настройке. Кроме того, при низком сопротивлении излучения приходится особенно тщательно выполнять заземление нижнего конца антенны, где проходит большой.
Читать далее

Особенности работы симметричного вибратора

Симметричный вибратор в качестве излучателя входит в состав многих антенн. В принципе симметричный вибратор можно предста­вить как длинную линию, разомкнутую на конце, провода которой развернуты на 180°. Каждый элемент данной линии обладает опре­деленной индуктивностью и емкостью между проводами (рис. 1).

Рис.1 Симметричный вибратор и его эквивалентная схема

Читать далее

Распространение гектометровых, километровых и мириаметровых волн

Для отражения гектометровых и более длинных волн от ионо­сферы требуется меньшая электронная концентрация, чем для от­ражения декаметровых волн. Гектометровые волны отражаются от слоя Е. При этом днем они очень сильно поглощаются слоем D и даже при больших мощностях передатчиков (сотни киловатт) днев­ной уровень поля на этих волнах оказывается ниже уровня помех. Прием ионосферной волны на гектометровых (средних) волнах возможен только ночью. Земная волна в этом диапазоне распро­страняется на большие расстояния, чем на коротких волнах, что позволяет обеспечить радиовещание на расстояниях около 300…400 км при мощности радиопередатчика около 100 кВт и при использо­вании передающих антенн высотой 100…200 м. Ночью помимо зем­ной волны появляется ионосферная волна. Вследствие интерфе­ренции этих волн возникают замирания. Период замираний состав­ляет несколько минут. Сравнительно большой период замираний на гектометровых волнах объясняется тем, что при большей длине волны требуется более сильное изменение высоты отражения в ионосфере для существенного изменения фазы ионосферной вол­ны. Замирания могут иметь селективный характер. Для борьбы с замираниями применяют специальные антифединговые передаю­щие антенны (замирания иногда называют федингом). Антифединговая антенна в отличие от элементарного вибратора имеет диа­грамму направленности (ДН) в вертикальной плоскости, сильно прижатую к Земле (рис. 1.). Поэтому ионосферная волна прини­мает значительный уровень только на больших расстояниях от пе­редатчика за пределами зоны, обслуживаемой земной волной, за­мирания в этой зоне устраняются. Ночью, когда исчезает слой D, гектометровые волны могут быть приняты на больших расстояниях от радиопередатчика за счет ионосферного распространения. При этом многолучевость приводит к замираниям сигнала.

Рис.1 Диаграммы направленности вертикального вибратора (штриховая линия) и антифединговой антенны (сплошная линия)

Особенностью распространения ионосферных волн в гектометровом диапазоне являются нелинейные эффекты, возникающие в ионосфере. Нелинейность ионосферы проявляется в том, что ее параметры — диэлектрическая проницаемость и удельная проводи­мость — зависят от амплитуды распространяющейся в ионосфере волны. Практически необходимо учитывать нелинейный эффект, заключающийся в перекрестной модуляции радиоволн. Перекрест­ная амплитудная модуляция возникает в том случае, когда две амплитудно-модулированные волны различных станций отражаются от одной области ионосферы. При этом более мощное поле изме­няет поглощение в ионосфере в такт с амплитудной модуляцией: при большей амплитуде поглощение возрастает, при меньшей — падает. Это изменяет поглощение другой волны в ионосфере, что приводит к ее дополнительной модуляции, от которой в приемном устройстве избавиться невозможно. Возможность возникновения перекрестной модуляции необходимо учитывать при размещении радиостанций гектометровых волн и при выборе их мощности.
Читать далее

Общие схемы организации радиосвязи

Система передачи информации, в которой сигналы электросвязи передаются посредством радиоволн в открытом пространстве, назы­вается радиосистемой. Радиосистемы подразделяются на радиоли­нии и радиосети.

По способу организации радиолиний различают одностороннюю и двустороннюю радиосвязь. Радиосвязь, при которой одна из ра­диолиний осуществляет только передачу, а другая — только прием, называется односторонней. Односторонняя радиосвязь, при кото­рой радиопередачу одной (основной) радиостанции могут прини­мать одновременно несколько корреспондентов, называется цирку­лярной. Примерами односторонней циркулярной передачи сообще­ний являются системы оповещения, службы передачи сообщений из пресс-центров редакциям газет, журналов и т.д. Сети телевизионно­го и звукового вещания также представляют собой типичные образ­цы циркулярного способа организации радиосвязи. При этом радио­передающая станция, среда распространения радиосигналов (от­крытое пространство) и каждое радиоприемное устройство, нахо­дящееся в зоне действия станции, образуют одностороннюю радио­линию, а совокупность таких радиолиний — сеть радиовещания.

Двусторонняя радиосвязь предполагает возможность передачи и приема информации каждой радиостанцией. Для этого нужны два комплекта оборудования односторонней связи, т.е. в каждом пункте надо иметь и передатчик и приемник. Двусторонняя связь может быть симплексной и дуплексной (рис. 1). При симплексной радио­связи передача и прием на каждой радиостанции ведутся пооче­редно. Радиопередатчики в конечных пунктах линии связи в этом случае работают на одинаковой частоте, на ту же частоту настрое­ны и приемники.

Рис.1 Функциональные схемы организации двусторонней радиосвязи: а-симплексная радиосвязь, б-дуплексная связь

При дуплексной радиосвязи радиопередача осуществляется од­новременно с приемом. Для каждой дуплексной линии радиосвязи должны быть выделены две разные частоты. Это делается для то­го, чтобы приемник принимал сигналы только от передатчика с про­тивоположного пункта и не принимал сигналы собственного радио­передатчика. Радиопередатчики и радиоприемники обоих коррес­пондентов дуплексной радиосвязи включены в течение всего вре­мени работы линии радиосвязи.
Читать далее

Метод внешнего химического осаждения

Метод внешнего химического осаждения из газовой фазы (OCVD)  аналогичен методу MCVD за исключением того, что при изготовлении заготовки используется стержень-затравка (рис.1). Мельчайшие сажеподобные частицы, содержащие необходимые концентрации примесей, осаждаются на стержень-затравку непосредственно из горелки и частич­но спекаются. Материал сердцевины, обычно германий и диоксид крем­ния, осаждается первым, за ним следует материал оболочки — диоксид кремния. Так же при использовании метода MCVD показатель преломле­ния заготовки контролируют, изменяя состав примесей.

Рис.1 Осаждение

Читать далее

Страница 1 из 2 12
Разработка сайта: cryptonic