РАДИОПЕРЕДАЮЩИЕ УСТРОЙСТВА – ЧАСТЬ 2

November 12, 2011 by admin Комментировать »

В твердотельных (полностью транзисторных) AM передатчиках средней мощности (до 10 кВт) коллекторная модуляция и модуляторы класса D из-за сложности модуляционного устройства, больших габаритов и массы не всегда приемлемы. Поэтому в таких передатчиках в последнее время начинают использовать энергетически более выгодные способы модуляции, например дефазирование в ключевом передатчике с высокочастотной широтно-импульсной модуляцией.

Большое внимание в последние годы уделяется развитию на гектометровых волнах стереофонического радиовещания с AM, так как здесь обеспечиваются хорошие электроакустические показатели в большем радиусе обслуживания, чем в системах метровых волн с ЧМ.

Следует отметить, что тенденции к повышению мощности радиовещательных передатчиков в настоящее время в ряде случаев заметно ослабели, в основном из-за появления все более сложных технических проблем и увеличения затрат на эксплуатацию по сравнению с затратами на создание передатчиков. По современным взглядам, радиовещание, например, на СЧ должно обеспечиваться сетью синхронных по частоте станций небольшой мощности (около 5 кВт), передающих одну общую программу. При этом должна гарантироваться долговременная относительная фазовая стабильность всей совокупности станций. Только при этом в зонах, где одновременно принимается ‘сигнал от двух и более передатчиков и, соответственно, имеет место интерференция, географическое расположение интерференционных узлов и пучностей не меняется на протяжении сеанса вещания. Выполнение этого требования заставляет применять в передатчиках для сети синхронных станций специальные возбудители синтеза- торного типа с привязкой к точным частотам и дополнительной стабилизацией фазы. Применение возбудителей синтезаторного типа в радиовещательных станциях становится общепринятым и при несинхронном вещании, так как при современном состоянии техники они оказываются проще и дешевле высокостабильных возбудителей типа «кварц — волна».

Одним из путей повышения эффективности радиопередающих устройств вообще и вещательных передатчиков с AM в частности является дальнейшее совершенствование элементной базы, в первую очередь приборов для усиления мощности: генераторных ламп и транзисторов. Важнейшей в этом плане является задача улучшения их основных показателей при одновременном достижении необходимого уровня мощности. Увеличить мощность генераторных приборов чрезвычайно сложно, так как простейший путь — увеличение габаритов — по ряду очевидных причин не может использоваться беспредельно, а улучшение удельных показателей, позволяющих увеличить мощность без существенного роста габаритов, связано с многочисленными техническими и технологическими трудностями. Систематический поиск новых решений в этой области — внедрение новых материалов для электродов генераторных ламп, интенсификация их охлаждения, усовершенствование конструкции — обеспечил сейчас выпуск генераторных тетродов, позволяющих строить на их основе радиовещательные AM передатчики мощностью до 1000 кВт в СЧ диапазоне и до 500 кВт в ВЧ диапазоне на одной лишь лампе в оконечном каскаде радиотракта. Большой коэффициент усиления мощности, характерный для тетродов, и применение транзисторов в предварительных каскадах усиления позволили сократить общее число ламп в радиотракте до одной-двух, что дает явные преимущества с точки зрения повышения надежности и КПД, сокращения габаритов, упрощения аппаратуры управления.

Еще одним примером важности элементной базы в совершенствовании радиовещательных передатчиков является внедрение микроэлектронной и волоконно-оптической техники в аппаратуру автоматического управления и контроля параметров, систему диагностики с использованием ЭВМ, что обеспечивает более высокую степень автоматизации и, соответственно, надежную работу без постоянного присутствия обслуживающего персонала.

Следует отметить совершенствование схемно-конструктивных решений на основе унификации радиовещательных AM передатчиков различной мощности и диапазонов, еще более широкое внедрение крупноблочных конструкций, упрощающих монтаж оборудования на радиоцентрах. Для облегчения указанной унификации, в ГОСТ 13924—80 отечественная шкала номинальных мощностей передатчиков НЧ — СЧ и ВЧ диапазонов выбрана (с учетом реально достижимого КПД усилителей мощности этих диапазонов) таким образом, чтобы обеспечить возможность применения однотипных модуляционных устройств, источников электропитания и аппаратуры охлаждения в передатчиках всех диапазонов.

В истекшем десятилетии отечественная промышленность и ведущие фирмы других развитых стран продолжали разработку и выпуск малыми сериями мощных телевизионных передатчиков метровых и дециметровых волн. При этом характерно одновременное создание целых семейств передатчиков соответствующего диапазона на различные градации мощности (по каналу изображения в пике от 1 до 55 кВт при мощности по каналу звука, в 10 раз меньшей) с высокой степенью унификации.

Подавляющее большинство передатчиков строится по сложившемуся уже принципу — с модуляцией по каналу изображения при малом уровне мощности и на пониженной про!межу- точной частоте (ПЧ); затем с помощью повышающих преобразователей спектр переносится на выходную частоту заданного телевизионного канала. Частотно-модулированная ПЧ используется и в канале звука. Преимущества такой схемы передатчика в настоящее время достаточно известны. Таким передатчикам свойственны:

высокая линейность первичной модуляции в кольцевой балансной схеме по каналу изображения (и при этом существенно меньшая сопутствующая паразитная фазовая модуляция несущей);

возможность формирования полного телевизионного сигнала на сравнительно низкой ПЧ (с раздельной коррекцией неравномерности характеристики группового времени запаздывания (ХГВЗ) для верхней и нижней боковых полос) в унифицированных для станций различных диапазонов и мощностей компактных и надежных транзисторных устройствах.

Для выпускаемых промышленностью телевизионных передатчиков характерна также более высокая степень автоматизации, и в том числе наличие автоматического контроля основных параметров выходных сигналов (например, выходной мощности по обоим каналам, а по каналу изображения, кроме того, наличия модуляции и относительных уровней синхроимпульсов, непромо- дулированной несущей и фона). При выходе этих параметров за пределы установленных допусков происходит отключение неисправных устройств, работающих в системе сложения, или переход на резервные и выдача соответствующего сигнала в аппаратуру контроля; при исчерпании резервов отказы лишь фиксируются. Имеется устройство, автоматически включающее передатчики при подаче на вход сигналов телевизионных программ и отключающее их через заданное время после снятия этих сигналов. Дистанционное управление передатчиками может осуществляться с пульта, удаленного на сотни метров, или по системе телеуправления — телесигнализации при расстоянии в десятки километров.

Что касается самого резервирования, то в различных телевизионных передатчиках использовались и используются как сочетание активного резервирования в мощном тракте в виде системы сложения мощностей независимых полукомплектов или блоков (в том числе на выходе канала изображения по квадратурной схеме, обеспечивающей поглощение фидерного эха) с резервированием замещением для маломощного предварительного тракта (в особенности выполненного на транзисторах, когда резерв может быть ненагруженным), так и полное резервирование замещением вторым аналогичным комплектным передатчиком. Хотя габариты, масса и суммарная стоимость аппаратуры в этом случае больше, но имеется возможность постепенного наращивания оборудования станции, т. е. установки сначала одного передатчика номинальной мощности, а затем по мере получения необходимых средств второго резервного и устройств коммутации. В мощных клистронных передатчиках при дорогостоящих клистронах, как и ранее, продолжают применять три однотипных широкополосных прибора на выходе: два в схеме квадратурного сложения в канале изображения, а один в канале звука, предусмотрена возможность их перекрестной коммутации при аварии. Попутно следует отметить, что большинство разработчиков в качестве выходного прибора в дециметровом диапазоне волн при колебательных мощностях более 15… 20 кВт отдают предпочтение клистрону, а в метровохм диапазоне по-прежнему используют лучевой коаксиальный тетрод. В отечественной практике по-прежнему считается рациональным использовать на телевизионных станциях эти приборы с принудительным воздушным охлаждением; зарубежные фирмы при больших мощностях применяют испарительное охлаждение.

Оставить комментарий

микросхемы мощности Устройство импульсов питания пример приемника провода витков генератора выходе напряжение напряжения нагрузки радоэлектроника работы сигнал сигнала сигналов управления сопротивление усилитель усилителя усиления устройства схема теория транзистора транзисторов частоты