РАДИОПЕРЕДАЮЩИЕ УСТРОЙСТВА – ЧАСТЬ 3

November 14, 2011 by admin Комментировать »

В возбудителях современных телевизионных передатчиков для обеспечения высокой долговременной стабильности несущих частот (нестабильность менее 100 Гц за полгода) окончательно определилось использование общего для обоих каналов синтезатора частот (блока формирования частот), формирующего ПЧ каналов изображения и звука, и гетеродинную частоту для переноса спектров модулированных колебаний в требуемый рабочий радиоканал; в дециметровом диапазоне гетеродинная частота до поступления на смеситель умножается. При подключении специальных внешних эталонов частот можно удовлетворить требованию системы телевизионного вещания с прецизионным смещением несущих частот [11], т. е. обеспечить нестабильность менее 1 Гц. Для достижения такой высокой стабильности в дециметровом диапазоне используется также автоматическая коррекция частоты недостаточно стабильного опорного генератора по сигналам точной частоты, принимаемым из эфира (сигналам единого времени) или передаваемым непосредственно в составе телевизионной программы. Отечественной промышленностью разработаны соответствующие возбудители, в том числе для модернизации действующего парка телевизионных радиостанций.

Продолжается перевод предварительных трактов телевизионных передатчиков полностью на твердотельную технику. Здесь все определяется достигнутыми (на период разработки аппаратуры) уровнями мощности полупроводниковых и ферритовых приборов и степенью развития техники интегральных микросхем. Получающие все большее распространение передатчики метрового диапазона с пиковой мощностью по каналу изображения в 1…3 кВт уже строятся в основном на транзисторах[12]; это относится и к каналу звука мощностью до 4 кВт, а в более мощных устройствах — к предварительным трактам. В результате тракт изображения (или тракт совместного усиления) при выходных пиковых мощностях примерно до 20 кВт содержит на метровых волнах всего один, максимум два тетродных каскада. Транзисторные каскады мощностью более 200… 300 Вт, как обычно, строятся по принципу сложения мощностей отдельных законченных модулей, которые охлаждаются с помощью тепло- отводов, построенных на тепловых трубах. Система охлаждения при этом достаточно проста, надежна, не требует обслуживания и обеспечивает возможность максимально близкого конструктивного расположения всех транзисторов, работающих в группе (что важно на очень высоких частотах), и их одинаковый температурный режим. Ферритовые вентили и циркуляторы средней мощности начали внедрять и в передатчики метровых волн.

Из принципиально новых технических решений для передающих телевизионных радиостанций следует указать, прежде всего, на примененную в СССР систему совместного усиления радиосигналов изображения и звукового сопровождения в однохм общем тракте, реализующую квадратурно-импульсную модуляцию (рис. 5). В такой системе несущая изображения дополнительно модулируется сигналом разностной частоты изображение— звук и сигналом цветности; для этого к полному радиосигналу телевизионной станции добавляют два нижних боковых

Рис. 5. Схема, реализующая принцип квадратурно-импульсной модуляции.

Рис. 6. Спектр сигнала, модулированного сигналом разностной частоты- и зоб раже ни е—зв у к

компонента с инвертированными относительно верхних начальными фазами (рис. 6). Сигнал разностной частоты имеет указанную фазу только во время передачи синхроимпульсов; на активных интервалах строк дополнительный компонент, соответствующий разностной частоте, изменяет свой знак на обратный. При этом необходимая пиковая мощность выходных каскадов- передатчика возрастает только на 30… 40% относительно пиковой мощности отдельного каскада изображения, потребление энергии на уровне гашения повышается лишь на несколько процентов по сравнению с двумя раздельными передатчиками, а потери на аноде (коллекторе) — на 20 … 30% по сравнению с отдельным передатчиком изображения. Такой энергетический эффект достигается за счет упомянутого введения в нужный момент дополнительного нижнего бокового компонента, соответствующего разностной частоте. Введение же нижнего бокового компонента с частотой цветности при определенных соотношениях между амплитудами и строгой начальной противофазности дополнительных нижних боковых относительно верхних обеспечивает эффективное подавление интермодуляционных помех, попадающих в полосу полезного

сигнала, независимо от степени нелинейности тракта совместного усиления.

Естественно, что применение рассматриваемой системы потребовало расширения полосы пропускания всего тракта совместного усиления до 13 МГц и затем эффективного подавления вспомогательных нижних компонент (—С и —В) уже на выходе передатчика (например, режекторными фильтрами, рассчитанными на небольшую реактивную мощность). Требуемое расширение полосы предварительного тракта совместного усиления трудности не представляет и на общем потреблении энергии станцией сказывается незначительно. Схема же оконечного каскада усложняется, так как для реализации в полном объеме указанных ранее преимуществ системы следует обеспечить необходимую нагрузку выходного прибора не только в рабочей полосе каналов изображения и звука, но и на частоте компонента —В (см. рис. 6). Вместе с тем при переходе к системе совместного усиления из состава станции исключаются сравнительно мощный самостоятельный канал звука с относящимися к нему цепями и устройствами и крупногабаритный разделительный (антенный) фильтр, что повышает надежность, снижает трудоемкость изготовления и стоимость аппаратуры.

Вторым принципиально новым техническим решением, ис- лользуемым в новейших телевизионных станциях, является формирование амплитудно-частотной характеристики (АЧХ) канала изображения на ПЧ с помощью электромеханических фильтров на поверхностных акустических волнах (ПАВ). Такие фильтры обеспечивают исключительно равномерную АЧХ в полосе пропускания, очень крутые срезы на ее краях и подавление за полосой пропускания до 65 дБ. В отличие от применяемых до сих пор сложных многозвенных фильтров на сосредоточенных постоянных они не искажают ХГВЗ на краях полосы, а также не требуют заводской настройки и подстройки во время эксплуатации, так как их электрические характеристики определяются в основном механическими параметрами, которые относительно стабильны (зависят только от температуры) и в производстве легко повторяемы.

Еще одним, не менее существенным, новым моментом является все расширяющееся внедрение даже в телевизионные передатчики, которые должны работать постоянно на одних частотах и в неизменном режиме, средств вычислительной техники. При этом они используются не только в системах управления и контроля, но и в системе коррекции по каналу изображения. Примером может служить автоматическая следящая предварительная коррекция нелинейности по минимуму ее продуктов на выходе передатчика, осуществляемая микропроцессором.

Получил применение метод дальнейшего ослабления паразитной фазовой модуляции сигнала несущей частоты канала изображения путем искусственного введения в сигнал гетеродина фазовой модуляции противоположного знака. Входной сигнал

для добавочного фазового модулятора получают, например, детектированием мгновенного значения модулированных колебаний Г1Ч канала изображения.

Для передатчиков местного ЧМ вещания на метровых волнах в последнее десятилетие наблюдалось дальнейшее развитие тенденций, определившихся к середине 70-х гг.: существенное по- зышение стабильности средней частоты (за счет перехода на синтезаторное устройство), повышение промышленного КПД (в СССР благодаря применению бигармонического режима в выходном каскаде), некоторое улучшение электроакустических показателей, широкое распространение стереофонии и внедрение (но в меньших масштабах, чем рекламировалось) квадрофонии, переход к аппаратуре на полупроводниках и микросхемах (три выходных мощностях до 3… 4 кВт выпускаются целиком транзисторные передатчики) и т. д. В отношении резервирования отмечается сочетание тех же решений, которые указывались для телевизионных передатчиков.

Были предприняты попытки организовать местное вещание на метровых волнах цифровыми методами в надежде, что это позволит увеличить число передаваемых программ в данном участке радиочастотного спектра, снизить уровень линейных и нелинейных искажений, улучшить качество стереофонии, существенно уменьшить необходимую мощность передатчиков и т. п. Однако, учитывая огромный сложившийся у населения парк приемников для аналогового приема, это, по-видимому, можно будет реализовать только во вновь выделенном специально для такого вещания дополнительном поддиапазоне. Кроме того, имеются основания опасаться, что многолучевое распространение затруднит прием вещания цифровыми методами (без применения специальных устройств) в движущихся транспортных средствах, а также в отдельных точках на пересеченной местности.

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