Назначение, классификация и основные параметры

Радиопередающие устройства (радиопередатчики) предназначены для формирования колебаний несущей частоты; модуляции их по закону передаваемого сообщения и излучения полученного радиосигнала в пространство или передачи его по физическим линиям связи.

Радиопередающие устройства классифицируют:

1) По назначению: вещательные (радиовещательные, телевизионные), связные, радиолокационные, навигационные, телеметрические и др.

2) По диапазону рабочих волн (километровые, гектометровые, декаметровые, метровые и т.д.).

3) По средней излучаемой мощности передаваемых сигналов: передатчики очень малой (менее 3 Вт), малой (3..100 Вт), средней (0, 1…10 кВт), большой (10…100 кВт), сверхбольшой (более 100 кВт) мощности.

4) По виду модуляции сигнала.

5) По условиям эксплуатации: стационарные, бортовые (космические, корабельные, самолетные, автомобильные) и переносные (портативные).

Основные показатели радиопередатчика, характеризующие его технические показатели:

1. Диапазон частот несущих колебаний f ₁, …, f_N.

2. Количество частот N внутри этого диапазона. В самом простом случае передатчик может быть одночастотным.

3. Шаг сетки рабочих частот, определяемый согласно выражению

D f _ш = (f_N – f ₁) / (N – 1), где N³ 2.

Радиопередатчик может работать на любой из фиксированных частот внутри диапазона f ₁, …, f_N.

4. Нестабильность частоты несущих колебаний. Различают абсолютную и относительную нестабильность частоту.

Абсолютной нестабильностью частоты называется отклонение частоты f излучаемого радиопередатчиком сигнала от номинального значения частоты f _ном. Например, номинальное значение частоты равно f _ном = 100 МГц, а фактически радиопередатчик излучает сигнал частотой f = 99, 9992 МГц. Следовательно, абсолютная нестабильность частоты составит

D f _нест = f _ном – f = 100 – 99, 9992 = 0, 0008 МГц = 0, 8 КГц.

Относительной нестабильностью частоты называется отношение абсолютной нестабильности частоты к ее номинальному значению

D _f = D f _нест / f _ном .

В нашем примере

D _f = D f _нест / f _ном = 0, 0008 /100 = 0, 000008 = 8 × 10^-6.

5. Выделенная полоса частот излучения. При любом виде модуляции спектр сигнала занимает определенную полосу частот и для этого спектра выделяется полоса частот, в которую он должен укладываться, иначе излучения одного радиопередатчика могут мешать излучениям других радиопередатчиков.

6. Выходная мощность несущих колебаний – это активная мощность, поступающая от радиопередатчика в антенну.

7. Суммарная мощность, потребляемая передатчиком от источника или блока питания по всем цепям.

8. Коэффициент полезного действия или промышленный КПД – определяется как отношение выходной мощности радиопередатчика к потребляемой им мощности.

9. Вид модуляции и определяющие его параметры.

10. Параметры передаваемого сообщения. При аналоговом сообщении основным параметром является полоса частот спектра сигнала, при цифровом – число бит в секунду.

11. Параметры, характеризующие допустимые искажения передаваемого сообщения. Например, при передаче сообщения в виде синусоидального сигнала параметром является коэффициент нелинейных искажений, определяющий появление в исходном сигнале второй, третьей и т.д. гармоник. При передаче импульсных сигналов искажения можно характеризовать по изменению формы сигнала.

12. Побочные излучения радиопередатчика. В идеальном случае радиопередатчик должен излучать только сигнал на частоте несущей и его спектр должен укладываться в выделенную полосу частот. Однако в силу нескольких причин, основной из которых является нелинейный характер процессов, протекающих в каскадах радиопередатчика, в спектре излучаемого им сигнала появляются побочные составляющие.

Побочные излучения, лежащие за пределами, но вблизи выделенной полосы частот, называются внеполосными. Поскольку полностью исключить побочные излучения нельзя, особенно в мощных передатчиках, то устанавливается норма на их величину или в абсолютных единицах, или в относительных единицах к мощности основного, полезного излучения.