Обзор структурных схем построения РПДУ и
методов анализа его параметров
Е.Г. Пименов, Г.Т. Пименов
E-mail: tiger8.6@mail.ru
Радиопередающие
устройства предназначены для формирования радиочастотных сигналов, их усиления
и последующей передачи этих сигналов потребителю.Общая структурная схема
радиопередающего устройства может быть представлена в виде, изображенном на
рисунке 1 [1].
Рисунок 1 – Структурная схема радиопередающего устройства
Основными
элементами схемы радиопередающего устройства являются: а) возбудитель, предназначенный для формирования модулированного
высокочастотного колебания и состоящий из устройств:
модулирующего устройства, изменяющего параметры несущего
колебания для однозначного отображения в нем передаваемой информации;
формирователя сетки частот (синтезатора);
б) усилитель мощности, предназначенный для обеспечения необходимых
энергетических характеристик электромагнитных колебаний. Методы проектирования
возбудителей, модулирующих устройств, усилителей мощности и способы решения
общих вопросов построения радиопередающих устройств описаны в [1…4]. Однако ни
в одном из перечисленных источников и ранее опубликованных работах не
приводится описание методов выбора и анализа структурных схем радиопередающих
устройств, позволяющих провести предварительный расчет и выбор элементной базы для их построения и
определения исходных требований к его составным частям. Структурные
схемы усилителей мощности различного назначения и их расчет рассматриваются в [5…7]
и только в [8] достаточно подробно представлена методика расчета структурных
схем полупроводниковых передатчиков и их усилителей мощности. В общем случае
структурная схема усилителя мощности представляется в виде последовательно
соединенных каскадов [8] и приведена на рисунке 2.
Ег - источник входного сигнала с внутренним
сопротивлением Rг (возбудитель); ПК1 – первый предварительный каскад усиления; ПКN – N-й предварительный каскад усиления; ВК –
выходной каскад усиления; Rн – сопротивление
нагрузки выходного каскада.
Расчет структурной
схемы, приведенный в [8], сводится к
выбору типов транзисторов для обеспечения заданной мощности в заданном
диапазоне частот, обеспечивающих требуемый суммарный коэффициент усиления
тракта КР∑ определяемый выражением:
При этом
распределение параметров нелинейных комбинационных искажений и уровней шумов по
каскадам тракта передачи не рассматривается, не смотря на то, что эти параметры
оказывают существенное влияние на качественные характеристики РПДУ [6] и его
электромагнитную совместимость.
Анализ
нелинейных свойств в многокаскадном усилительном тракте и их описание приведено
в [9].
Из [9] следует, что в
широкополосных трактах можно пренебречь фазовыми сдвигами, происходящими в
отдельных его звеньях и считать, что суммарный коэффициент нелинейных искажений
(КНИ) тракта и его звеньев связаны выражением:
Таким образом, используя
выражение (2) предоставляется возможность определения требований по КНИ к
составным частям тракта передачи, обеспечивающих обычно заданное значение суммарного
КНИ тракта. Определение
отношения сигнал/помеха в многокаскадных трактах по [9] вызывает затруднения
ввиду неоднозначности выражений, характеризующих изменение отношения сигнал/шум
на выходе звеньев тракта усиления. Аналогичная
ситуация возникает при анализе следующего важного параметра РПДУ - шумовой
характеристики тракта передачи, определяемой его коэффициентом шума. При последовательном
включении каскадов результирующий коэффициент шума определяется по формуле [10]:
Как и в случае с
КНИ, используя выражение (3) предоставляется возможность определения требований
к коэффициентам шума составных частей тракта передачи, обеспечивающих заданное
значение суммарного коэффициента шума всего тракта.
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
Расчет
структурной схемы тракта усиления РПДУ
может быть проведен по методике [8]. Выражения (2) и
(3) позволяют определить требования по КНИ и коэффициенту шума к составным
частям тракта РПДУ, обеспечивающие выполнение заданных значений ко всему
тракту.
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
Проектирование
радиопередающих устройств с применением ЭВМ / Под ред. О.В. Алексеева. – М.:
Радио и связь, 1987. – 392 с.
Широкополосные
радиопередающие устройства / Алексеев О.В., Головков А.А., Полевой В.В.,
Соловьев А.А.; Под ред. О.В. Алексеева. - М.: Связь, 1978. – 304 с.
Проектирование
радиопередатчиков / В.В. Шахгильдян, М.С. Шумилин, В.Б. Козырев и др.; Под ред.
В.В. Шахгильдяна. – М.: Радио и связь, 2000. – 656 с.
Каганов В.И.
Радиопередающие устройства. – М.: ИРПО: Издательский центр «Академия», 2002. –
288 с.
Апериодические
усилители на полупроводниковых приборах. Проектирование и расчет/ Под ред.
Валитова Р.А., Куликовского А.А. М., «Советское радио», 1968, 300 стр.
Воронин А.А. Шумовые
излучения радиопередающих устройств. Чем они опасны. Информост.
Радиоэлектроника и телекоммуникации. №4 (34).
Июль-август, 2004, www.informost.ru.
Функциональные
усилители с большим динамическим диапазоном. Основы теории и проектирования/
Под ред. Волкова В.М., «Советское радио», 1976, 344 с.
Радиопередающие
устройства на полупроводниковых приборах. Проектирование и расчет/ Под ред.
Валитова Р.А. и Попова И.А. М., «Советское Радио», 1973, 464 с.
Богданович Б.М.
Нелинейные искажения в приемно-усилительных устройствах. – М., Связь, 1980, 280
с.
Радиоприемные
устройства/ Под общей редакцией В.И. Сифорова. М.: Сав. радио, 1974.
Уважаемый посетитель, Вы зашли на сайт как незарегистрированный пользователь. Только зарегистрированные и авторизованные пользователи могут оставлять комментарии. Авторизуйтесь, пожалуйста, или зарегистрируйтесь, если не зарегистрированы.
Комментарии пользователей:
Информация
Посетители, находящиеся в группе Гости, не могут оставлять комментарии в данной новости.
