РАЗДЕЛ III. ПРИНЦИП РАДИОСВЯЗИ. ИЗБИРАТЕЛЬНЫЕ СХЕМЫ

ГЛАВА 10. ОБЩИЕ СВЕДЕНИЯ О РАДИОПЕРЕДАЮЩИХ И РАДИОПРИЕМНЫХ УСТРОЙСТВАХ РАДИОСВЯЗИ

§ 10.1. Основные параметры радиопередающих и радиоприемных устройств

Передача энергии с помощью радиосвязи широко используется при управлении автоматическими объектами. Структурная схема, иллюстрирующая принцип радиосвязи, приведена на рис. 10.1.

Основными устройствами радиосвязи являются радиопередатчик и радиоприемник. Радиопередатчик предназначен для создания высокочастотного сигнала, некоторые параметры которого (частота, амплитуда или фаза) изменяются по закону, соответствующему передаваемой информации. Частота высокочастотного сигнала называется несущей.

Процесс воздействия на один или несколько параметров высокочастотного сигнала в соответствии с законом передаваемой информации называется модуляцией. Высокочастотный сигнал в радиопередатчике формируется задающим генератором.

Элемент, с помощью которого осуществляется воздействие на колебания высокой частоты, называется модулятором. Модулятор является неотъемлемой частью радиопередатчика, так как формирует сигнал информации, подлежащий передаче на расстояние. Модулированные высокочастотные колебания усиливаются усилителем мощности и излучаются в окружающее пространство с помощью антенны.

Радиопередатчик характеризуется следующими параметрами.

1. Мощностью, отдаваемой выходным каскадом в антенну. Увеличение мощности передатчика повышает дальность и надежность радиосвязи.

2. Коэффициентом полезного действия, определяемым как отношение выходной мощности передатчика к мощности, потребляемой от всех источников питания. Особенно важен этот параметр для мощных передатчиков.

3. Диапазоном частот, в котором работает передатчик. При этом перестройка с одной частоты на другую должна осуществляться плавно и по возможности простыми способами.

4. Стабильность частоты, от которой зависят надежность и помехоустойчивость радиосвязи.

5. Коэффициентом гармоник на выходе, определяющим уровень помех радиостанциям, работающим на кратных частотах.

Радиоприемное устройство предназначено для выделения из модулированного высокочастотного колебания, принятого от радиопередатчика, сигнала информации, обеспечивающего нормальную работу потребителя информации.

Рис. 10.1.

В качестве нагрузки радиоприемника могут быть использованы телефон, реле, записывающее устройство, установка автоматического регулирования и др.

Полезный сигнал, принятый антенной радиоприемника, сопровождается помехами. Источниками помех являются искровые процессы в различных промышленных установках, работающих поблизости, грозовые разряды, космические излучения и т. д. Поэтому в радиоприемнике имеются специальные цепи для подавления помех.

Процесс непосредственного преобразования модулированных высокочастотных колебаний в информативный сигнал называется Детектированием, а устройство, в котором оно происходит, — детектором. Детектор является неотъемлемой частью любого радиоприемного устройства.

Так как мощность полезного сигнала, принимаемого антенной приемника, обычно мала, то в нем предусматриваются усилитель высокой частоты, нагрузкой которого является детектор, и усилитель низкой частоты, усиливающий после детектора сигнал информации.

Радиоприемник, выполненный по структурной схеме рис. 10.1, Называется приемником прямого усиления, так как Частота принятого радиосигнала при его усилении и фильтрации остается неизменной.

Радиоприемное устройство характеризуется следующими параметрами.

1. Чувствительностью, т. е. способностью радиоприемника принимать слабые сигналы.

Чувствительность оценивается минимальным значением сигнала в антенне, обеспечивающим заданную мощ. ность выходного сигнала информации, и зависит от усилительных свойств усилителей, входящих в схему радиоприемника. Чем больше коэффициент усиления усилителей, тем выше чувствительность радиоприемника.

2. Избирательностью, т. е. способностью приемника выделять из суммы различных сигналов и помех сигналы нужной радиостанции. Чем выше избирательность приемника, тем меньше влияние на полезный сигнал помех и сигналов посторонних радиостанций

Избирательность приемника зависит от числа каскадов в усилителе высокой частоты и качества резонансных фильтров в каждом каскаде. Повышение избирательности приемника связано с увеличением количества контуров и каскадов усиления в приемнике, что повышает его стоимость и усложняет настройку. Поэтому в зависимости от назначения приемника его избирательность имеет конкретное значение, которое задается при проектировании радиоприемника.

Количественно избирательность определяется как отношение коэффициента усиления приемника при его настройке в резонанс к коэффициенту усиления при определенной расстройке: .

3. Выходной мощностью, т. е. мощностью, отдаваемой в нагрузку. Величина этой мощности зависит от назначения приемника и обычно задается при проектировании.

4. Качеством воспроизведения выходного сигнала, характеризующим различие между входным и выходным сигналами информации за счет линейных и нелинейных искажений.