Назначение и обобщенная структурная схема возбудителя

Современные возбудители представляют собой сложные радиотехнические устройства, при построении которых применяются различные методы. Несмотря на большое разнообразие схемных решений, любой возбудитель радиопередатчика выполняет следующие функции:

– преобразует первичные электрические сигналы в ВЧ сигналы (радиосигналы);

– формирует сетку высокостабильных частот в заданном диапазоне с требуемым интервалом между соседними частотами;

– осуществляет перенос радиосигналов на рабочие частоты диапазона радиопередатчика.

Структурная схема возбудителя представлена на рис. 2.2.

Рис. 2.2. Структурная схема возбудителя

В соответствии с выполняемыми функциями в состав любого возбудителя входят следующие элементы:

¨ тракт (блок) формирования радиосигналов заданного вида работы. Формирование радиосигналов сводится к модуляции колебаний фиксированной (относительно невысокой) частоты первичным электрическим сигналом;

¨ синтезатор частот, формирующий колебания высокостабильных опорных частот, используемых при формировании радиосигналов и их переносе в рабочий диапазон передатчика;

¨ тракт преобразования радиосигналов на рабочую частоту, обеспечивающий перенос сформированных радиосигналов в рабочий диапазон частот;

¨ тракт усиления и фильтрации.

Кроме указанных элементов в состав любого возбудителя входят система электропитания и система управления, обеспечивающая перестройку возбудителя с одной частоты на другую, смену вида радиосигналов, контроль работы и т.д.

Возбудители определяют многие из технических характеристик радиопередатчиков: диапазон, шаг сетки, стабильность рабочих частот, виды радиосигналов и др. Поэтому требования, предъявляемые к возбудителям, определяются общими требованиями к эксплуатационно-техническим характеристикам радиопередатчика:

– высокая стабильность частоты формируемых в возбудителе радиосигналов;

– возможно меньший уровень побочных колебаний и собственных шумов на выходе возбудителя;

– высокая линейность преобразования сигналов;

– возможно меньшее время перестройки возбудителя с одной частоты на другую.

Рассмотрим принципы построения основных элементов возбудителя.

Синтезаторы частот

Практические схемы синтезаторов частот (в дальнейшем просто синтезаторов) весьма разнообразны. Несмотря на это, можно отметить общие принципы, лежащие в основе построения современных синтезаторов:

– современные синтезаторы содержат, как правило, один опорный кварцевый генератор, частоту колебаний которого называют первичной опорной частотой;

– широкое применение делителей, умножителей, преобразователей частоты и датчиков опорных частот, обеспечивающих синтез сетки частот с использованием одного опорного колебания;

– обеспечение синтезаторами принципа декадной установки частоты возбудителя.

По методам образования выходных колебаний системы синтеза частот можно разделить на два класса:

1) системы прямого (пассивного) синтеза частот;

2) системы косвенного (активного) синтеза частот.

Системы прямого синтеза не содержат автогенераторов и предполагают получение заданных выходных частот из частоты опорного генератора путем простых арифметических действий над ней: умножения, деления, сложения и вычитания. Появляющиеся при этом побочные колебания ослабляются непосредственной фильтрацией с помощью перестраиваемых или коммутируемых полосовых фильтров.

В системах, косвенного синтеза для получения выходных частот используется дополнительный автогенератор с параметрической стабилизацией частоты. Нестабильность частоты этого автогенератора устраняется различными методами, которые будут рассмотрены ниже.

Системы синтеза частот того или другого класса могут быть выполнены на аналоговых элементах или с использованием цифровой элементной базы. Системы синтеза частот, осуществляемого цифровыми методами, называют системами цифрового синтеза, а устройства, использующие такие системы, – цифровыми синтезаторами.