Передатчики с однополосной модуляцией

Однополосная модуляция (ОМ) широко используется в системах радиосвязи и обладает рядом преимуществ перед обычной амплитудной модуляцией [1]. К ним относятся: более узкая полоса частот радиоканала, лучшие энергетические характеристики радиопередатчиков.

Структурная схема однополосного радиопередатчика (рисунок 6.19) содержит в своем составе последовательно соединенный однополосный возбудитель и линейный усилитель.

Рисунок 6.19

В возбудителе формируется однополосный сигнал на некоторой сравнительно низкой частоте (128 кГц или 500 кГц), который затем трансформируется с помощью преобразователей частоты к рабочей частоте радиопередатчика. В большинстве случаев однополосные модуляторы строятся по фильтровому методу. Значительно реже, в передатчиках малой мощности при пониженных требованиях к ним, используются формирователи, построенные по фазокомпенсационному методу. Возбудители, использующие фильтровый метод, содержат задающий генератор, балансный модулятор, фильтр, преобразователи частоты (один или несколько).

При проектировании линейных усилителей следует помнить, что амплитуда однополосного сигнала пропорциональна модулирующему напряжению. В режиме молчания мощность на выходе радиопередатчика равна нулю. В задании на курсовое проектирование обычно указывают максимальную мощность в антенне р_а и рабочую частоту.

Номинальную мощность активного элемента оконечного каскада с учетом к.п.д. контура и фидера определяем по формуле

,

где для ламп , а для транзисторов [1]. Поскольку формирование однополосного сигнала осуществляется на малом уровне мощности, передатчик содержит несколько каскадов усиления модулированных колебаний, а умножители частоты в тракте усиления однополосного сигнала не используются.

Усилители однополосного сигнала можно разделить на две группы – маломощные предварительные усилители и мощные выходные каскады. Предварительные усилители обычно однотактные, работающие без отсечки коллекторного тока (класс А).

Мощные выходные каскады могут быть выполнены как на транзисторах, так и на лампах. Если Р_1mах меньше 500 Вт, выходной каскад рекомендуется выполнять на транзисторах, в противном случае – на лампе.

Транзисторные выходные каскады могут содержать несколько транзисторов и схемы сложения мощностей, при этом номинальная мощность каждого из транзисторов соответственно уменьшается. Часто используются двухтактные схемы с углом отсечки 90° (класса В). Двухтактные выходные каскады обеспечивают высокую линейность амплитудной характеристики, подавление четных гармоник, более высокий к.п.д. (потребляемая мощность в режиме молчания близка к нулю).

Ламповые оконечные каскады рекомендуется строить по однотактной схеме без сеточных токов [1]. Для получения более высокой линейности как лампы, так и транзисторы недоиспользуются по мощности. Энергетический расчет сводится к расчету режима максимальной мощности, аналогично усилителям модулированных колебаний при .

Методика расчета балансных модуляторов дана в литературе [1, с. 231‑235].