Вопрос. Принцип работы передающего тракта по структурной схеме – 25 минут.
Передатчик радиостанции работает в диапазоне частот от 30 до 75,999 МГц с возможностью установки частоты с интервалом 1 кГц. Работа может вестись в телефонном или телеграфном режимах с частотной модуляцией с возможностью посылки тонального вызова.
В состав передающего тракта входят:
1. микрофонный усилитель (МУ);
2. задающий генератор (ЗГ) с элементами системы ФАПЧ;
3. 4-каскадный усилитель мощности (УМ);
4. коммутируемые фильтры гармоник (ФГ);
5. автоматическое согласующее антенное устройство (АСАУ).
Задающий генератор, охваченный кольцом ФАПЧ, представляет собой возбудитель передатчика и формирует колебания в рабочем диапазоне радиостанции.
В состав системы ФАПЧ (рис. 2) задающего генератора входят:
1. генератор плавного диапазона (ГПД) выходной (в синтезаторе);
2. смеситель ФАПЧ (СМ);
3. полосовой фильтр (ПФ);
4. фазовый детектор (ФД);
5. генератор кварцевый модулированный (ГКМ) с РЭ;
6. фильтр нижних частот (ФНЧ);
7. генератор поиска (ГП);
8. реактивный элемент (РЭ).
Принцип работы передающего тракта радиостанции заключается в следующем. Напряжение звуковых частот, создаваемое микрофоном микротелефонной гарнитуры, усиливается микрофонным усилителем (МУ) и подается на реактивный элемент ГКМ. При нажатии кнопки ТОН (в режиме передачи) на вход ГКМ от синтезатора подается модулирующее напряжение тонального вызова с частотой 1000 Гц.
Рис. 2. Система ФАПЧ задающего генератора передатчика
При отсутствии внешнего воздействия ГКМ генерирует высокостабильные колебания на частоте 11,5 МГц.
Таким образом, сигнал с частотной модуляцией формируется первоначально на средней частоте 11,5 МГц. Для переноса информационного сигнала на рабочую частоту, а также для получения требуемой стабильности частоты в передатчике используется система ФАПЧ задающего генератора. Принцип работы системы ФАПЧ (см. рис. 6 ) заключается в следующем.
Колебания задающего генератора подаются на смеситель (СМ), на второй вход которого поступают высокостабильные колебания ГПД в диапазоне fгпд = 41,5...64,499 МГц и шагом сетки 1 кГц. Частота колебаний ГПД отличается от номинальной (установленной на переключателях) частоты на величину 11,5 МГц. На выходе СМ выделяются колебания разностной промежуточной частоты fnp, причем в диапазоне 30...52,999 МГц промежуточная частота определяется выражением:
(верхняя настройка гетеродина),
а в диапазоне 53...75,999 МГц – выражением
(нижняя настройка гетеродина).
Такое построение схемы позволяет вдвое сократить диапазон перестройки частоты ГПД синтезатора в сравнении с рабочим диапазоном передатчика. Средняя частота настройки полосового фильтра, включенного на выходе смесителя, составляет 11,5 МГц. Выделенное ПФ напряжение промежуточной частоты подается на один из входов фазового детектора (ФД), на второй вход которого поступает высокостабильное колебание от ГКМ. В ФД происходит сравнение частот этих колебаний с точностью до фазы.
При точной настройке ЗГ промежуточная частота на выходе ПФ равна 11,5 МГц и, следовательно, на выходе ФД будет иметь место постоянное (не равное нулю) напряжение. Это напряжение, выделенное фильтром нижних частот, поступает на реактивный элемент (РЭ) ЗГ, в качестве которого используется варикап, и определяет величину его емкости. Емкость варикапа в свою очередь определяет частоту генерируемых ЗГ колебаний. Поскольку в установившемся режиме напряжение на выходе ФД не изменяется, то частота колебаний ЗГ будет стабилизирована.
При разность фаз (∆ ) сравниваемых колебаний будет непрерывно изменяться, и управляющее (изменяющееся) напряжение с выхода ФД через ФНЧ воздействует на реактивный элемент в контуре ЗГ и перестраивает генератор до выполнения условия
= 11,5 МГц.
Таким образом, для стационарного режима будут справедливы выражения:
=> в диапазоне 30 ... 52,999 МГц,
=> в диапазоне 53 ... 75.999 МГц.
Из приведенных выражений видно, что стабильность частоты ЗГ определяется стабильностью частот синтезатора и ГКМ.
В момент включения передатчика (или при перестройке радиостанции) частота ЗГ, как правило, значительно отличается от значения, установленного на переключателях. Промежуточная частота также будет существенно отличаться от номинального значения, равного 11,5 МГц, и не попадет в полосу пропускания фильтра на выходе смесителя. В этом случае напряжение на выходе ФД равно нулю. В работу вступает генератор поиска (ГП), который формирует напряжение пилообразной формы частотой несколько герц. Это напряжение поступает на РЭ и принудительно изменяет величину его емкости таким образом, что частота ЗГ начинает приближаться к установленному значению. Промежуточная частота также приближается к номинальному значению (11,5 МГц) и, достигнув границы полосы пропускания ПФ, поступает на ФД. На выходе детектора появится напряжение, которое переводит ГП в режим усилителя постоянного тока (УПТ). Напряжение ГП, соответствующее моменту окончания режима поиска, запоминается и обеспечивает вместе с управляющим напряжением ФД точную настройку ЗГ на номинальную частоту.
Таким образом, с помощью системы ФАПЧ, изменяя с помощью органов управления частоту ГПД, можно установить любое значение частоты ЗГ в пределах 30...75,999 МГц с высокой точностью и стабильностью, определяемых точностью и стабильностью частот ГКМ и ГПД синтезатора.
Кольцо ФАПЧ обеспечивает также модуляцию сигнала на рабочей частоте радиостанции. Действительно, если под воздействием первичного модулирующего сигнала будет изменяться частота колебаний ГКМ, то по такому же закону будет изменяться величина управляющего напряжения Uупр на выходе ФД и, следовательно, частота выходного сигнала задающего генератора. Воздействие модулирующего напряжения на РЭ кварцевого, а не задающего генератора позволяет избежать зависимости величины девиации от значения рабочей частоты передатчика.
Высокочастотные колебания ЗГ усиливаются 4-каскадным усилителем мощности и через коммутируемые фильтры гармоник поступают на АСАУ. Фильтры гармоник представляют собой ФНЧ с частотами среза 50 и 80 МГц соответственно. Применение 2-х фильтров необходимо по той причине, что использование одного фильтра с частотой среза 80 МГц не обеспечивает подавление 2-й гармоники выходного колебания при работе передатчика на нижнем участке диапазона (от 30 до 40 МГц),
Чтобы обеспечить самопрослушивание оператором своей работы, сигнал с выхода ФД системы ФАПЧ через ФНЧ подастся в тракт звуковой частоты приемника.
|