Принципы построения радиопередатчиков

Несмотря на многообразие авиационных передатчиков, их электрические структурные схемы состоят из каскадов, в большинстве своем, одинакового функционального назначения. В этом можно убедиться при сравнительном анализе электрических схем передатчиков. Основными каскадами являются:

1. Автогенератор (АГ) - генератор электрических гармонических колебаний, автономно создающий незатухающие колебания заданной частоты.

2. Усилитель мощности (УМ) - генератор с внешним возбуждением, в котором выходная мощность колебаний больше входной, а частоты равны.

3. Буферный усилитель (БУ) - усилитель мощности с большим входным сопротивлением. Применяется для ослабления влияния последующих каскадов передатчика на чистоту автогенератора.

4. Умножитель частоты (УЧ) - устройство, на выходе которого частота колебаний в целое заданное число раз больше частоты входного сигнала.

5. Делитель частоты (ДЧ) - устройство, частота колебаний на выходе которого в целое или дробное число раз меньше, чем на входе.

6. Модулятор (М) - устройство для осуществления процесса модуляции.

7. Преобразователь частоты (ПЧ) - устройство для переноса полосы радиочастот, занимаемой сигналом, в другую часть частотного спектра.

8. Возбудитель (В) - устройство для формирования гармонических колебаний с заданными частотами с помощью одного или нескольких автогенераторов.

9. Опорный автогенератор (ОГ) - автогенератор повышенной стабильности частоты, обычно с кварцевой стабилизацией.

10. Синтезатор (С) - возбудитель на основе опорных генераторов.

В схемной и конструктивной реализации каскады одинакового функционального назначения в разных передатчиках могут значительно отличаться элементной базой, режимами и параметрами.

Помимо указанных функциональных узлов и каскадов все передатчики имеют следующие той или иной сложности системы: охлаждения (или термостабилизации), встроенного контроля, включения, защиты и сигнализации, стабилизации выходной мощности, систему настройки и др.

В эксплуатационных конструкторских документах на радиотехнические средства, как правило, имеются структурные, функциональные и принципиальные электрические схемы расположения деталей (или монтажные), отдельных функциональных устройств или передатчика в целом.

Основой для их разработки и построения являются предъявляемые к передатчику обширные и во многом противоречивые требования. Поэтому каждая из названных схем является только одним из вариантов, рассмотренных на этапе проектирования. Разработка их ведется с учетом назначения передатчика, опыта эксплуатации и боевого применения, аналогов отечественного и зарубежного производства, новейших достижений науки, требований по надежности, ориентировочной стоимости и еще многих других, определяемых техническим заданием.

Структурная электрическая схема отображает построение передатчика в самом общем виде. Каждый ее элемент (прямоугольник) обозначает функциональное устройство, отдельный конструктивный модуль. Надписи в прямоугольниках схемы, ориентация стрелок на линиях функциональных связей позволяют специалисту составить общее представление о составе и принципе работы передатчика.

Более подробной является функциональная схема, на которой изображаются функциональные устройства, вплоть до каскада.

Принципиальная электрическая схема дает исчерпывающую информацию о каждом каскаде. На ней показывается схемы построения каждого каскада, связи между ними, элементы схемы, питающие напряжения. Она также является руководством для разработки конструкции устройства.

Рисунок 1

На Рисунке 1 для примера изображена структурная схема передающего тракта аварийной радиостанции типа Р-855УМ. Каскады на ней показаны прямоугольниками, а связи - линиями со стрелками, указывающими направления прохождения сигналов.

В соответствии с приведенной схемой АГ создает стабильные колебания на частоте f₀. В удвоителе (2F) осуществляется удвоение частоты колебаний и модуляции. Модулирование колебания поступают с модулятора. Далее модулированные колебания усиливаются в УМ до заданного значения мощности на входе антенны А.