Главная - Литература

0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 [17] 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63 64 65 66 67 68 69 70 71 72 73 74 75 76 77 78 79 80 81 82


дом. Эквивалентная схема этого каскада для СВЧ колебаний изображена на рис. 3.1, б. Для СВЧ колебаний индуктивности Lx и L2 представляют собой очень большие сопротивления и могут не приниматься во внимание. «Паразитный» анодный контур образуется емкостью Си емкостью Са-к между анодом и катодом лампы и индуктивностями Lnl, Ln2 соединительных проводов. «Паразитный» же сеточный контур состоит из емкости С2, емкости Сг.к между сеткой и катодом лампы, индуктивностей Ln3, Lai соединительных проводов и индуктивности катодного ввода LK. Эквивалентная схема каскада для колебаний СВЧ представляет собой схему двухконтурного автогенератора с общим катодом.

В генераторах СВЧ, не имеющих внешних колебательных цепей и цепей обратной связи (например, в магнетронах), паразитные колебания возникают чаще всего из-за того, что вследствие тех или иных причин (например, нестабильности напряжения источников питания) срываются колебания основного типа (типа я) и возникают колебания других типов, частоты которых существенно отличаются от частоты <о0 колебаний основного типа.

4. Комбинационные излучения

Комбинационные излучения возникают при формировании сигнала основной частоты путем преобразования колебаний двух или большего числа вспомогательных генераторов нелинейными устройствами.

Схемы подобного рода используются, например, при построении стабилизированных кварцем диапазонных передатчиков. На рис. 3.2. приведена структурная схема одного из таких передатчиков (интерполяционная схема). Она состоит из кварцевого генератора и генератора с плавной пере-

Кварцевый генератор

Смеситель

Перестраиваемый генератор

Полосдвой срильтр

A±fn

Рис. 3.2.

стройкой. Колебания, создаваемые этими генераторами, смешиваются в смесителе, на выходе которого возникают напряжения с частотами nfK ± mfu. С выходом смесителя связывается полосовой фильтр, пропускающий нужную комбинационную составляющую (чаще всего / = /к ± ± /□). Можно показать, что при выполнении определенных условий относительная нестабильность выходных колебаний будет выше, чем относительная нестабильность частоты fa плавно перестраиваемого генератора.

Излучения на комбинационных частотах могут возникать в таких передатчиках как вследствие того, что при некоторых значениях т и п частота nfK ± т/п может попасть в полосу прозрачности полосового фильтра, так и из-за отличия от нуля амплитудно-частотной характеристики этого фильтра вне полосы его прозрачности.

Уменьшение уровня комбинационных излучений при использовании передатчиков, построенных по подобным схемам, требует тщательного анализа частот и амплитуд нерабочих комбинационных составляющих выходного напряжения смесителя и подбора амплитудно-частотной характеристики полосового фильтра.

5. Интермодуляционные излучения

Такие побочные излучения образуются в тех случаях, когда два или большее число передатчиков работают на общую широкополосную антенну или когда антенны передатчиков, имеющих достаточно большую мощность, расположены в непосредственной близости друг от друга.

Подобные ситуации часто возникают, например, на кораблях и в других малогабаритных объектах, оснащенных большим количеством РЭС. В случае одновременной работы высокочастотные колебания одного передатчика через.ан-тенно-фидерный тракт воздействуют на выходные каскады других передатчиков, которые для этих колебаний представляются активными двухполюсниками с нелинейными



характеристиками. В результате происходит периодическое (с частотой /х воздействующего передатчика) изменение параметра второго передатчика, который наряду с основной своей частотой /2 излучает колебания с частотами nfy ± ± mf2. Последние образуют спектр помехового излучения. Чем выше мощность взаимодействующих передатчиков и чем сильнее связь между их выходными каскадами, тем больше мощность интермодуляционных излучений. Как правило, наибольшей интенсивностью обладают интермодуляционные составляющие с суммарными и разностными частотами /1 ± /г- Однако в ряде случаев при близких значениях частот /х и /2 наибольшей интенсивностью обладают составляющие интермодуляционных излучений с частотами 2/t - /2 и 2/2 - /х, которые в силу их близости к рабочим частотам /х и /2 плохо фильтруются промежуточными и антенными контурами.

rrrft

6. Внеполосные излучения

При анализе спектрального состава и определении уровня внеполосного излучения, вызываемого процессом модуляции высокочастотного сигнала передатчика, необходимо оценивать ширину полосы излучения (ШПИ), занимаемую данным передатчиком. Согласно рекомендации Международного консультативного комитета по радио (МККР), шириной полосы излучения AF считается такая часть частотного диапазона, в пределах которой сосредоточено (100 - 6) % излучаемой передатчиком средней мощности. При этом 0,5р% мощности излучается на частотах, лежащих выше верхней границы ШПИ, и 0,50% - на частотах, расположенных ниже нижней границы ШПИ.

Если ШПИ совпадает с необходимой полосой частот Af, то распределение излучаемой пере-


датчиком мощности называется «совершенным» (рис. 3.3, а). Если же ШПИ превышает необходимую полосу частот (рис. 3.3, б), то такое излучение называется «несовершенным». В случае несовершенного излучения вне пределов необходимой полосы частот излучается более чем 8% мощности передатчика. Именно такой тип распределения мощности встречается, к сожалению, в большинстве работающих устройств. Излучение более узкое, чем совершенное (рис. 3.3, б), встречается крайне редко и используется лишь в тех случаях, когда можно снизить качество или скорость передачи информации.

Допустимая величина 0,5 6% определяется для каждого конкретного вида излучения.

Согласно общим рекомендациям МККР по уменьшению уровня внеполосных излучений необходимо:

- применять наиболее эффективные виды модуляции;

- уменьшать девиацию частоты в передатчиках с частотной модуляцией;

- при работе в режиме амплитудной и частотной телеграфии стремиться к понижению крутизны фронта и среза модулирующего телеграфного сигнала;

- оптимизировать форму огибающей импульсов в соответствии с критерием минимума боковых лепестков спектра при заданной ширине основного лепестка.

3.4. ИЗЛУЧЕНИЯ ГЕТЕРОДИНОВ ПРИЕМНИКОВ

Гетеродины приемных устройств супергетеродинного типа, представляющие собой маломощные генераторы, способны создавать помехи близко расположенным приемникам. Такое излучение обычно идет по двум основным каналам: через антенну приемного устройства или через металлическое шасси приемника. Последний канал особенно опасен в СВЧ приемных устройствах, использующих достаточно мощные гетеродины, собранные на отражательных клистронах. Такие гетеродины в силу специфической формы тока в резонаторах клистронов способны создавать помехи ощутимого уровня не только на основной частоте, но и на ее высших гармониках. Помимо того, помехи, создаваемые гетеродинами в сложных радиоэлектронных системах, включающих в свой состав несколько приемников, могут распространяться также через общие источники питания и цепи коммутации этих устройств.



С помехами, создаваемыми излучениямиУгетеродинов, приходится считаться, например, в телевизионной и радиовещательной практике, где они проявляются в виде характерных свистов, возникающих в то время, когда происходит перестройка близкорасположенного приемника.

Средние уровни напряжения, создаваемые в приемной антенне за счет излучения гетеродина типового широковещательного приемника, в зависимости от качества его изготовления (главным образом числа каскадов усилителя высокой частоты, селективности его контуров и схемы гетеродина) колеблются в пределах от нескольких микровольт до десятков милливольт и более, возрастая по мере уменьшения числа каскадов УВЧ и расширения их полосы пропускания.

Замена ламп транзисторами в усилительных каскадах приемных устройств влечет за собой (при прочих равных условиях) увеличение мощности сигналов, вырабатываемых гетеродинами и требует более надежной фильтрации этого излучения. Такая фильтрация обеспечивается не только увеличением числа каскадов усилителя высокой частоты и добротности его контуров, но и уменьшением связи между гетеродином и смесителем до минимально допустимых значений, включением надежно действующих фильтров в цепи коммутации высокочастотных элементов и цепи питания гетеродинов и смесителей.

Целесообразно также выполнять отдельные экранирующие устройства гетеродина и смесителя. При этом в связи с тем, что токи, протекающие по поверхности экрана, способны создавать помеховые излучения на частоте гетеродина, указанные экраны не должны использоваться в качестве обратного провода.

3.5. НЕОСНОВНЫЕ КАНАЛЫ ПРИЕМА

По ряду причин, основными из которых являются нестабильности частоты передатчика и гетеродина приемника, полоса пропускания линейной части большинства приемных устройств, определяемая главным образом общей полосой пропускания их усилителей промежуточной частоты, превосходит (и в ряде случаев существенно) необходимую полосу излучения. Это ухудшает избирательные свойства при-108

емника относительно близких по частоте сигналов и усложняет условие ЭМС.

Помимо частотных характеристик основного канала, приходится считаться с наличием в приемниках (особенно супергетеродинного типа) значительного количества неосновных каналов приема. Последние возникают как за счет несовершенства амплитудно-частотных характеристик используемых в приемнике фильтров, так и за счет нелинейных свойств его смесительных и некоторых усилительных каскадов.

В результате появляются новые частотные составляющие в спектре сигнала, усиливаемого приемником.

Неосновные каналы приема могут быть разделены на побочные и внеполосные, подобно тому, как это было сделано при рассмотрении неосновных каналов излучения. Побочные каналы приема образуются за счет нелинейности смесительных и усилительных каскадов приемника и недостаточно высокой избирательности антенных контуров усилителей высокой частоты. Эти каналы могут быть разделены на комбинационные и интермодуляционные.

Комбинационные побочные каналы приема возникают в результате взаимодействия мешающего сигнала и его гармоник с напряжением гетеродина в смесительном каскаде приемника. При таком взаимодействии на выходе смесителя возникают колебания с частотами mf„ ± я/г, где тип - целые числа, а /П и /г - частоты помехового сигнала и гетеродина соответственно. Если какие-либо из частот этой комбинации попадают в полосу пропускания усилителя промежуточной частоты, то они не фильтруются его контурами и проходят на выходные устройства приемников.

Мешающий сигнал, воздействующий по какому-либо комбинационному каналу приема, ослабляется контурами всех избирательных элементов, включенных перед смесителем (преселектором приемника). Если преселектор содержит ик одинаковых контуров с добротностью Q, а частота мешающего сигнала отличается от частоты /с настройки приемника на величину А/, то степень этого ослабления, характеризуемая коэффициентом ослабления косл, может быть рассчитана по формуле

Г (2A/Q)2 . . 1° 5 "к

ОСЛ 2 I"



0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 [17] 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63 64 65 66 67 68 69 70 71 72 73 74 75 76 77 78 79 80 81 82



0.0012