理論：無線送信装置。スキーム、説明

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理論: 無線送信装置。無線エレクトロニクスと電気工学の百科事典

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無線工学の発展に伴い、メガワット級の高周波電力を発生する強力な放送やレーダーから、無線操縦や電源投入に使用されるミリワット単位の小型ポケット無線機まで、膨大な数の異なる無線送信装置が登場しました。車の盗難警報器。それらは、数十キロヘルツ (超長波) から数十ギガヘルツ (ミリ波) までの幅広い周波数で動作します。それにもかかわらず、そのようなすべてのデバイスには多くの共通点があり、そのためそれらを無線工学デバイスの別のクラスに区別することができます。

現在では、アンテナに接続された自己発振器である単段無線送信機が使用されることはほとんどありません。これらは、無線制御信号の最も単純なマイクロパワー送信機、またはレーダーなどの独自のマイクロ波送信機のいずれかです。ほとんどの無線送信機は、マスターオシレーター - パワーアンプ方式に従って構築されています。この場合、振動の励起と必要な電力レベルまでの増幅の機能が分離されていることがわかり、これらのカスケードを最適な方法で構築することが可能になります。

アマチュア無線家にとって最も一般的で興味深い、LW、MW、および HF 送信機を考えてみましょう。振幅変調 (AM) を使用した放送用に予約されている帯域で動作します。歴史的に見て、これは多くの欠点がある最も古い放送システムですが、放棄することはできません。実際、これらの範囲の電波は長距離を伝播し、AM 信号を受信するために特別に設計されたラジオ受信機が世界中で何億台も使用されています。したがって、世界には非常に多くのAM送信機が存在します。放送上での共同作業は、主に周波数の配布に関連する明確な組織がなければ不可能です。各ラジオ局には独自の動作周波数があり、周波数グリッドは、LW と MW では 9 kHz、HF では 5 kHz の倍数に設定されます。

放送送信機の周波数安定性要件は非常に高く、現在ではマスター発振器には周波数シンセサイザーのみが使用されています。さらに、シンセサイザーの基準周波数は、国の時間と周波数の標準に「結びついています」。多くの場合、例えばイギリスのドロイッチラジオ局のキャリアなど、強力な LW 局のキャリアがそのような標準として機能します。

ロシアでは、原子周波数標準から受信した基準信号は、モスクワ地域では周波数 66 kHz、イルクーツクでは周波数 6 kHz の特別な無線局によって発信されます。各無線センターには特別な基準周波数受信機 (RF) と、シンセサイザーの基準周波数をそれに合わせて調整できる周波数比較装置があります (図 50)。放送局の周波数の相対的な不安定性は、わずか 56 ～ 10 ... 12 ～ 10 です。このような精度で同期された時計は、15 万年に XNUMX 秒ずつどこかに「消えて」しまうでしょう。ちなみに、業界では基準周波数信号に応じて調整を行う電子時計の生産がすでに始まっている。

理論：無線送信装置

したがって、非常に安定した搬送周波数発振がマスター発振器から受信され、送信機の中間段で増幅されて、最終の強力な段に供給され、そこで変調が増幅と同時に実行されます。「なぜ信号を低レベルで変調してから、変調された発振を増幅しないのですか?」という疑問が生じるかもしれません。これは、送信機の効率を最大化したいという欲求によるものです。結局のところ、私たちは数十キロワット、数百キロワットの電力について話しているのです。

高効率のクラスBモードのアノード変調が最も普及しており、変調器を備えた送信機の最終段の簡略図を図に示します。結合コイルＬ１を通る高周波搬送波発振は、強力な四極管ＶＬ１上に組み立てられた送信機の出力段のグリッド回路Ｌ２Ｃ１に入る。自動バイアス回路 R57C1 は、(グリッド電流の流れにより) 動作点がランプ特性の下限にあるような負のバイアスを制御グリッド上に生成します。この場合、アノード電流パルスは正弦波振動の半サイクルの形式をとります。

理論：無線送信装置

アノード回路 L3C4 は搬送波発振の正弦波形状を復元し、その振幅はアノード電源電圧 Ua にほぼ等しく、電力は送信機の定格電力に対応します。結合コイル L4 を介して、増幅された振動がアンテナに入力されます。発電機ランプのスクリーングリッドは、アノード電圧よりも低い電圧Ueの別個の電源から電力を供給されます。

変調器は従来のプッシュプルオーディオ周波数アンプで、強力な三極管 VL2 および VL3 で作られ、やはりクラス B モードで動作し、変調器の出力電力はキャリア電力の半分に達します。変調変圧器Ｔ２の二次巻線は、電源と直列に発電機ランプのアノード回路に接続されている。

オシログラムが示すように、変調深度が 100% の場合、発電機ランプのアノード電圧はほぼ 2 から 60Ua まで変化し、アノード回路の高周波発振の振幅もそれに応じて変化します。産業効率（電力網から消費される電力に対する放射電力の比率）は、説明した送信機の放射電力が約 70 kW で 100 ～ XNUMX% に達します。

このような高出力で動作するために、陽極を強制空冷または水冷する特別な発電ランプが開発されました。発振回路やその他の要素も、セラミック絶縁体に銅管を巻いた大口径コイル、高周波破壊を防ぐために空気誘電体と極板間の距離を大きくとったコンデンサーなど、独自の設計を採用しています。強力な送信機の出力回路は、たとえばラジオセンターでは別の部屋を占有します。

著者: V.Polyakov、モスクワ

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