Zhvillimi i bllokskemave dhe algoritmeve për funksionimin e spi. Diagramet strukturore të pajisjeve radiotransmetuese

Një bllok diagram i thjeshtuar i një transmetuesi radio përbëhet nga një konvertues frekuence, një filtër brezi dhe një përforcues në dalje (Figura 3.3).

Figura 3.3 Blloku i thjeshtuar i një transmetuesi radio

Një sinjal i moduluar merret në hyrje të radiotransmetuesit. Në sistemet moderne të komunikimit, modulimi kryhet në një frekuencë standarde të ndërmjetme. Për shembull, në sistemet e komunikimit që funksionojnë në brezat e mikrovalëve, frekuenca e ndërmjetme mund të jetë 70, 140 ose 820 MHz (ekzistojnë standarde të tjera). Detyra e transmetuesit të radios, në raste të tilla, është të konvertojë sinjalin e frekuencës së ndërmjetme në intervalin e frekuencës së funksionimit dhe të sjellë fuqinë e sinjalit në nivelin e kërkuar.

Konvertuesi i frekuencës përbëhet nga një mikser dhe një oshilator kryesor. Mikseri është një element jolinear që përzien frekuencat e sinjaleve që hyjnë në të dhe prodhon dy breza frekuencash në dalje - total dhe diferencë (në këtë rast, shuma dhe diferenca e frekuencës së ndërmjetme dhe frekuenca e oshilatorit kryesor) .

Filtri i brezit zgjedh një nga brezat e frekuencës.

Për funksionimin e konvertuesit të frekuencës kërkohen gjeneratorë shumë të qëndrueshëm. Çdo gjenerator përbëhet nga një përforcues dhe qarqe kthyese (Figura 3.4).

Me përforcim të mjaftueshëm të sinjalit (balanca e amplitudës) dhe me fazën e saktë të sinjalit që vjen përmes qarkut të reagimit (balanca fazore), në qark ndodhin lëkundje të pamposhtura, forma e të cilave përcaktohet nga karakteristikat e frekuencës së përbërësve të qarkut. Nëse karakteristikat e amplifikatorit dhe qarku i reagimit formohen nga elementë me brez të ngushtë (qarqe ose rezonatorë), atëherë forma e lëkundjes do të jetë afër sinusoidale. Në rastin e përdorimit të elementeve me brez të gjerë, krijohen lëkundje pulsuese.

Figura 3.4 Diagrami strukturor i gjeneratorit

Në gjeneratorët kryesorë të transmetuesve përdoren gjeneratorë sinusoidë, qëndrueshmëria e të cilëve përcaktohet nga qëndrueshmëria e qarqeve ose rezonatorëve. Në gjeneratorët e transmetuesve me 5-9 breza, rezonatorët e kuarcit përdoren gjerësisht. Në frekuenca më të larta përdoren oshilatorë kristal me shumëzim frekuence, sintetizues të frekuencës dhe vitet e fundit oshilatorë rezonatorë dielektrikë.

Përforcuesit e transmetuesit (UHF) ofrojnë fuqinë e nevojshme dalëse, e cila ndryshon shumë në breza të ndryshëm. Për shembull, në intervalet e valëve të gjata dhe të mesme, fuqia e stacioneve radio mund të jetë qindra kilovat dhe madje megavat, në diapazonin e mikrovalëve - njësi dhe fraksione vat, dhe në intervalet optike - njësi milivatësh. Prandaj, amplifikatorët ndërtohen në llamba të fuqishme, transistorë, mikroqarqe. Janë shfaqur përforcues mikroskopikë në gjendje të ngurtë për sistemet radio që funksionojnë në frekuenca prej dhjetëra GHz.

Transmetuesit optikë funksionojnë në LED dhe lazer të veçantë.

AUTOGJENERATORËT

autogjenerator, ose gjenerator i vetë-ngacmuar, është një pajisje që konverton energjinë e burimeve të energjisë në lëkundje të radiofrekuencës pa ngacmim të jashtëm.

Një gjenerator i vetë-ngacmuar është një përforcues me një ngarkesë rezonante të mbuluar nga reagimet pozitive (Figura 4.1a). Si një tub elektronik dhe një transistor mund të përdoren si një element aktiv. Një qark i tillë oshilator quhet qark me transformator reagime. Lëkundjet primare në qarkun rezonant LC lindin për shkak të çdo ndryshimi të rastësishëm në tensionet e furnizimit (luhatjet), ndikimi i fushave të jashtme elektromagnetike, etj. Këto lëkundje përmes bobinës L St - hyjnë në hyrjen e amplifikatorit (rezistenca e kondensatorit C është e papërfillshme). Tensioni i ndryshueshëm i reagimit pozitiv u pos kontrollon rrjedhën elektronike të llambës.

Figura 4.1 Diagramet skematike të vetëoscilatorëve me reagime të transformatorëve (a, b) dhe ndikimi i paragjykimit fillestar në vetë-ngacmimin e vetëoshilatorit të tranzitorit (b)

Harmonika e parë e rrymës së anodës krijon një rënie të tensionit në qark LC. Amplituda e dridhjeve të lira rritet. Shndërrohen sërish në qarkun hyrës, amplifikohen sërish etj. Rritja e amplitudës së lëkundjeve vazhdon deri në një kufi të caktuar, për shkak të parametrave të oshilatorit. Sistemi vendos një ekuilibër dinamik midis humbjes së energjisë së radiofrekuencës në qark dhe rimbushjes së tij për shkak të burimit të energjisë E a. Kjo e ashtuquajtura gjendje e qëndrueshme (stacionare). oshilator. Parametrat e zinxhirit të paragjykimit automatik të rrjetit zgjidhen në atë mënyrë që në momentin e ndezjes, tensioni i paragjykimit të jetë minimal. Pastaj llamba funksionon në klasën A dhe është i mundur përforcimi i lëkundjeve me amplitudë arbitrare të vogël. Ndërsa tensioni rritet u pos Rryma e rrjetit dhe potenciali negativ në rrjet rriten. Në gjendje stacionare, elementi aktiv vepron në klasat Vili C, gjë që lehtëson regjimin termik të oshilatorit për shkak të reduktimit të humbjeve në anodë (kolektor). Kjo rrethanë kontribuon në një rritje të qëndrueshmërisë së frekuencës së lëkundjeve të krijuara. Ky i fundit, përmes një kondensatori shkëputës C p, hyn në fazën tjetër të rrugës së frekuencës së radios - një amplifikues tampon. Në mënyrë të ngjashme, ndodh vetë-ngacmimi i versionit të tranzitorit të oshilatorit (Figura 4.1 6). Karakteristikat e rrymave të bazës dhe kolektorit të një triodi gjysmëpërçues kanë një zhvendosje djathtas në lidhje me origjinën (Figura 4.1). Nëse e kufizojmë veten në përdorimin vetëm të paragjykimeve automatike, atëherë në momentin fillestar të kohës tensioni në bazë do të jetë i barabartë me zero (u b = 0) dhe vetë-lëkundjet primare nuk do të shkaktojnë shfaqjen e një rryme kolektori. Vetë-ngacmimi nuk do të vijë.

Prandaj, oshilatorët e transistorit përdorin një paragjykim të kombinuar, që është shuma algjebrike e dy tensioneve; të përhershme E nis dhe automatike, që lindin në një rezistencë R e, për shkak të rrjedhës së komponentit konstant të rrymës së emetuesit I e0 përmes tij:

E cm \u003d -E fillestar + I e0 R e

Më pas, në momentin e ndezjes së tensioneve të furnizimit, E nis, i cili hap transistorin. Ndërsa amplituda e lëkundjes rritet, tensioni bie R e.

Potenciali negativ që rezulton në bazë do të ulet dhe elementi aktiv do të funksionojë në klasë NGA. Njëkohësisht zinxhir R e C e do të stabilizojë modalitetin e transistorit kur ndryshon temperatura e ambientit.

Vetë-ngacmimi në vetë-oshilatorë me reagime është i mundur vetëm nëse plotësohen dy kushtet e mëposhtme:

1) si në çdo llambë ose përforcues tranzistor, tensionet alternative në rrjet (bazë) dhe anodë (kolektor) duhet të jenë gjithmonë jashtë fazës; në qarkun në shqyrtim me reagimin e transformatorit, kjo arrihet duke lidhur saktë skajet e spirales L sv;

2) amplituda e tensionit të reagimit U pos duhet të jetë së paku një vlerë minimale e caktuar.

Kushti i parë quhet bilanci fazor, dhe e dyta - ekuilibri i amplitudës.

Vetë-oshilatori, i bërë sipas skemës me një lidhje transformatori, nuk ka gjetur shpërndarje të gjerë në pajisjet transmetuese të radios për shkak të disa kompleksitetit të dizajnit të tij dhe gjenerimit të lëkundjeve në frekuenca relativisht të ulëta. Në këtë drejtim, janë të preferueshëm gjeneratorët e vetë-ngacmuar, të ndërtuar mbi bazën e të ashtuquajturave diagrame me tre pika.

Figura 4.2 por Dhe b Tregohen dy variante të vetë-oshilatorëve të tillë në transistorë - me reagime induktive dhe kapacitore. Në të dyja rastet, elementi aktiv me tre elektroda kryesore (k, b Dhe e) i lidhur me tre pika të qarkut oscilues. Prandaj emri - skema me tre pika.

Në të parën prej tyre, tensioni i reagimit pozitiv u pos hequr nga një prej induktorëve të qarkut (L be), dhe në të dytën - nga kondensatori C bae. Përndryshe, të dyja skemat janë identike. Procesi i vetë-ngacmimit dhe funksionimi në një gjendje stacionare janë të ngjashme me të njëjtat fenomene në versionin e sapo konsideruar me një lidhje transformatori.

Kompensimi fillestar në bazë (fillimi E) nuk furnizohet nga një burim i veçantë, por hiqet nga rezistenca R1, nëpër të cilat rrjedh rryma Unë 14. Qarku i kolektorit mundësohet paralelisht. Qëllimi i elementeve të mbetur është i njëjtë si në qarqet e gjeneratorëve me ngacmim të jashtëm dhe përforcues të sinjalit audio.

Për të thjeshtuar analizën e funksionimit të këtyre dy oshilatorëve, këshillohet të merren parasysh qarqet ekuivalente të tyre (Figura 4.2 në Dhe G), në të cilat ruhen vetëm qarqet e rrymës së radiofrekuencës, dhe marrim parasysh se rezistencat e kondensatorëve C p, C b Dhe C e janë të papërfillshme.

Pavarësisht dallimeve të dukshme midis këtyre qarqeve ekuivalente me tre pika, është e mundur të identifikohen kushtet e përgjithshme për vetë-ngacmim për to dhe të vërtetohet se vetëm këto dy kombinime të elementeve reaktive janë të funksionueshme. X bk, X eb Dhe X baraz.

Figura 4.2 Qarqet kryesore dhe ekuivalente të vetëoshilatorëve të transistorit me reagim induktiv (a, c) dhe reagime kapacitive (b, d)

Së pari, një parakusht për praninë e reagimeve pozitive në oshilator kërkon që koeficienti i reagimit β nga c do të ishte gjithashtu pozitive.

Prandaj, reaktancat X eb Dhe X baraz duhet të jetë ose induktiv ose kapacitiv në të njëjtën kohë. Së dyti, rezonanca në qarkun oshilator të oshilatorit është e mundur vetëm me kusht

X bq + X eb + X baraz= 0.

Kështu, nëse X eb Dhe X baraz atëherë janë reaktansa induktive X bq duhet të jetë kapacitiv figura 4.2 në) dhe anasjelltas (Figura 4.2 G). Çdo kombinim tjetër i reaktancave do të shkelë kushtet e mësipërme të vetë-ngacmimit.

Praktika tregon se një qasje e tillë është shumë e frytshme në analizën e diagrameve të qarkut arbitrarisht kompleks të vetë-oshilatorëve me reagime.

E gjithë sa më sipër vlen edhe për vetëoscilatorët e tubave, me kusht që kolektori, baza dhe emetuesi i tranzistorit të zëvendësohen siç duhet nga anoda, rrjeti dhe katoda e triodës së elektrovakumit.

Autogjeneratorët, qarqet e të cilëve janë paraqitur në figurën 4.2, janë me një lak. Ato janë relativisht të lehta për t'u bërë dhe vendosur.

Pengesë e tyre e rëndësishme është qëndrueshmëria e frekuencës së ulët të lëkundjeve të gjeneruara, pasi i vetmi qark rezonant, parametrat e të cilit përcaktojnë këtë frekuencë, i nënshtrohet ndikimit të fazave pasuese të rrugës së frekuencës së radios - rezistencave të paraqitura, faktorit të cilësisë së qark etj., ndryshim.

Kjo mangësi është zbutur dukshëm në të ashtuquajturat qark i dyfishtë oshilatorë. Një nga qarqet, i mbrojtur nga ndikimet e jashtme, pothuajse tërësisht përcakton frekuencën e gjenerimit, dhe i dyti, i lidhur dobët me të parën, luan rolin e një ngarkese të jashtme.

Skemat e vetë-oshilatorëve të konsideruar më sipër përdoren në intervalet e valëve kilometër dhe dekametër. Në frekuenca më të larta, përdorimi i tyre rezulton të jetë i pamundur nga një këndvështrim konstruktiv, pasi kapacitetet ndërelektrodike të tubit elektronik dhe induktancat e shpërndara të hyrjeve të tij bëhen përbërës integral të sistemeve rezonante të gjeneratorëve me vetë-ngacmim.

Prandaj, këtu përdoren oshilatorët, të ndërtuar në bazë të të ashtuquajturave skema komplekse me tre pika. Ata gjithashtu i përkasin klasës së vetë-oshilatorëve me qark të dyfishtë, por lidhja midis sistemeve rezonante kryhet jo përmes një rryme të zakonshme elektronike, por përmes një prej kapaciteteve ndërelektrodike të triodës.

Secili prej dy qarqeve rezulton të jetë i detunuar në lidhje me frekuencën e gjenerimit dhe rezistenca e tij është reaktive, gjë që bën të mundur analizimin e funksionimit të vetë-oshilatorëve të tillë bazuar në qarqet tashmë të njohura me tre pika.

Konsideroni çështjet që lidhen me stabilitetin e frekuencës së oshilatorit. Kërkesat strikte për pajisjet transmetuese të radios në lidhje me qëndrueshmërinë e frekuencës së lëkundjeve të rrezatuara kërkojnë një analizë të hollësishme të shkaqeve edhe të parëndësishme, në shikim të parë, që ndikojnë në këtë parametër.

Paqëndrueshmëria relative e frekuencës së të gjithë pajisjes transmetuese të radios përcaktohet vetëm nga vetë-oshilatori dhe, mbi të gjitha, nga parametrat e sistemit të tij rezonant. Nga teoria e qarqeve të radios, dihet se vlera e saktë e frekuencës së lëkundjeve të lira në një qark rezonant mund të përcaktohet duke përdorur formulën e mëposhtme:

Në shumicën dërrmuese të rasteve, kur studiohen proceset fizike në një qark oscilues dhe pajisjet në të cilat ai përfshihet, për qëllime të thjeshtimit, besohet se rezistenca e tij ndaj humbjes r = 0 dhe përdorni formulën e thjeshtuar

Në çështjet që lidhen me paqëndrueshmërinë e frekuencës, një thjeshtim i tillë është i papranueshëm, pasi efekti i humbjeve është në përpjesëtim me efektin e faktorëve të tjerë destabilizues në vlerën e ω 0. Kështu, në përputhje me formulën (4.1), frekuenca e lëkundjeve të gjeneruara varet jo vetëm nga vlerat e induktivitetit L dhe kontejnerë NGA qark oscilues, por edhe nga rezistenca e humbjeve, të brendshme dhe të futura në qark.

Le të zbulojmë lidhjen midis këtyre tre parametrave dhe faktorëve destabilizues. Për shkak të ndikimeve mekanike (dridhjet, tharja e kornizave, etj.), Dimensionet gjeometrike të bobinave dhe kondensatorëve të qarqeve lëkundëse të vetëoscilatorëve ndryshojnë.

Në përpjesëtim të drejtë me këto dimensione janë vlerat e induktancave dhe kapaciteteve të tyre. Si rezultat, frekuenca e gjenerimit devijon nga vlera e vendosur. Një ndryshim në temperaturën e ambientit reflektohet gjithashtu në një ndryshim në madhësinë e mbështjelljeve të spirales, pllakave të kondensatorëve dhe dielektrikëve.

Për shembull, brenda pak minutash pas ndezjes së tensionit të furnizimit, pjesët e brendshme të oshilatorit nxehen. Diametri dhe gjatësia e spirales së spirales rritet, sipërfaqja e pllakave të kondensatorit rritet, konstantat dielektrike të materialeve izoluese ndryshojnë. Shumica e këtyre faktorëve shkaktojnë një rritje të induktivitetit L dhe kontejnerë NGA qark oscilues. Si rezultat, me ngrohjen e oshilatorit, ndodh një ulje graduale e frekuencës së lëkundjeve. Ky fenomen vërehet për 20-30 minuta dhe quhet tejkalimi i frekuencës.

Paqëndrueshmëria e frekuencës ndikohet gjithashtu nga ndryshimet në tensionet e furnizimit. Ato kryesisht ndikojnë në rishpërndarjen e ngarkesave hapësinore në boshllëqet ndërelektrodike të llambës. Ato shoqërohen me vlerat e kapaciteteve ndërelektrodike të përfshira në sistemin oshilator të vetë-oshilatorit.

Ndikimi i kaskadave të mëvonshme të rrugës së frekuencës së radios konsiston në ndryshimet në përbërësit aktivë dhe reaktivë të rezistencave të futura në qarkun e oshilatorit. Në përputhje me shprehjen (4.1), kjo reflektohet në frekuencën e sistemit rezonant.

Përshkueshmëria e dielektrikëve dhe përçueshmëria e tyre varet nga lagështia dhe presioni i hapësirës përreth. Ndryshimi i kushteve atmosferike gjithashtu shkakton zhvendosjen e frekuencës.

Shumëllojshmëria e faktorëve destabilizues dhe mekanizmi kompleks i ndikimit në frekuencën e gjenerimit kërkon përdorimin e një sërë masash që synojnë zbutjen e tyre. Kjo përfshin zhvlerësimin e njësisë së oshilatorit, rritjen e ngurtësisë së dizajnit të tij, etj.

Efekti i ndryshimeve të temperaturës në frekuencën e oshilatorit mund të zbutet duke përdorur termostat- një pajisje brenda së cilës ruhet automatikisht një temperaturë konstante. Vulosja e termostatit shmang ndikimin e ndryshimeve të lagështisë dhe presionit në frekuencë.

Për të luftuar faktorin e temperaturës, përdoren kondensatorë të veçantë, kapaciteti i të cilëve nuk rritet, por zvogëlohet kur nxehet, duke kompensuar kështu një rritje të induktivitetit të qarkut. Kornizat e mbështjelljes janë bërë nga radio porcelani me cilësi të lartë. Spiralet aplikohen ose duke djegur tela argjendi ose duke mbështjellë tela bakri të ngrohur paraprakisht.

Autogjeneratori, si rregull, ka një burim të veçantë të energjisë, voltazhi i të cilit në disa raste është i stabilizuar. Dobësimi i ndikimit në frekuencën e oshilatorit të fazave pasuese të rrugës së radiofrekuencës arrihet duke ndezur fazën tampon, e cila funksionon pa rryma rrjeti dhe, si rezultat, ka një rezistencë konstante hyrëse.

Oscilatori është i mbrojtur me kujdes nga ndikimi i fushave të jashtme elektromagnetike. Përdorimi i shumëzuesve të frekuencës gjithashtu ndihmon në zvogëlimin e efektit të fazave më të fuqishme në ngacmues.

Studimet tregojnë se qëndrueshmëria e frekuencës së një oshilatori përcaktohet kryesisht nga faktori i cilësisë së sistemit të tij rezonant Q. Sa më e madhe të jetë vlera e tij, aq më i lartë është stabiliteti. Një qark oscilues konvencional me parametra të grumbulluar ka, në rastin më të mirë, një faktor cilësie prej 250-300 njësi, dhe duke marrë parasysh rezistencat e futura, edhe më pak.

Prandaj, një oshilator me një qark të tillë ka një paqëndrueshmëri relativisht të ulët - rreth 10 -3 -10 -4 . Të ashtuquajturat rezonatorë të kuarcit kanë një faktor cilësie shumë më të madh - deri në disa milion njësi. Parametrat e kuarcit gjithashtu ndikohen pak nga faktorët e jashtëm. Strukturisht, një rezonator i tillë është bërë në formën e një pllake të prerë nga një kristal kuarci natyral ose sintetik.

Në sipërfaqen e saj aplikohen veshje të holla argjendi në të dyja anët, të cilat përdoren si elektroda. Pllaka vendoset në një enë metalike, plastike ose qelqi, brenda së cilës zakonisht krijohet vakum. Kështu arrihet izolimi i pllakës nga ndikimet atmosferike, dëmtimet mekanike dhe ndotja e sipërfaqes së saj. Përveç kësaj, eliminohet fërkimi i pllakës vibruese ndaj ajrit, gjë që bën të mundur ruajtjen e një faktori të cilësisë së lartë të rezonatorit. Me anë të mbajtësve të veçantë të kuarcit me priza të jashtme, rezonatori lidhet me qarkun e radios.

Ashtu si çdo trup mekanik elastik, një pllakë kuarci është në gjendje të lëkundet në secilin nga tre dimensionet (gjatësia, gjerësia dhe trashësia). Frekuencat e këtyre dridhjeve varen rreptësisht nga dimensionet gjeometrike të pllakës. Në praktikë, vetë-oshilatorët më së shpeshti përdorin luhatje në trashësinë e tij. Në këtë rast, frekuenca e tyre mund të përcaktohet duke përdorur formulën e përafërt të mëposhtme:

ku f 0- frekuenca natyrore e lëkundjeve, MHz; d- trashësia e pllakës, mm.

Rritja e frekuencës rezonante f 0 shoqërohet me nevojën për të zvogëluar këtë madhësi, e cila në mënyrë të pashmangshme sjell një ulje të forcës mekanike të pllakës. Për të shmangur shkatërrimin e tij, ai nuk duhet të jetë më i hollë se 0.3 mm, që korrespondon me një frekuencë rezonante prej 10 MHz. Kjo rrethanë shpjegon pjesërisht nevojën e përdorimit të shumëzuesve në rrugët e radiofrekuencave të transmetuesve të valëve dekametrarë.

Përdorimi i kuarcit në pajisjet inxhinierike radio është i mundur për shkak të efektit të tij piezoelektrik: çdo deformim mekanik i pllakës shkakton shfaqjen e ngarkesave elektrike në faqet e kundërta të saj dhe anasjelltas. Vetitë rezonante të një pllake kuarci dhe fenomeni i një efekti piezoelektrik të kthyeshëm bëjnë të mundur paraqitjen e tij në formën e një qarku elektrik ekuivalent të paraqitur në figurën 4.3 a.

Figura 4.3 Qarku ekuivalent (por) dhe reagimi i frekuencës (b) rezonator kuarci

Në të, vetë pllaka zëvendësohet nga një qark rezonant i serisë me parametra ekuivalent elektrikë L sq, C sq. Dhe r sq. Paralelisht, ajo është e lidhur me kapacitetin e mbajtësit dhe montimit të kuarcit Nga 0.

Figura 4.3 b tregohet natyra e ndryshimit të reaktancës së një qarku të tillë në varësi të frekuencës së lëkundjeve të detyruara ω. Për vlera të vogla të ω, rezistenca e kapacitetit C 0 mund të neglizhohet, pasi është e madhe dhe e lidhur paralelisht me qarkun L. sq., NGA sq. Dhe r sq. Rezistenca e kësaj të fundit në diapazonin e frekuencës 0-ω posështë kapacitiv.

Në frekuencën ω pos do të ketë një rezonancë tensioni në qarkun e serisë. Me një rritje të mëtejshme në ω, rezistenca ekuivalente e degës së serisë do të ketë karakter induktiv dhe rritje në madhësi.

Rezonatori i kuarcit përdoret në vetëoshilatorë në dy mënyra: ose si një induktancë ekuivalente e standardit të lartë në diapazonin e frekuencës ω pos -ω avulli, ose si një filtër me brez të ngushtë në frekuencën ω pos përfshirë në ciklin e reagimit.

Gjenerator me ngacmim të jashtëm (GVV)

Dërgoni punën tuaj të mirë në bazën e njohurive është e thjeshtë. Përdorni formularin e mëposhtëm

Studentët, studentët e diplomuar, shkencëtarët e rinj që përdorin bazën e njohurive në studimet dhe punën e tyre do t'ju jenë shumë mirënjohës.

Priti në http://www.allbest.ru/

Prezantimi

Në sistemet dixhitale, sinjalet transmetohen në formën e kombinimeve të ndryshme të impulseve me amplitudë konstante, duke shfaqur vlerën numerike të sinjalit në çdo kohë të caktuar (grupet e kodit).

Në mënyrë që çdo vlerë sinjali të konvertohet në grupin përkatës të kodit, numri i vlerave të tilla duhet të jetë i kufizuar. Prandaj, vetëm sinjalet diskrete me kohë mund të konvertohen në grupe kodesh. Për mundësinë e transmetimit të sinjaleve të vazhdueshme në kohë në formë dixhitale, d.m.th. në formën e grupeve të kodit, ato fillimisht duhet të shndërrohen në diskrete.

Nuk është praktike të transmetohet një sinjal i mostrës mbi linjë, sepse është shumë e ndjeshme ndaj ndërhyrjeve. Prandaj, në sistemet e transmetimit dixhital, ai shndërrohet në formë dixhitale. Për këtë qëllim, sinjali i nënshtrohet proceseve të kuantizimit dhe kodimit. Më pas, simbolet dixhitale shndërrohen në sinjale - modulim.

Në këtë punë kursi, është e nevojshme të zhvillohet një bllok-diagram i sistemit dhe një diagram funksional i pajisjes marrëse ose transmetuese. Përcaktoni shpejtësinë e transferimit të informacionit, llojin e modulimit, llojin e kodit të tepërt duke përdorur një opsion të caktuar dhe zhvilloni modele qarku për pajisjet që zbatojnë parametrat e zgjedhur.

1. Analiza e metodave ekzistuese për transferimin e informacionit në ITS

1.1 Analiza e mesazheve të natyrës së ndryshme fizike

Shkenca e informacionit gjen aplikime në një gamë të gjerë fushash. Në këtë drejtim, nuk ka një përkufizim klasik të konceptit të "informacionit" që të jetë universal për të gjitha shkencat. Informacioni nuk kuptohet si i gjithë informacioni i marrë, por vetëm ato që nuk dihen ende dhe janë të reja për marrësin. Në këtë rast, informacioni është një masë për të eliminuar pasigurinë. Transmetimi i informacionit në distancë kryhet duke përdorur një mesazh.

Një mesazh është informacion i shprehur në një formë të caktuar dhe synohet të transmetohet nga një burim te një marrës duke përdorur sinjale të natyrës së ndryshme fizike. Një mesazh mund të jetë një telegram, një fototelegram, një fjalim, një imazh televiziv, të dhëna dalëse kompjuterike, etj., të transmetuara në kanale të ndryshme komunikimi, si dhe sinjale të natyrës së ndryshme fizike që burojnë nga objektet.

Një sinjal përcjell një mesazh me kalimin e kohës. Prandaj, është gjithmonë një funksion i kohës, edhe nëse mesazhi (siç është një imazh i palëvizshëm) nuk është. Nëse sinjali është një funksion x(t) që merr vetëm disa vlera diskrete x, atëherë ai quhet diskrete ose diskrete në nivel (amplitudë). Në të njëjtën mënyrë, një mesazh që merr vetëm disa nivele të caktuara quhet diskret. Nëse sinjali (ose mesazhi) mund të marrë çdo nivel në një interval të caktuar, atëherë ato quhen të vazhdueshme ose analoge.

Aktualisht, ka një zgjerim të vazhdueshëm të fushave të aplikimit të sistemeve të transmetimit të informacionit dixhital dhe një numër në rritje i llojeve të ndryshme të informacionit analog tentojnë të transmetohen në formë dixhitale. Kjo vlen për transmetimin e mesazheve telefonike, imazheve fotografike, të dhënave telemetrike, etj. Kështu, mesazhet diskrete mund të jenë si parësore ashtu edhe dytësore, që rrjedhin nga ato të vazhdueshme.

1.2 Transmetimi i mesazheve të vazhdueshme dhe llojet e modulimit

Për të transmetuar informacion në distancë, është e nevojshme të transmetohet një mesazh që përmban këtë informacion. Një sistem transmetimi informacioni përbëhet nga elementët kryesorë të mëposhtëm: burimi, koduesi, modulatori, kanali, demoduluesi, dekoderi dhe marrësi.

Enkoder harton mesazhin e gjeneruar në një sekuencë diskrete. Moduluesi dhe demodulatori së bashku zbatojnë operacionet e konvertimit të mesazhit të koduar në një sinjal dhe transformime të anasjellta.

Dekoderi harton sekuencën diskrete në një kopje të mesazhit origjinal.

Gjatë transmetimit të radios, një sinjal informacioni me frekuencë të ulët transmetohet në një frekuencë bartës dhe duhet ta ndryshojë (modulojë) atë. Modulimi mund të ndryshojë amplituda, frekuenca ose faza e bartësit. Modulimi përdoret për:

transmetimi i informacionit me një shtrembërim minimal;

transmetoni dhe merrni me humbje minimale;

përdorimi efikas i spektrit të frekuencës.

Ekzistojnë tre lloje kryesore të modulimit analog:

1. Modulimi i amplitudës (AM) - modulim në të cilin luhatjet e pazbutura ndryshojnë në amplitudë në përputhje me lëkundjet e frekuencës më të ulët që e modulojnë atë. AM është mënyra më e thjeshtë dhe më e zakonshme për të ndryshuar parametrat e bartësit të informacionit, frekuenca dhe faza fillestare e lëkundjes mbahen të pandryshuara. Lloji i modulimit të amplitudës është paraqitur në Figurën 1.

Oriz. 1. Modulimi i amplitudës

2. Modulimi i frekuencës (FM) - modulim në të cilin frekuenca bartëse e sinjalit ndryshon në përputhje me lëkundjen moduluese. Përparësitë kryesore të modulimit të frekuencës janë: imuniteti i lartë i zhurmës, aftësia për të përdorur vetitë statistikore të një mesazhi shumëkanalësh për të rritur imunitetin ndaj zhurmës, aftësia për të siguruar qëndrueshmërinë e zbutjes së mbetur të kanaleve të komunikimit me mjete të thjeshta. Modulimi i frekuencës është paraqitur në figurën 2.

Oriz. 2. Modulimi i frekuencës

3. Modulimi i fazës (PM) - ndryshimi në fazën e transportuesit është proporcional me vlerat e menjëhershme të sinjalit modulues. Me FM, sipas ligjit të lëkundjes moduluese uS(t), faza e lëkundjeve ndryshon:

Ф(t)= u0t+kfm uШ(t),

ku kfm - koeficienti i proporcionalitetit, numerikisht i barabartë me pjerrësinë e karakteristikave të modulatorit të fazës.

Me FM dhe FM, në procesin e modulimit, preket faza (këndi i fazës) i lëkundjes së bartësit, d.m.th. këto dy lloje të modulimit janë varietete të të ashtuquajturit modulim këndor.

1.3 Transmetimi i mesazheve diskrete dhe llojet e manipulimit

Një mesazh diskret i gjeneruar nga burimi është një sekuencë karakteresh të zgjedhura nga një grup i caktuar. Për të kthyer një sekuencë karakteresh të një mesazhi diskret në një sinjal primar, ato fillimisht kodohen, d.m.th. çdo shenjë e mesazhit zëvendësohet nga një kombinim i një numri të vogël simbolesh standarde dhe më pas këto simbole standarde shndërrohen në sinjale elektrike standarde ui (Fig. 3).

Shenjat T P S

Kombinimet e kodeve 00001 01101 10100

Oriz. 3. Konvertimi i mesazhit gjatë kodimit

Si rezultat i kodimit, çdo karakter i mesazhit përfaqësohet si një sekuencë simbolesh të alfabetit dytësor - kombinime të kodit. Kodimi mund të bëhet manualisht ose automatikisht. Pajisja që kryen automatikisht operacionin e kodimit quhet kodues.

Operacioni i kundërt, d.m.th. rivendosja e karaktereve të mesazheve nga kombinimet e kodeve quhet dekodim dhe pajisja që kryen këtë veprim quhet dekoder. Në mënyrë tipike, koduesi dhe dekoderi kryejnë gjithashtu operacionet e konvertimit të simboleve në një sinjal primar dhe një sinjal primar në simbole, ato shpesh kombinohen në një pajisje të vetme - një kodek. Procesi i konvertimit të një mesazhi diskret në një sinjal dhe i anasjelltë i konvertimit të një sinjali në një mesazh është paraqitur në Figurën 4.

Modulimi diskret është një rast i veçantë i modulimit të bartësit harmonik kur sinjali modulues u(t) është diskret. Një sinjal i tillë modulues diskret është zakonisht një sinjal primar që shfaq simbolet e kombinimeve të kodeve të mesazheve diskrete. Modulimi diskret quhet gjithashtu kyçje.

Duke kontrolluar parametrat e bartësit harmonik duke përdorur sinjalin primar, mund të merret amplituda, frekuenca dhe kyçja fazore.

Në fig. 5 tregon format e valës për një kod binar për lloje të ndryshme të modulimit diskrete. Me AM, simboli 1 korrespondon me transmetimin e valës bartëse gjatë kohës T (dërgimi), simboli 0 - mungesa e lëkundjes (pauzë). Në FM, transmetimi i një vale bartës në frekuencën f1 korrespondon me simbolin 1, dhe transmetimi i një vale në frekuencën f0 korrespondon me 0. Në PM binare, faza bartëse ndryshon me p në çdo kalim nga 1 në 0 dhe nga 0 tek 1.

Oriz. 5. Format valore për kodin binar për lloje të ndryshme të modulimit diskrete

Në sistemet diskrete të transmetimit të mesazheve, qarku i vendimit përbëhet nga dy pjesë: një demodulator dhe një dekoder.

1.4 Sistemet për transmetimin e informacionit me metoda dixhitale

Operacionet e kampionimit dhe kuantizimit përdoren për të kthyer një mesazh të vazhdueshëm në formë dixhitale. Sekuenca e raporteve të kuantizuara të marra në këtë mënyrë kodohet dhe transmetohet përmes një kanali diskret si çdo mesazh diskret. Në anën marrëse, mesazhi i vazhdueshëm rikthehet pas dekodimit (me njëfarë saktësie).

Avantazhi kryesor teknik i sistemeve të transmetimit dixhital ndaj sistemeve të vazhdueshme është imuniteti i tyre i lartë ndaj zhurmës. Ky avantazh është më i theksuar në sistemet e transmetimit me rele të shumëfishta sinjalesh.

Me një sistem dixhital të mesazheve të vazhdueshme, besnikëria mund të përmirësohet duke përdorur kodimin e korrigjimit të gabimeve. Imuniteti i lartë i zhurmës i sistemeve të transmetimit dixhital bën të mundur kryerjen e komunikimit praktikisht të pakufizuar me rreze duke përdorur kanale me cilësi relativisht të ulët.

Konsideroni bllok diagramin e një kanali dixhital për transmetimin e mesazheve të vazhdueshme (Fig. 6).

Oriz. 6. Diagrami strukturor i sistemit të transmetimit dixhital

Si pjesë e kanalit të transmetimit dixhital, sigurohen pajisje për shndërrimin e një mesazhi të vazhdueshëm në formë dixhitale - një konvertues analog në dixhital (ADC) në anën transmetuese dhe pajisje për konvertimin e një sinjali dixhital në një formë të vazhdueshme - një dixhital në -Konvertuesi analog (DAC) në anën marrëse. Sinjali dixhital i marrë në daljen e ADC transmetohet përmes një kanali diskret. Një kanal diskret përmban një kodues, një modulator, një linjë komunikimi, një demodulator dhe një dekoder. Në anën marrëse, DAC rindërton një sinjal të vazhdueshëm me njëfarë saktësie nga sinjali dixhital i marrë.

Në konvertuesin mesazh në sinjal, mesazhi i vazhdueshëm që vjen nga dalja e burimit konvertohet në një sinjal dixhital.

Konvertimi nga analog në shifër përbëhet nga tre operacione: së pari, një mesazh i vazhdueshëm ekzaminohet në kohë në intervale; leximet e marra të vlerave të menjëhershme janë të kuantizuara; më në fund, sekuenca rezultuese e vlerave të kuantizuara të mesazhit të transmetuar përfaqësohet duke koduar si një sekuencë simbolesh binare "0" dhe "1".

Ky konvertim quhet modulim i kodit të pulsit (PCM). Më shpesh, kodimi këtu zbret në shkrimin e numrit të nivelit në formë binare.

Sinjali PCM i marrë nga dalja ADC ose shkon drejtpërdrejt në linjën e komunikimit ose në hyrjen e transmetuesit. Në anën marrëse të linjës së komunikimit, sekuenca e pulseve pas demodulimit dhe rigjenerimit në marrës futet në konvertuesin dixhital në analog DAC, qëllimi i të cilit është të kthejë (rikuperojë) një mesazh të vazhdueshëm sipas mesazhit të marrë. sekuenca e kombinimeve të kodeve.

DAC përfshin një pajisje dekodimi të krijuar për të kthyer kombinimet e kodeve në një sekuencë kuantike leximesh dhe një filtër zbutës që rikthen një mesazh të vazhdueshëm nga vlerat kuantike.

Shndërrimi i mesazheve të vazhdueshme në formë dixhitale në sistemet PCM shoqërohet me rrumbullakim të vlerave të menjëhershme në nivelet më të afërta të lejuara të kuantizimit. Gabimi i përfaqësimit që rezulton është i pa hequr, por i kontrollueshëm (sepse nuk kalon gjysmën e hapit të kuantizimit). Duke zgjedhur një hap të vogël kuantizimi, është e mundur të sigurohet ekuivalenca e mesazheve origjinale dhe të kuantizuara sipas një kriteri të caktuar. Gabimi i kuantizimit (gabimi), i cili është ndryshimi midis mesazhit origjinal dhe mesazhit të rindërtuar nga mostrat e kuantizuara, quhet zhurmë kuantizimi.

2. Analiza e metodave për përmirësimin e imunitetit ndaj zhurmës të sistemeve të transmetimit të informacionit

2.1 Kodimi i korrigjimit të gabimeve

Çdo ndikim i jashtëm ose i brendshëm ndërhyrës në sinjal, që shkakton devijime të rastësishme të sinjalit të marrë nga ai i transmetuar, quhet ndërhyrje. Ndërhyrja klasifikohet sipas kritereve të mëposhtme: nga origjina, nga vetitë fizike, nga natyra e ndikimit në sinjal.

Nga origjina, duhet të theksohet zhurma e brendshme e pajisjeve të përfshira në kanalin e komunikimit - e ashtuquajtura zhurmë termike.

Sipas vetive fizike dallohen luhatja dhe zhurma e koncentruar. Ndërhyrja e luhatjeve - devijime të rastësishme të sasive fizike. Ndërhyrja e përqendruar në spektër përfshin ndërhyrje nga stacione radio të palëve të treta, gjeneratorë me frekuencë të lartë për qëllime të ndryshme, ndërlidhje nga kanalet ngjitur të sistemeve shumëkanale.

Për nga natyra e ndikimit në sinjal, dallohen ndërhyrja shtesë dhe shumëzuese. Një ndërhyrje quhet aditiv, vlerat e menjëhershme të së cilës i shtohen vlerave të menjëhershme të sinjalit. Ndërhyrja shtesë ndikon në marrësin pavarësisht nga sinjali dhe ndodh edhe kur nuk ka sinjal në hyrjen e marrësit.

Në kanalet reale të komunikimit, zakonisht nuk ka një ndërhyrje, por një kombinim të tyre.

Përdorimi i kodeve të korrigjimit të gabimeve ose kodimi i korrigjimit të zhurmës është një mjet efektiv për të rritur besueshmërinë e transmetimit të informacionit duke ruajtur të njëjtën shpejtësi transmetimi dhe parametra të energjisë të kanalit të komunikimit dhe duke reduktuar raportin sinjal-zhurmë që kërkohet për të siguruar një të dhënë të caktuar. besueshmëria e marrjes së informacionit. Zbulimi i gabimeve dhe kodimi i korrigjimit, si rregull, shoqërohet me konceptin e tepricës së kodit, i cili përfundimisht çon në një ulje të shkallës së transmetimit të rrjedhës së informacionit përgjatë rrugës së komunikimit. Teprica qëndron në faktin se mesazhet dixhitale përmbajnë karaktere shtesë që ofrojnë individualitetin e çdo fjale kodi.

Vetia e dytë që lidhet me kodimin e korrigjimit të gabimeve është mesatarizimi i zhurmës. Ky efekt është se simbolet e tepërta varen nga simbole të shumta informacioni. Me një rritje të numrit të simboleve të tepërta, përqindja e simboleve të gabuara në bllok tenton në shkallën mesatare të gabimit në kanal. Duke përpunuar simbolet në blloqe dhe jo një nga një, mund të arrihet një reduktim në shkallën e përgjithshme të gabimit dhe, me një probabilitet fiks të gabimit të bllokut, proporcionin e gabimeve që duhet të korrigjohen. Të gjitha kodet e njohura aktualisht mund të ndahen në dy grupe të mëdha: bllok dhe të vazhdueshëm. Kodet e bllokut karakterizohen nga fakti se sekuenca e simboleve të transmetuara është e ndarë në blloqe. Operacionet e kodimit dhe dekodimit në secilin bllok kryhen veçmas. Kodet e vazhdueshme karakterizohen nga fakti se sekuenca kryesore e simboleve që mbartin informacion konvertohet vazhdimisht sipas një ligji të caktuar në një sekuencë tjetër që përmban një numër të tepërt simbolesh. Në këtë rast, proceset e kodimit dhe dekodimit nuk kërkojnë ndarjen e simboleve të kodit në blloqe.

2.2 Sistemet e reagimit

Sistemet për transmetimin e informacionit diskret me reagime (OS) janë sisteme në të cilat përsëritja e informacionit të transmetuar më parë ndodh vetëm pas marrjes së sinjalit të OS. Sistemet me reagime ndahen në sisteme me një OS vendimtar dhe një OS informacioni.

2.2.1 Sistemet e reagimit të vendimeve

Në marrësin e sistemit, kombinimet e marra saktë grumbullohen në akumulator, dhe nëse pas marrjes së bllokut të paktën një nga kombinimet nuk pranohet, atëherë gjenerohet një sinjal i kërkesës së përsëritur, i cili është i njëjtë për të gjithë bllokun. I gjithë blloku përsëritet përsëri dhe në marrësin e sistemit zgjidhen nga blloku kombinimet që nuk janë pranuar gjatë transmetimit të parë. Kërkesat bëhen derisa të pranohen të gjitha kombinimet e bllokut. Pasi të merren të gjitha kombinimet, dërgohet një sinjal konfirmimi. Pasi e ka marrë atë, transmetuesi transmeton bllokun tjetër të kombinimeve (sistemet me kërkesë adrese - ROS-AP). Këto sisteme janë në shumë mënyra të ngjashme me sistemet me akumulim, por ndryshe nga këto të fundit, marrësi i tyre gjeneron dhe transmeton një sinjal kompleks kthimi, i cili tregon numrat (adresat) e kushtëzuara të kombinimeve të bllokut që nuk pranohen nga marrësi. Në përputhje me këtë sinjal, transmetuesi nuk përsërit të gjithë bllokun, si në sistemin e akumulimit, por vetëm kombinimet e papranuara (sistemet me transmetim sekuencial të kombinimeve të kodit - ROS-PP).

Ekzistojnë opsione të ndryshme për ndërtimin e sistemeve ROS-PP, kryesore prej të cilave janë:

Sistemet me ndryshimin e rendit të kombinimeve (ROS-PP). Në këto sisteme, marrësi fshin vetëm kombinimet për të cilat është marrë vendimi për të fshirë dhe vetëm për këto kombinime dërgon sinjale të përsëritura në transmetues. Kombinimet e mbetura i lëshohen PI-së kur mbërrijnë.

Sistemet me rivendosjen e rendit të sekuencës së kombinimeve (ROS-PP). Këto sisteme ndryshojnë nga sistemet ROS-PP vetëm në atë që marrësi i tyre përmban një pajisje që rikthen sekuencën e kombinimeve.

Sisteme vulosëse të ndryshueshme (ROS-PP). Këtu, transmetuesi transmeton në mënyrë alternative kombinime sekuencash, dhe numri i këtyre të fundit zgjidhet në mënyrë që në kohën e transmetimit të kombinimeve, transmetuesi të ketë marrë tashmë sinjalin OS për kombinimin e transmetuar më parë të kësaj sekuence.

Sistemet me bllokim të marrësit për kohëzgjatjen e marrjes së kombinimeve pasi zbulohet një gabim dhe përsërisin ose transferojnë një bllok nga kombinimet (ROS-PP).

Sisteme me kontroll të kombinimeve të bllokuara (ROS-PP). Në këto sisteme, pas zbulimit të një gabimi në një fjalë kodi dhe transmetimit të një sinjali kthimi të thirrjes, bëhet një kontroll për praninë e gabimeve të zbuluara në kombinimet h -1 pas kombinimit me gabimin e zbuluar.

2.2.2 Sistemet e feedback-ut të informacionit

Dallimi në logjikën e funksionimit të sistemeve me ROS dhe IOS manifestohet në shpejtësinë e transmetimit. Në shumicën e rasteve, transmetimi i shenjave të shërbimit kërkon më pak energji dhe kohë sesa transmetimi i identiteteve përmes një kanali të drejtpërdrejtë në një sistem me ROS. Prandaj, shkalla e transmetimit të mesazhit në drejtimin përpara në sistemin me IOS është më e lartë. Nëse imuniteti i zhurmës i kanalit të kundërt është më i lartë se imuniteti i zhurmës i kanalit përpara, atëherë besueshmëria e transmetimit të mesazheve në sistemet me IOS është gjithashtu më e lartë. Në rastin e reagimit të plotë të informacionit pa zhurmë, është e mundur të sigurohet transmetimi pa gabime i mesazheve përmes kanalit të drejtpërdrejtë, pavarësisht nga niveli i ndërhyrjes në të. Për ta bërë këtë, është e nevojshme të organizohet gjithashtu korrigjimi i shenjave të shërbimit të shtrembëruara në kanalin e drejtpërdrejtë. Një rezultat i tillë, në parim, është i paarritshëm në sistemet me DSS të shpërndarë. Në rastin e gabimeve të grupimit, kushtet në të cilat informacioni dhe pjesët e kontrollit të kombinimeve të kodit transmetohen në të dy sistemet e komunikimit luajnë një rol të rëndësishëm. Kur përdorni IOS, shpesh ekziston një korrelacion i vetëm i gabimeve në kanalet e përparme dhe të kundërta.

Një rol të rëndësishëm në krahasimin e transmetimit të mesazheve me ROS dhe IOS luan gjithashtu gjatësia e kodit n të përdorur dhe teprica e tij s/t. Nëse teprica është e vogël (s/n<0,3), то даже при бесшумном обратном канале ИОС практически не обеспечивает по достоверности преимущества перед РОС. Однако скорость передачи у систем с ИОС по-прежнему выше. Следует указать еще одно преимущество систем с ИОС, обусловленное различием в скорости. Каждому заданному значению эквивалентной вероятности ошибки соответствует оптимальная длина кода, при отклонении от которой скорость передачи в системе с РОС уменьшается. В системах с ИОС при s/n>0.3 Është më e dobishme të dërgoni mesazhe duke përdorur kode të shkurtra. Me besueshmëri të paracaktuar, shkalla e transmetimit nga kjo bëhet më e madhe. Kjo është e dobishme nga pikëpamja praktike, pasi është më e lehtë të kodohet dhe deshifrohet me kode të shkurtra. Me një rritje të tepricës së kodit, avantazhi i sistemeve me IOS për sa i përket besueshmërisë së transmetimit rritet edhe me të njëjtat kanale përpara dhe mbrapa përsa i përket imunitetit ndaj zhurmës, veçanërisht nëse transmetimi i mesazheve dhe pranimeve në një sistem me IOS është i organizuar në të tillë një mënyrë që gabimet në to rezultojnë të pakorrigjuara. Fitimi i energjisë në kanalin e drejtpërdrejtë të sistemit me IOS është një rend i madhësisë më i lartë se në sistemin me ROS. Kështu, në të gjitha rastet, IOS siguron imunitet të barabartë ose më të lartë ndaj zhurmës për transmetimin e mesazhit përmes kanalit përpara, veçanërisht për s të mëdhenj dhe një kanal të kundërt pa zhurmë. IOS përdoret në mënyrë më racionale në sisteme ku kanali i kundërt, për nga natyra e ngarkesës së tij, mund të përdoret pa paragjykuar qëllime të tjera për transmetimin efektiv të informacionit të njohjes.

Megjithatë, kompleksiteti i përgjithshëm i zbatimit të sistemeve me ITS është më i madh se sistemet me ROS. Prandaj, sistemet me ROS kanë gjetur aplikim më të gjerë. Sistemet IOS përdoren në rastet kur kanali i kundërt mund të përdoret në mënyrë efektive për transmetimin e faturave pa paragjykim për qëllime të tjera.

3. Llogaritja e karakteristikave të sistemeve të transmetimit të informacionit

Gjatë punës është e nevojshme:

* përcaktoni shpejtësinë e transferimit të informacionit;

* zgjidhni llojin e modulimit;

*zgjidhni një opsion për ndërtimin e një sistemi transmetimi informacioni që siguron transferimin e një sasie të caktuar informacioni për sesion komunikimi me përdorimin më efikas të kanaleve të komunikimit;

* zhvilloni një bllok diagram të sistemit;

*zhvilloni një diagram funksional të një pajisjeje marrëse ose transmetuese dhe ndërtoni karakteristikat kohore të sinjaleve në seksione të ndryshme të pajisjes.

1. Përcaktoni shkallën e kërkuar të transferimit të të dhënave përmes kanalit të komunikimit, me kusht që sasia e informacionit të shërbimit për seancë të mos kalojë 8%. Shpejtësia e transferimit të informacionit V është e barabartë me sasinë e informacionit të transmetuar përmes kanalit të komunikimit për njësi të kohës [bit/s]:

ku Ip është sasia e informacionit të transmetuar,

Tss - koha e seancës së komunikimit

Shkalla e transferimit të informacionit që rezulton, e barabartë me 2400 bps, korrespondon me GOST 17422-82.

Shkalla e modulimit B jepet nga:

Le të llogarisim numrin e pozicioneve të sinjalit. Duke e ditur këtë dhe duke zëvendësuar vlerën origjinale për gjerësinë e brezit, marrim:

ato. kemi një sinjal me katër pozicione. Atëherë shkalla e modulimit është

2. Llogaritni gjerësinë e brezit për filtrin

Gjerësia e brezit të filtrit nuk duhet të kalojë gjerësinë e lejuar të brezit prej 3100 Hz. 1700 Hz? 3100 Hz? mund të përdorni shkallën e modulimit B = 1200 baud.

Për të modeluar një sinjal me katër pozicione me një shpejtësi informacioni prej 2400 bps, do të kërkohet përdorimi i çelësit të ndërrimit të fazës relative të dyfishtë (DPSK).

3. Llogaritni vlerën efektive të tensionit të interferencës në gjerësinë e brezit të filtrit?Fpf = 1700 Hz duke përdorur formulën:

4. Imuniteti i mundshëm ndaj zhurmës gjatë përdorimit të metodës DOFM:

ku Ф(q) - funksioni Krump

Probabiliteti i gabimit

q - raporti sinjal/zhurmë

Me shpejtësinë e modulimit B=1200 baud, probabilitetin e gabimit, marrim:

5. Llogaritni vlerën efektive të tensionit të sinjalit duke përdorur formulën:

Nivelet e sinjalit në hyrje dhe dalje të kanalit:

Në mënyrë që pajisja transmetuese të mos dështojë, duhet të plotësohet kushti:

ku: Psvh - niveli i sinjalit në hyrje,

Pmax - niveli maksimal i lejueshëm i sinjalit.

Për kanalet e frekuencës së zërit Pmax = -13 dB.

Kushti (3.13) është i plotësuar, prandaj, ky lloj modulimi mund të përdoret për të ndërtuar një sistem transmetimi me parametrat e dhënë.

4. Diagrami strukturor dhe funksional i sistemeve të transmetimit të informacionit

kyçje diskrete dixhitale e imunitetit ndaj zhurmës

1. Sistemi i transmetimit të sinjalit përbëhet nga një pajisje për konvertimin e sinjalit transmetues (UPSper), një kanal komunikimi dhe një pajisje për konvertimin e sinjalit marrës (UPSpr).

Bllok-diagrami i sistemit të transmetimit të informacionit është paraqitur në figurën 7.

Oriz. 7. Bllok skemë e sistemit të transmetimit të informacionit

K - kodues,

FM - modulator i fazës së sinjalit,

G - gjenerator,

PF - filtri i brezit,

OA - kufizues i amplitudës,

DF - demodulator fazor,

LPF - filtër i kalimit të ulët,

VU - pajisja dalëse,

DC - dekoder.

Sinjali nga koduesi hyn në modulator, prodhimi i të cilit është një sekuencë pulsesh pozitive dhe negative të shumëzuara me një valë bartëse sinusoidale të krijuar nga gjeneratori i pulsit G.

Konvertuesi siguron një ndryshim fazor të frekuencës së bartësit.

Filtri i brezit UPSper shërben për të kufizuar spektrin e sinjalit të transmetuar në kanalin e komunikimit.

Filtri i brezit UPSP është projektuar për të reduktuar ndërhyrjet që vijnë nga kanali i komunikimit. Kufizimi i amplitudës OA bën të mundur, së pari, të eliminojë pothuajse plotësisht efektin e ndryshimeve në amplituda e sinjalit në kanalin e komunikimit në kohëzgjatjen e sinjaleve të marra dhe, së dyti, të zvogëlojë ndjeshëm shtrembërimin e elementeve të sinjalit si rezultat i proceset jo stacionare. Përveç kësaj, OA zvogëlon efektin e zhurmës së impulsit. Demodulatori konverton sinjalin në impulse DC. Filtri i kalimit të ulët Filtri i kalimit të ulët shtyp harmonikat më të larta dhe mbetjet bartëse në sinjalin e korrigjuar. Pajisja dalëse e VU siguron formën dhe amplituda e sinjaleve dalëse të nevojshme për funksionimin normal të marrësit të informacionit PI.

2. Konsideroni parimin e funksionimit të sistemit të transmetimit për DOFM.

Në fig. 8. tregon një diagram funksional të sistemit të transmetimit të informacionit.

Oriz. 8. Diagrami funksional i sistemit të transmetimit të informacionit.

Tabela 1 (Rekomandimi CCITT V.26) ilustron rregullin e kodimit për DOPM.

Tabela. 1. Rregulli i kodimit për DOFM.

Nga sa më sipër rezulton se modemet DOFM zbatojnë kodimin në m = 4.

Në DOFM, për të transmetuar informacion mbi kanalin e parë binar, për shembull, përdoren zhvendosjet fazore p/2 dhe 3p/2, dhe 0 dhe p mbi kanalin e dytë binar, i cili ilustrohet me diagrame vektoriale (Figura 9). Vijat e ngurta tregojnë pozicionet fazore të vektorëve të kanaleve individuale, dhe vija me pika tregon pozicionet fazore të vektorëve kur dy kanale punojnë së bashku. Kështu, çdo kombinim i elementeve të vetme në secilin prej kanaleve binare korrespondon me një zhvendosje të caktuar fazore.

Oriz. 9. Diagramet vektoriale të sinjaleve DOFM.

Sekuenca e pulseve që mbërrijnë në transmetues ndahet në çifte bitesh, të quajtura "dibit". Katër ritme të ndryshme janë të mundshme: 00, 01, 10 dhe 11. Moduluesi i fazës përdor parimin e pulsit, d.m.th. faza ndryshohet duke shtuar impulse në procesin e ndarjes së frekuencës. Në këtë rast, kërcimi fazor i kërkuar fitohet si shuma e tre kërcimeve më të vogla.

Demodulatori DOFM është projektuar në mënyrë që me një zhvendosje fazore midis elementeve të vetme të mëparshme dhe të mëvonshme me 45 °, fitohen zero në daljet e të dy kanaleve, në? \u003d 225 ° - njësi, në? \u003d 135 ° në daljen e kanalit të parë është zero, e dyta është një, dhe në? \u003d 315 ° në daljen e kanalit të parë është një, dhe e dyta është zero. Me DPSK në të njëjtën shpejtësi modulimi si me OPSK, sigurohet dyfishi i shpejtësisë efektive të transmetimit, pasi çdo gjendje fazore nuk korrespondon me një bit informacioni (si në OPSK), por me dy bit (një në çdo kanal).

konkluzioni

Gjatë projektit të kursit, kam studiuar llojet e modulimit, kam identifikuar avantazhet dhe disavantazhet e secilit prej tyre.

Si rezultat i këtij projekti të kursit, u krijua një pajisje për konvertimin e sinjalit, detyra kryesore e së cilës është të transmetojë sinjale të dhënash përmes një kanali komunikimi me shpejtësinë e kërkuar V dhe probabilitetin e gabimit P0.

Për hartimin e tij, janë llogaritur parametrat e sistemit të komunikimit. Me një shkallë të caktuar modulimi, DOFM u zgjodh si mënyra më optimale e funksionimit, duke siguruar një imunitet të caktuar të zhurmës në një frekuencë të caktuar.

Për llojin e zgjedhur të sistemit, është zhvilluar një diagram strukturor dhe funksional.

Bibliografi

1.Belov S.P. Udhëzime për zbatimin e projekteve (punimeve) të kursit në disiplinën "Teoria e komunikimit elektrik" për studentët e specialitetit 210406 ​​"Rrjetet e komunikimit dhe sistemet komutuese" / S.P. Belov, E.I. Prokhorenko. - Belgorod:, 2005. - 32s.

2. Garanin M.V., Zhuravlev V.I., Kunegin S.V. Sistemet dhe rrjetet e transmetimit të informacionit. - M.: "Radio dhe komunikim", 2001. - 366s.

3.J. Davis, J. Carr. Inxhinier radio udhëzues xhepi / Per. nga anglishtja. - M.: "Dodeka-XXI", 2002. - 544 f.

4. Klovsky D.D. Teoria e komunikimit elektrik. - M.: "Radio dhe komunikim", 1999. - 433s.

5.S.I. Baskakov. Qarqet dhe sinjalet inxhinierike radio, edicioni i 2-të. - M.: Shkolla e Lartë, 2005. - 462 f.

Pritet në Allbest.ru

Dokumente të ngjashme

Metodat për kodimin e një mesazhi për të zvogëluar vëllimin e alfabetit të karaktereve dhe për të arritur një rritje të shpejtësisë së transmetimit të informacionit. Diagrami strukturor i një sistemi komunikimi për transmetimin e mesazheve diskrete. Llogaritja e filtrit të përputhur për marrjen e parcelës elementare.

punim afatshkurtër, shtuar 05/03/2015


Analiza statistikore e shtrembërimeve. Zgjedhja e një metode për rritjen e besnikërisë së transmetimit të një mesazhi të caktuar. Përpilimi i strukturës së paketës së të dhënave të transmetuara për një protokoll të caktuar. Hartimi i një diagrami funksional të pajisjeve terminale transmetuese dhe marrëse.

punim afatshkurtër, shtuar 07/09/2012


Zhvillimi i bllok diagrameve të pajisjeve transmetuese dhe marrëse të një sistemi shumëkanalësh për transmetimin e informacionit nga PCM; llogaritja e parametrave kryesorë të kohës dhe frekuencës. Projekti i modulatorit të amplitudës-pulsit për shndërrimin e një sinjali analog në një sinjal AIM.

punim afatshkurtër, shtuar 20.07.2014


Funksionet e blloqeve kryesore të bllok-diagramit të sistemit të transmetimit diskret të mesazheve. Përcaktimi i shpejtësisë së transferimit të informacionit përmes kanaleve të ndryshme. Parimet e funksionimit të pajisjeve të sinkronizimit, veçoritë e kodimit. Klasifikimi i sistemeve me reagime.

punim afatshkurtër, shtuar 13.02.2012


Format e paraqitjes së informacionit, vlerësimi sasior i tij. Thelbi dhe kodimi primar i mesazheve diskrete. Një grup mjetesh teknike të krijuara për të transmetuar informacion. Një sistem për konvertimin e një mesazhi në një sinjal për transmetim dhe pritje.

abstrakt, shtuar më 28.10.2011


Metodat e transmetimit të sinjaleve diskrete dhe telegrafisë në përputhje me të dhënat fillestare. Transformimi i kombinimit të kodit origjinal për të rritur besueshmërinë e transmetimit. Pajisja e mbrojtjes nga gabimet, transmetimi asinkron dhe sinjali diskret.

test, shtuar 26.02.2012


Projektimi i një sistemi radio-elektronik për transmetimin e mesazheve të vazhdueshme përmes kanaleve dixhitale. Llogaritja dhe përzgjedhja e parametrave për konvertimin e një mesazhi në formë dixhitale, lidhje radio për transmetimin e informacionit nga një objekt. Përshkrimi i bllokskemës së stacionit qendror.

punim afatshkurtër, shtuar 07/07/2009


Metodat e përpunimit të sinjalit dixhital në inxhinierinë radio. Karakteristikat e informacionit të sistemit të transmetimit diskret të mesazheve. Zgjedhja e kohëzgjatjes dhe numrit të sinjaleve elementare për formimin e sinjalit dalës. Zhvillimi i bllok diagramit të marrësit.

punim afatshkurtër, shtuar 08/10/2009


Projektimi i një sistemi elektronik për transmetimin e mesazheve të vazhdueshme nga një objekt celular nëpërmjet një kanali radio në një pikë grumbullimi informacioni. Llogaritja e parametrave të konvertimit të mesazheve dhe pajisjeve funksionale. Plani i frekuencës së sistemit dhe protokollet e punës së tij.

punim afatshkurtër, shtuar 07/07/2009


Studimi i thelbit dhe funksioneve të sistemit të transmetimit diskret të mesazheve. Llogaritja e shpejtësisë së kërkuar dhe vlerësimi i besueshmërisë së transmetimit të tyre. Zgjedhja e një kodi korrigjues të gabimeve. Përkufizimi i një polinomi gjenerues. Optimizimi i strukturës së rezervës së mesazheve diskrete.

Transmetuesi i radarit primar përcakton në një masë të madhe karakteristikat e performancës dhe koston e tij, duke marrë parasysh koston e funksionimit. Në radarët modernë të pulsit, përdoren transmetues, të bërë sipas një skeme të vetme ose me shumë faza. Në një transmetues njëfazor, roli i fazës përfundimtare dhe në të njëjtën kohë ngacmuesi kryhet më shpesh nga magnetroni. Transmetues të tillë zakonisht kanë:

dimensione të vogla të përgjithshme dhe peshë,

faktor i lartë efikasiteti

· stabilitet i ulët i frekuencës dhe fazës së lëkundjeve të krijuara (parametrat e lëkundjeve varen ndjeshëm nga mënyra e funksionimit të magnetronit dhe parametrat e ngarkesës së tij).

Nevoja për të përdorur sisteme dixhitale SDC me një koeficient të lartë të shtypjes së ndërhyrjes nga objektet lokale në radar çon në kërkesa të larta për stabilitetin fazor të lëkundjeve të sinjalit të provës. Në këtë drejtim, transmetuesit magnetron aktualisht gjejnë përdorim të kufizuar në radarët ATC.

Skema kryesore e transmetuesit të stacionit të radarit të avancuar ATC është me shumë faza:

gjeneratori kryesor,

shumëzuesit e frekuencës,

amplifikatorë të fuqisë,

përforcues i fuqisë dalëse.

Dinjiteti:

qëndrueshmëri e lartë e frekuencës dhe fazës së lëkundjeve të krijuara,

· Metoda e vërtetë-koherente e përzgjedhjes së objektivave në lëvizje.

E meta:

Dimensionet dhe pesha e madhe

efikasitet të ulët.

Klystron fluturues përdoren më shpesh si amplifikues të fuqisë në këta transmetues.

Pajisjet transmetuese të një radari pulsi me frekuencë të dyfishtë përmbajnë dy pajisje transmetuese - transmetues, të cilët ndryshojnë nga njëri-tjetri në frekuencën e bartësit të sinjaleve të gjeneruara. Çdo transmetues, i bërë sipas një skeme me shumë kaskadë, është krijuar për të gjeneruar një sekuencë të pulseve radio me frekuencë të lartë të emetuar nga antena e radarit, si dhe për të formuar lëkundje ndihmëse:

një sinjal heterodin i frekuencës i nevojshëm për funksionimin e konvertuesit të frekuencës së marrësit,

· Referenca e sinjalit të frekuencës së ndërmjetme që kërkohet për funksionimin e detektorit të fazës në sistemin SDC.

Nëse përdoret një përforcues parametrik me zhurmë të ulët në rrugën e marrjes, atëherë në qarkun e transmetuesit formohet një sinjal tjetër ndihmës - sinjali i pompës për këtë amplifikues. Blloku i njërit prej transmetuesve të radarit është paraqitur në fig. 1.5.

Konsideroni parimin e funksionimit të pajisjes transmetuese. Oscilatori kryesor gjeneron tre sinjale:

një sinjal frekuence heterodine në formën e lëkundjeve të vazhdueshme me një frekuencë F g,

referencë sinjal i frekuencës së ndërmjetme në formën e lëkundjeve të vazhdueshme me një frekuencë F PR \u003d 35 MHz,

Sinjali i frekuencës së ndërmjetme të moduluar nga pulsi në formën e një sekuence pulsesh radio me një frekuencë bartës F OL, me një kohëzgjatje prej 7 μs dhe një ritëm përsëritjeje të pulseve të sondës së radarit.

Oriz. 1.5. Diagrami strukturor i transmetuesit të një radari me frekuencë të dyfishtë (një kanal me frekuencë)

Në kaskadat amplifikuese të sistemit të kontrollit dhe amplifikatorin përfundimtar të fuqisë së amplifikatorit op, përdoren klystron kalimtarë me shumë zgavra që funksionojnë në një mënyrë pulsi. Kjo arrihet duke aplikuar impulse të polaritetit negativ në katodat e klistroneve. Sinjalet e ndezjes së modulatorit të pulsit në qarkun SUU formohen në nënmodulatorin e transmetuesit. Impulset e modulimit me një kohëzgjatje prej 3.3 μs për amplifikatorin përfundimtar formohen nga një modulator i fuqishëm pulsi M, i cili mundësohet nga një burim i tensionit të lartë të IVN dhe është bërë në bazë të tiratroneve. Impulset e ndezjes Thyratron gjenerohen nga një nënmodulator, kanë një amplitudë prej 800 V dhe një kohëzgjatje prej 4 μs.

Në daljen e amplifikatorit përfundimtar, formohet një sekuencë pulsesh radio me një kohëzgjatje prej 3.3 μs me një fuqi mesatare sinjali prej 3.6 kW, e cila transmetohet në sistemin e antenës-ushqyes të stacionit të radarit.

Lidhjet elektrike të njësive me frekuencë të lartë të transmetuesit bëhen në formën e një rruge koaksiale me frekuencë të lartë, e cila siguron shpërndarjen e fuqisë së lëkundjeve të krijuara dhe daljen e një pjese të vogël të fuqisë për monitorimin e performancës. dhe rregullimi i transmetuesit. Një sistem ftohës i lëngshëm përdoret për të siguruar kushtet e nevojshme termike për klystron OS të fuqishëm.

Karakteristikat kryesore teknike të transmetuesit

· Gjatësia valore e funksionimit të lëkundjeve të krijuara, cm ................................................... ..... ............. 23

Fuqia mesatare e daljes së lëkundjeve të krijuara, kW, jo më pak se 3.6

Kohëzgjatja e një pulsi radio, μs 3,3 ± 0,3

Frekuenca e përsëritjes së pulsit, Hz... ~ 333

· Fuqia e sinjalit të frekuencës së oshilatorit lokal, mW, jo më pak se ...................................... ........ ................... 60

Referenca e tensionit të sinjalit të frekuencës së ndërmjetme (në një ngarkesë prej 75 Ohm), V, jo më pak se 1

Konsideroni funksionimin e pajisjeve kryesore të shtegut të transmetimit të radarit.

Oscilatori kryesor ka dy kanale të pavarura. Kanali i parë gjeneron lëkundje të frekuencës heterodine dhe përbëhet nga:

nga oshilatori i kuarcit KG1,

tre shumëzues të frekuencës Umn me një faktor shumëzimi total prej 12,

Një përforcues i tensionit

tre amplifikatorë të fuqisë.

Përforcuesit e tensionit dhe fuqisë lidhen ndërmjet fazave KG1 dhe shumëzimit të frekuencës, ndërsa kryejnë funksionet e fazave tampon.

Në daljen e shumëzuesit të fundit të frekuencës, një kokë detektori kalimi lidhet në seri për të monitoruar sinjalin e frekuencës heterodine dhe një filtër dalës për të shtypur komponentët e këtij sinjali me frekuenca të kombinuara. Koka dhe filtri i detektorit janë elementë strukturorë të rrugës koaksiale RF të transmetuesit.

Blloku i përgjithësuar i një transmetuesi radio. Klasifikimi i radiotransmetuesve

Funksioni përcaktues i një radiotransmetuesi është krijimi i lëkundjeve elektromagnetike që i nënshtrohen modulimit (manipulimit). Pra, me radio komunikimin manual telegrafik, lëkundjet elektromagnetike duhet të ndryshojnë sipas shtypjes dhe. çelësi (ose çelësat e sensorit të vatrës Morse), për komunikim radio telefonik - në përputhje me dridhjet e krijuara nga mikrofoni, dhe për komunikim radio me printim të drejtpërdrejtë - në përputhje me funksionimin e aparatit telegrafik transmetues.

Pajisja transmetuese e radios përfshin: një konvertues mesazhesh në një sinjal elektrik primar (pjesa transmetuese e pajisjes terminale), një radio transmetues dhe një sistem antenë-ushqyes.

Pjesa transmetuese e pajisjes terminale konverton mesazhin në një sinjal elektrik primar. Këto pajisje (mikrofoni, telefoni, çelësi telegrafik, aparati telegrafik etj.).

Sistemi i furnizimit me antena siguron transmetimin e sinjaleve të gjeneruara në radiotransmetuesin në antenë, dhe kjo e fundit i rrezaton këto sinjale në hapësirën përreth. Antenat rrezatojnë mjaftueshëm energji elektromagnetike vetëm nëse dimensionet e pjesës rrezatuese të antenës janë në përpjesëtim me gjatësinë e valës së lëkundjes së rrezatuar. Nga njëra anë, është e vështirë të krijohen antena, dimensionet e të cilave do të kalonin disa qindra metra, dhe është gjithashtu jopraktike për stacionet radio celulare. Prandaj, për stacionet radio celulare, përdoren gjerësisht antenat me dimensione që nuk i kalojnë qindra metra (më shpesh dhjetëra dhe njësi metrash). Për antena të tilla, frekuencat e lëkundjeve të ngacmuara zakonisht tejkalojnë qindra kilohertz. Që nga sinjalet elektrike parësore NGA(t) zakonisht zënë një brez relativisht të ngushtë frekuencash ngjitur me fillimin e boshtit të frekuencës, atëherë lëkundjet me frekuencë të lartë që ngacmojnë antenën përdoren si transportuesi i mesazheve .

Për këtë qëllim, një ose më shumë parametra me frekuencë të lartë, dridhje bartëse duhet të ndryshohet sipas ligjit të sinjalit NGA(t). Ky proces kryhet me ndihmën e pajisjeve speciale - modulatorët . Pra, lëkundja e bartësit me frekuencë të lartë duhet të pasqyrojë vetitë e mesazhit të transmetuar dhe, me ndihmën e antenës, të shndërrohet në valë elektromagnetike që përhapen në mjedis.

Prandaj, në çdo radiotransmetues, pavarësisht nga lloji i mesazheve të transmetuara, ai duhet të kryhet tre procese fizike që përbëjnë bazën e punës së tij:

Krijimi (gjenerimi) i lëkundjeve të radiofrekuencës bartëse të natyrës harmonike;

Kontrolli (modulimi) i lëkundjeve të bartësit për të ndryshuar parametrat e tyre sipas ligjit të sinjalit elektrik primar NGA (t) ;

Amplifikimi i marrë në procesin e modulimit të lëkundjeve me frekuencë të lartë dhe shndërrimit të tyre në valë elektromagnetike (valë radio).

Struktura reale e qarkut të transmetuesit përcaktohet nga qëllimi i tij i synuar dhe kërkesat e vendosura mbi të. Këto të fundit janë formuluar në bazë të kërkesave për stacionin radiofonik në tërësi. Blloku i përgjithësuar i transmetuesit përfshin elementet kryesore të mëposhtme (Fig. 1).

Oriz. 1 Blloku i përgjithësuar i transmetuesit

Patogjenështë një burim i dridhjeve të bartësit. Kryen edhe procesin e modulimit, d.m.th. formohen të gjitha llojet e sinjaleve përveç atyre pulsuese dhe të moduluara me amplitudë.

Sinjalet e moduluara me pulsim dhe amplitudë gjenerohen zakonisht në fazat e daljes. Në transmetuesit modernë ushtarakë, sinjalet e moduluara nga amplituda nuk formohen fare; në vend të kësaj, formohen sinjale me një brez të vetëm me një bartës të pashtypshëm.

Për të kompensuar pjesërisht zbutjen e mbetur në shtegun e radios, luhatjet e ngacmuesit zakonisht përforcohen për të marrë fuqinë e nevojshme të furnizuar në antenën transmetuese. Ky funksion transmetues zbatohet në rruga e amplifikimit. Në këtë rrugë, vëmendje e veçantë i kushtohet fazës së fundit, e cila siguron një sasi të caktuar fuqie dalëse për transmetuesit. Quhen të gjitha fazat e lidhura midis ngacmuesit dhe fazës së daljes fazat para-amp.

Kushtet më të mira për transmetimin e fuqisë dalëse nga faza përfundimtare në antenë krijohen duke përfshirë në qark të ashtuquajturat pajisje që përputhen(pajisja e përputhshme e antenës). Nevoja për këtë pajisje diktohet nga përshtatshmëria e pamjaftueshme e parametrave elektrikë të antenës, kryesisht impedanca e hyrjes së saj, me qarkun elektrik të fazës së daljes.

Fuqia e specifikuar e sinjaleve radio në transmetues sigurohet nga energjia e furnizimit me energji elektrike, primare dhe sekondare.

Në varësi të qëllimit të synuar, të gjitha pajisjet radiotransmetuese klasifikohen në transmetim, komunikim, radar, etj. Klasifikimi i transmetuesve të komunikimit është paraqitur në Fig.2. Klasifikimi i mësipërm nuk është shterues, pasi nuk mbulon të gjitha tiparet dalluese të transmetuesve (stacioneve radio).

Oriz. 2 Klasifikimi i transmetuesve të komunikimit

Kërkesat për transmetuesit e radios

Për zhvillimin e suksesshëm të çdo pajisjeje transmetuese radio, është e nevojshme të vërtetohen saktë dhe të formulohen në mënyrë rigoroze kërkesat teknike për të. Nëse kërkesat janë formuluar jo të plota, atëherë pajisja e zhvilluar nuk do të përmbushë plotësisht qëllimin e saj të synuar. Në të kundërt, kërkesat tepër të rrepta çojnë në vështirësi shtesë të padëshirueshme në zhvillim, zgjasin kohën e zhvillimit, e bëjnë pajisjen të mundimshme në prodhim dhe rregullim, më pak të besueshëm në funksionim, etj.

Të gjitha kërkesat mund të ndahen në dy grupe: kërkesat për karakteristikat elektrike dhe kërkesat e një natyre të përgjithshme.

Konsideroni së pari disa kërkesa për karakteristikat elektrike.

1. Fuqia

Parametri më i rëndësishëm i transmetuesit, i cili përcakton diapazonin dhe besueshmërinë e komunikimit radio, është fuqia dalëse transmetues. Kjo është arsyeja pse karakteristika e emërtuar përfshihet në karakteristikën e radiostacionit në tërësi. Fuqia e kërkuar e transmetuesit përcaktohet nga llogaritja e energjisë së lidhjes radio, duke marrë parasysh dobësimin e saj, ndjeshmërinë e marrësit të radios, klasën e rrezatimit dhe kushtet e marrjes, në veçanti, mjedisin e ndërhyrjes, mundësitë e përdorimit të antenave të caktuara dhe vetitë e drejtimit të antenave të përdorura.

Në disa raste, fuqia e transmetuesit kuptohet si fuqia më e lartë osciluese e marrë nga llamba (tranzistori) e fazës së daljes. Në rastin e fundit, kjo fuqi mund të mos përputhet me fuqinë e furnizuar në antenë, për shembull, për shkak të humbjeve në pajisjen e duhur.

Për sa i përket fuqisë, transmetuesit klasifikohen sipas tabelës. një.

Tabela 1

Klasifikimi	Fuqitë e transmetuesit
	i lidhur, celular	transmetim, fiks
Malaya 1 grup pushtetin	R ≤ 1 W
	1 W< Р≤ 10 Вт
	10 W<Р≤100 Вт
Fuqi mesatare	100 W<Р≤ 1 кВт	100 W< Р ≤ 10 кВт
E fuqishme	–	10 kW < P ≤ 1000 kW
fuqi e madhe	Р>1 kW	–
detyrë e rëndë	–	P > 1000 kW

2. Gama e frekuencës së funksionimit

Gama e frekuencës së funksionimit fmin.— fMaks. që i ndahet transmetuesit përcaktohet nga kushtet për organizimin e komunikimeve radio, diapazoni i tij, përdorimi aktual i seksioneve të caktuara të spektrit të frekuencës radio nga shërbimet speciale (transmetim, televizion, navigacion radio, etj.), Efikasiteti i pajisjeve të antenës dhe i tyre. dimensionet, gjerësia e brezit të sinjalit të radios, numri i kërkuar i frekuencave të funksionimit, etj. .d.

Kërkesa për të mbuluar një gamë të gjerë frekuencash e ndërlikon ndjeshëm dizajnin e transmetuesit. Përkundër kësaj, vitet e fundit ka pasur një tendencë për të ndërtuar radiotransmetues me rreze të gjerë të brezave dekametër dhe metër me raporti i mbivendosjes së frekuencës:

Vlera e këtij koeficienti duhet të jetë deri në 20 ose më shumë.

vlera K f në varësi të qëllimit të synuar të transmetuesit, ai mund të jetë i vogël, i rendit 1.1-2, për shembull, për radio stafetë, transmetues troposferikë dhe satelitorë, stacione radio portative. Transmetuesit në vetëm disa frekuenca janë të mundshme. I gjithë intervali fmin.— fMaks mund të mbivendosen pa probleme, ndërsa transmetuesi mund të sintonizohet në çdo frekuencë (madje edhe provë) ose në mënyrë diskrete me hapin e diskretitetit Δ f nga. Në rastin e fundit, frekuencat janë fikse. Numri i frekuencave fikse përkufizohet me shprehjen:

Vlera Δ fnga mund të jetë 10, 5, 2, I, ndonjëherë 0.1 dhe madje 0.01 kHz në diapazonin e frekuencës së dekametrit. Në intervalin e njehsorit, një grup i mundshëm vlerash Δ fnga përbëhet nga 200, 100, 75, 50, 25, 1 kHz. Në rangun e decimetrit dhe centimetrit, vlera Δ fnga mund të arrijë njësi megaherz.

3. Stabiliteti i frekuencës

Megjithëse numri i saktë i transmetuesve që operojnë në mbarë globin (përfshirë ata ushtarakë) është aktualisht i panjohur, numri i vlerësuar është në miliona. Për shkak të intervaleve të kufizuara të frekuencave të radios, çdo stacion radio duhet të rrezatojë një spektër të gjerësisë minimale të kërkuar, të përcaktuar nga natyra e mesazhit që transmetohet. Përveç kësaj, për të zvogëluar ndërhyrjen e ndërsjellë, frekuenca e zgjedhur e funksionimit të lëkundjeve të rrezatuara duhet të ruhet me një shkallë të lartë saktësie dhe qëndrueshmërie.

Paqëndrueshmëria e frekuencës së lëkundjeve të daljes së transmetuesit përcaktohet plotësisht nga paqëndrueshmëria e frekuencës së ngacmuesit.

Stabilitet me frekuencë të lartë të dridhjeve të rrezatuara Ajo diktohet gjithashtu nga kërkesat e hyrjes së moskërkimit në komunikim dhe komunikimit të mosakordimit. Kërkesat më të rrepta për stabilitetin e frekuencës vendosen në transmetuesit dhe transmetuesit me një brez të vetëm me mundësinë e funksionimit me shumë kanale. Problemet e stabilizimit të frekuencës në transmetuesit me një vlerë të madhe janë më të vështirat për t'u zgjidhur. Kf. dhe në frekuenca të larta.

Devijimi i frekuencës në daljen e radiotransmetuesit f H për një periudhë të caktuar kohe në lidhje me frekuencën e caktuar (vlera nominale fnom.) thirrur paqëndrueshmëria absolute e frekuencës së transmetuesit të radios:

Δ f=f n - f nom.

Meqenëse stacionet radio funksionojnë në një shumëllojshmëri të gjerë frekuencash, kërkesat e stabilitetit të frekuencës shprehen në njësi relative:

Kjo vlerë quhet paqëndrueshmëri relative frekuencave.

Zbatimi i kërkesave për stabilitetin e frekuencës bëhet më i vështirë pasi këto kërkesa bëhen më të rrepta. Në këtë drejtim, ato përfaqësojnë një kompromis midis asaj që dëshirohet dhe asaj që është e realizueshme në fazën aktuale të zhvillimit teknologjik ose e justifikuar ekonomikisht. Këto kërkesa janë të specifikuara gjithmonë në lidhje me kategori të caktuara të stacioneve radiofonike. Ata janë gjithmonë më të ngurtë për pajisjet stacionare shtetërore dhe dobësohen gjatë kalimit në pajisje masive, në stacione radio të lëvizshme që funksionojnë në kushte të vështira operimi.

Kërkesat e larta për stabilitetin e frekuencës së transmetuesve përcaktohen nga nevoja për të siguruar komunikim jo-kërkues dhe jo-akordues. Kjo thjeshton veprimet e operatorit për të kontrolluar stacionin e radios, dhe i gjithë spektri i lëkundjeve të dobishme të rrezatuara duhet të bjerë plotësisht në brezin e kalimit të selektivitetit kryesor të marrësit të korrespondentit.

Oriz. 3 Sigurimi i gjerësisë së brezit të nevojshëm të marrësit

Nga ana tjetër, ata përpiqen të bëjnë gjerësinë e nevojshme të brezit të marrësit të korrespondentit sa më të ngushtë të jetë e mundur në mënyrë që të zvogëlojnë nivelin e zhurmës dhe ndërhyrjes gjatë marrjes së radios. Gjerësia minimale e brezit të marrësit nuk mund të jetë më e vogël se:

Δ F sinjal +Δ f n ep. ,

ku ∆ F sinjal – brezi i frekuencës i zënë nga sinjali i radios;

Δ f n ep. - devijimi maksimal i mundshëm i frekuencës së transmetuesit të radios, i lidhur me pasaktësinë e tij.

Shiriti Δ F sinjal mund të konsiderohet një brez i përdorshëm, brenda të cilit përmbahet pjesa më e madhe e fuqisë së transmetuesit (shpesh 98 ... 99%). Vlera Δ f n ep. (Figura 2.3) është një zgjatje e padobishme e gjerësisë së brezit të marrësit, për shkak të së cilës rritet niveli i ndërhyrjes. Prandaj, ulja e Δ f n ep. ekuivalente me fitimin e fuqisë së transmetuesit. Ky fitim është sa më i madh, aq më i theksuar është pabarazia Δ F sinjal >>Δ f n ep. Ky kusht tregon se kërkesat për stabilitetin e frekuencës rriten me përdorimin e llojeve të sinjaleve radiofonike me brez të ngushtë, kur Δ F sinjal ‒ është i vogël dhe zvogëlohet kur përdoren mënyrat e transmetimit me brez të gjerë.

Për më tepër, rritja e kërkesave për stabilitetin e frekuencës ndonjëherë shoqërohet me faktorë të tjerë, për shembull, shtrembërimi i informacionit të marrë për shkak të asinkronizmit të valës bartëse gjatë transmetimit të radios me një brez të vetëm.

Prandaj, kërkesa kryesore për oshilatorin kryesor (ngacmues) është saktësia e lartë dhe qëndrueshmëria e frekuencës së lëkundjeve të krijuara.

4. Koeficienti i performancës (COP)

Efikasiteti i transmetuesit përcaktohet si raporti i fuqisë dalëse të transmetuesit R Dhe në fuqinë totale të konsumuar nga transmetuesi R kundër. :

Kjo vlerë, në varësi të fuqisë së transmetuesit dhe kompleksitetit të tij (si dhe bazës së elementit), mund të ndryshojë nga disa përqind në disa dhjetëra përqind. Pra, për transmetuesit 200 vat η =20-30%, për transmetuesit dekametër 30-50 kW η =40-50%.

Figura 4 tregon një shpërndarje të përafërt të të gjithë konsumit të energjisë R konsumojnë

Fig.4 Shpërndarja e përafërt e të gjithë fuqisë së konsumuar R konsumojnë

Sasitë R A dhe η ndikojnë ndjeshëm në fuqinë (ose kapacitetin) e burimeve primare të energjisë. Në këtë drejtim, është veçanërisht e rëndësishme të rritet efikasiteti i transmetuesve të stacioneve radio portative dhe të veshur, pasi konsumi i energjisë i burimeve të energjisë është rreptësisht i kufizuar nga pesha dhe dimensionet e stacioneve radio. Rritja e efikasitetit është gjithashtu e rëndësishme në çdo transmetues, sepse, për një konsum të caktuar të energjisë, humbjet brenda transmetuesit në formën e nxehtësisë zvogëlohen. Në këtë drejtim lehtësohet regjimi termik (që është veçanërisht i rëndësishëm për transmetuesit e transistorit), sistemi i ftohjes është thjeshtuar, gjë që bën të mundur uljen e dimensioneve dhe peshës së transmetuesit dhe ndikon në mënyrë të favorshme në përmirësimin e karakteristikave funksionale.

5. Rrezatimi i vogël

Kur kryeni komunikime radio në dalje të pajisjes radiotransmetuese, vetëm rrezatimi bazë , d.m.th. rrezatimi në brezin e kërkuar të frekuencës.

Gjerësia e brezit të kërkuar - kjo është gjerësia minimale e brezit të sinjalit të mjaftueshëm për një klasë të caktuar rrezatimi për të transmetuar një mesazh në sistem me shpejtësinë dhe cilësinë e kërkuar.

Fatkeqësisht, për shkak të papërsosmërisë së transmetuesit të radios, burimi është ky i fundit rrezatimi jo themelor , spektri i të cilit është jashtë brezit të kërkuar të frekuencës. Prandaj, në frekuencat e këtyre rrezatimeve, transmetuesi do të veprojë si një burim ndërhyrjeje. Në kontekstin e një rritjeje progresive të numrit të mjeteve radio-elektronike që funksionojnë njëkohësisht për qëllime të ndryshme, duket krejt e natyrshme që të kemi nevojë të luftojmë rrezatimin jo-bazë, në veçanti, duke racionalizuar nivelin e këtyre rrezatimeve.

Të gjitha shkarkimet jo-bazike ndahen me kusht në anë dhe jashtë brezit (Fig. 5).

Emetimet jashtë brezit transmetuesi është një klasë e emetimeve jo-themelore në brezat e frekuencës ngjitur me brezin e kërkuar të emetimit, që lindin në procesin e modulimit nga zhurma ose sinjali primar.

Fig.5 Rrezatimi i vogël

Rrezatim i rremë shkaktohen nga proceset jolineare që ndodhin kur rrymat me frekuencë të lartë rrjedhin nëpër elementët jolinearë të qarkut elektrik të transmetuesit. Si rregull, shfaqja e tyre nuk shoqërohet me procesin e modulimit.

Për shkak të specifikave të shfaqjes së rrezatimit të rremë, ato ndahen në:

Rrezatimi i ndezur harmonike(frekuenca që janë shumëfish të frekuencës së rrezatimit kryesor);

Rrezatimi i ndezur subharmonikë(frekuencat vlerat e të cilave janë një numër i plotë herë më i vogël se frekuenca e rrezatimit kryesor), karakteristikë e transmetuesve në të cilët frekuencat e rrezatimit kryesor fitohen duke shumëzuar frekuencat më të ulëta;

- kombinim emetimet karakteristike të transmetuesve me
i ashtuquajturi stabilizim brez-kuarc i frekuencës së ngacmuesit;

- intermodulimi rrezatimi që ndodh kur lëkundjet e daljes së një transmetuesi bien (për shkak të pranisë së një lidhjeje funksionale ose konstruktive midis transmetuesve që funksionojnë njëkohësisht) në fazën e daljes së një tjetri, ndërsa lëkundjet me frekuenca të ndryshme nga frekuencat e rrezatimit kryesor krijohen në elementet jolineare të pranishme në fazat e daljes së transmetuesve.

6. Klasat e sinjaleve të emetuara

Përdorimi i një ose një klase tjetër të rrezatimit përcaktohet nga imuniteti i zhurmës së sistemit të komunikimit radio me këtë lloj modulimi, si dhe nga qëllimi i synuar i transmetuesit (stacioni i radios). Në veçanti, radiostacioni i projektuar duhet të ofrojë aftësinë për të punuar me radio stacione të zhvillimeve të mëparshme.

Transmetuesit koherent me fuqi të ulët më së shpeshti funksionojnë me një, dy, më rrallë me tre lloje sinjalesh të emetuara. Transmetuesit radio me fuqi të mesme dhe të lartë, si rregull, janë universale për sa i përket llojeve të rrezatimit: ata kanë një grup të madh të llojeve të sinjaleve telefonike dhe telegrafike.

Çdo klasë e rrezatimit ka brezin e vet të radiofrekuencës. Sipas rekomandimeve të CCIR gjerësia e bandës së emetimit të zënë - ky është brezi i frekuencës, përtej kufirit të poshtëm dhe të sipërm, fuqitë mesatare të rrezatimit të të cilit janë secila 0,5% e fuqisë mesatare totale të rrezatuar të këtij transmetuesi.

CCIR - Komiteti Ndërkombëtar Këshillimor i Radiokomunikacionit, një nga organet e përhershme të Unionit Ndërkombëtar të Telekomunikacionit (ITU), një agjenci e specializuar e Kombeve të Bashkuara

Nëse emetimi themelor brenda brezit të kërkuar të frekuencës përmban 99% dhe emetimet jashtë brezit 1% të fuqisë totale mesatare të emetimit të transmetuesit, atëherë gjerësia e brezit të emetimit konsiderohet të jetë e barabartë me brezin e kërkuar të frekuencës. Në këtë rast, ne po flasim për rrezatim të përsosur (Fig. 6a). Më shpesh, gjerësia e rrezatimit tejkalon brezin e nevojshëm (Fig. 6b), d.m.th. transmetuesi ka rrezatim të papërsosur. Ndonjëherë, për shkak të uljes së cilësisë së sinjalit të transmetuar, është e mundur të realizohet rrezatim që është më i ngushtë se i përsosur (Fig. 6c).

Fig.6 Gjerësia e brezit të zënë të emetimeve

Për të përdorur më mirë spektrin e frekuencave të radios dhe për të reduktuar emetimet jashtë brezit, MKKR rekomandon përdorimin e sinjaleve me brez të ngushtë që sigurojnë gjerësinë e brezit minimal të nevojshëm, në veçanti, përdorimin maksimal të sinjaleve të një brezi të vetëm dhe rrumbullakimi i pjesëve të përparme të sinjaleve telegrafike në komunikimet radio telegrafike.

7. Kërkesat e përgjithshme

Në mënyrë tipike, projektuesit i jepet liria për të zgjedhur modelin e transmetuesit. Vetëm kushtet për vendosjen e transmetuesit janë të specifikuara në specifikimet teknike, në veçanti, lloji i bazës së transportit (ose kushtet e palëvizshme), pesha dhe dimensionet dhe kushtet klimatike.

Çështja e peshës dhe e dimensioneve është veçanërisht serioze në projektimin e radiotransmetuesve portativë dhe transmetuesve të instaluar në avionë (aeroplanë, anije kozmike), automjete të blinduara, etj. Në këto raste, zakonisht përdoren zgjidhje më të thjeshta qarkore, përdoren materiale dhe dizajne speciale, kompaktësia e instalimit mendohet me përdorimin e njëkohshëm, nëse është e nevojshme, të masave të ftohjes së detyruar. E gjithë kjo duhet të bëhet jo në kurriz të uljes së besueshmërisë.

Kërkesa për besueshmëri - një nga më të rëndësishmit gjithmonë, dhe veçanërisht për transmetuesit celularë. Zbatimi i tij arrihet, në veçanti:

Forca elektrike dhe mekanike e komponentëve dhe e gjithë strukturës;

Përdorimi i materialeve me cilësi të lartë;

Papranueshmëria e kushteve të rënda (heqja e pamjaftueshme e nxehtësisë, funksionimi i pajisjeve elektronike me rryma dhe tensione afër vlerave kufitare, etj.);

Thjeshtimi i skemës në dizajn.

Për transmetuesit e lëvizshëm dhe të lëvizshëm, është me rëndësi praktike të kryhet klimatike dhe mekanike Kërkesat. Kështu, këta transmetues duhet të ruajnë funksionimin e tyre në intervalin e temperaturës nga -40 në +50°C me lagështi relative deri në 98% dhe një ulje të presionit atmosferik në 350 mm Hg. Art. Pavarësia nga kushtet klimatike arrihet me vulosjen e pjesëve, duke përdorur vula rezistente ndaj lagështirës, ​​materiale me koeficientë të ulët të temperaturës, si dhe kompensim termik. Kërkesat mekanike për këta transmetues janë jashtëzakonisht të rënda, gjë që siguron funksionim të besueshëm në prani të dridhjeve dhe lëkundjeve.

Për transmetuesit fiks, këto kërkesa zakonisht lehtësohen ndjeshëm.

Treguesi i besueshmërisë përfshin gjithashtu mirëmbajtjen.Nëse është e nevojshme, duhet të sigurohet një sistem tepricë.

Në lidhje me ndërlikimin e pajisjeve, janë më të rrepta kërkesat ergonomike tek transmetuesit. Këto përfshijnë, në veçanti:

Numri i kontrolleve të kërkuara nga operatori për të kryer operacionet e listuara;

Disponueshmëria dhe thjeshtësia e sistemit të integruar të monitorimit të performancës (shërbimi);

Gati për të punuar kohë pas ndezjes;

Koha e kalimit (akordimit) nga një frekuencë në tjetrën;

Koha e kalimit nga puna telefonike në telegrafike (dhe anasjelltas) etj.

Kështu, akordimi i gjatë është i papranueshëm për transmetuesit në të cilët, për shkak të kushteve të funksionimit, shpesh është e nevojshme të ndryshohen frekuencat e funksionimit, për shembull, në rastin e funksionimit në të ashtuquajturat sisteme radio komunikimi adaptive.

Sistemi adaptiv përshtatet automatikisht me ndryshimin e kushteve të komunikimit, për shembull, kalon shpejt në një frekuencë të re funksionimi kur frekuenca e mëparshme goditet nga ndërhyrja (përshtatja e frekuencës).

Këto kërkesa plotësohen kryesisht nga përdorimi i sistemeve të automatizimit. Në këtë drejtim, qarku bëhet më i ndërlikuar dhe treguesi i besueshmërisë së transmetuesit bëhet më i rëndësishëm.

Kërkesat ergonomike janë të lidhura ngushtë me kërkesat sigurinë personeli i shërbimit, operatorët. Sa më i fuqishëm të jetë transmetuesi, aq më të larta janë gradimet e tensionit të furnizimit në të. Ata arrijnë disa dhjetëra kilovolt dhe përbëjnë një rrezik serioz për njerëzit. Prandaj, të gjitha pjesët dhe telat e transmetuesit janë të vendosura brenda kabineteve (blloqeve), ekranet metalike (kaskat) e të cilave duhet të kenë tokëzim të besueshëm (në transmetuesit me bazë tokësore) ose lidhje me bykun e anijes dhe avionit (në anije dhe transmetuesit e avionëve). Në transmetuesit me tension mbi 300 V, kushtet teknike kërkojnë përdorimin e dy kyçjeve të pavarura nga njëri-tjetri - elektrike dhe mekanike.

Pra, kur hapni derën (duke hequr blloqet), tensionet e larta duhet të fiken automatikisht; qasja në ndreqës të fuqishëm është e mundur vetëm pas shkarkimit të kondensatorëve të filtrit në kasë, etj. Në shumë raste përdoren sinjalizime shtesë, mbishkrime të veçanta etj.. Sa më i fuqishëm të jetë transmetuesi, aq më i gjerë është sistemi i kontrollit, bllokimit dhe sinjalizimit (UBS).

Leksioni 29

Qëllimi dhe bllok diagrami i radiotransmetuesit

Fazat kryesore në zhvillimin e transmetuesve të radios

Transmetuesit e radios quhen pajisje radioteknike që përdoren për të gjeneruar, fuqizuar dhe moduluar lëkundjet RF dhe mikrovalë të furnizuara në antenë dhe që rrezatohen në prodhim.

Një sinjal kuptohet si një lëkundje që mbart informacion.

Një sinjal elektromagnetik i rrezatuar në hapësirë ​​quhet sinjal radio.

RPD-të e para të zhvilluara (03/16/1859 në rajonin e Perm) nga A. S. Popov dhe Marconi ishin shkëndija.

Fig.1. Diagrami i thjeshtuar i radiomarrësit të Popov

Fig.2. Oscilator Hertz

7 maj 1895 Në Universitetin e Shën Petersburgut, Popov për herë të parë demonstroi matësin e tij të ndjeshëm të gazit, i cili merr dridhjet e emetuara nga një oshilator i modifikuar Hertzian. Kjo ditë festohet si Dita e Radios. Më vonë, më 24 mars 1896. ai demonstroi radiotransmetuesin e shkëndijave që krijoi, duke transmetuar radiogramin e parë në botë në një distancë prej 250 m nga një ndërtesë në tjetrën në kodin Morse. Është regjistruar në një kasetë telegrafike ("Heinrich Hertz")

Thelbi i oshilatorit ishte se një spirale induksioni ishte e lidhur me dy shufra bronzi, në skajet e të cilave ishin fiksuar topa, të cilët ngrohnin ngarkesat elektrike, duke krijuar një tension prej disa dhjetëra kilovolt. Topa të lëmuara u ngjitën në skajet e tjera të shufrave, hendeku midis të cilave (hendeku i shkëndijës) ishte disa milimetra. Kur voltazhi tejkaloi tensionin e prishjes, një shkëndijë u ndez në hendek dhe lëkundjet elektromagnetike u ngacmuan, gjatësia e valës \u003d 2 l. Dy shufra me topa - një vibrator.

Fig.3. Diagrami i thjeshtuar i radiotransmetuesit të Popov

Fig.4. Një version i thjeshtuar i transmetuesit të radios:

a - skema; b – grafiku i lëkundjeve.

Kur K1 është i mbyllur, K2 është i hapur dhe anasjelltas. Kur K1 mbyllet, kondensatori C ngarkohet në E, kur K1 hapet dhe K2 mbyllet, në qark ndodh një proces oscilues i amortizuar. Në radiotransmetuesin (Fig. 4), rolin e grupeve të kontaktit e luan një ndërprerës, i cili kur shtypet krahu krijon impulse në mbështjelljen parësore, ndërsa në mbështjelljen dytësore lind një tension i lartë, duke çuar periodikisht në në qarkun e antenës ndodhin një prishje elektrike e shkarkuesit dhe lëkundjet e amortizuara. Kohëzgjatja e mesazhit që korrespondon me vizën dhe pikën.

Oriz. 3, si një valë elektromagnetike, Popov përdori një oshilator Hertz (Fig. 2), në të cilin gjenerimi i lëkundjeve HF është pasojë e një shkarkimi shkëndijë, dhe si regjistrues, një koherues i përmirësuar ishte një tub qelqi 70 mm i gjatë dhe 10 mm në diametër, gjysmë i mbuluar me tallash hekuri. Dy pllaka të holla 2 mm të gjera u ngjitën në muret e brendshme të tubit me një hendek prej 2 mm. Kohereri reagoi ndaj shkarkimeve elektrike duke mbyllur qarkun e releve elektromagnetike, kontaktet e të cilave mbyllnin qarkun për ndezjen e ziles.

Pas çdo marrje të një sinjali, Coherer duhej të tundej në mënyrë që pllakat e hekurit të bëheshin përsëri të ndjeshme ndaj ngarkesave elektrike. Dridhja ndodhi automatikisht, me ndihmën e një zile çekiçi goditi tubin Coherer. Popov lidhi një tel të gjatë në Coherer për të rritur ndjeshmërinë. Kështu, pajisja filloi t'i përgjigjet stuhive (prandaj emri).

Një diagram i thjeshtuar i radiotransmetuesit të Popov është paraqitur në fig. 3. Për të kuptuar se si u krijuan lëkundjet RF në një transmetues të tillë, le të shqyrtojmë një diagram të thjeshtuar (Fig. 4). Transmetuesi radio i A. S. Popov përmban të gjithë elementët e nevojshëm që ofrojnë të gjitha funksionet themelore të transmetuesit. Gjenerimi kryhet duke shndërruar energjinë e një burimi të rrymës direkte në energjinë e lëkundjeve RF duke përdorur një helikopter, një qark antene dhe një hendek shkëndijë, dhe modulimi bëhet duke përdorur një çelës.

Pastaj ata filluan të përdorin gjeneratorë makinerie (frekuenca 15 kHz, fuqia 2 kW).

Në të ardhmen, dallohen 3 drejtime kryesore:

1) rritja e fuqisë së lëkundjeve të vazhdueshme të gjeneruara; 2) reduktimi i paqëndrueshmërisë së frekuencës; 3) zhvillimi i diapazoneve më të larta të frekuencës.

Këto probleme u zgjidhën nga pajisjet elektrovakum, të cilat i bënë transmetuesit radio më të besueshëm, të qëndrueshëm, me përmasa të vogla.

RPD është një asamble e kaskadave dhe blloqeve të veçanta. Më të rëndësishmet janë:

vetë-oshilator ose gjenerator me vetë-ngacmim, është një burim RF dhe mikrovalë. Në varësi të stabilizimit të frekuencës, dallohen kuarci ose pa kuarc;

një gjenerator me ngacmim të jashtëm ose të pavarur është një përforcues i një sinjali RF ose mikrovalë për sa i përket fuqisë. Në varësi të softuerit, dallohen gjeneratorët e ngushtë dhe me brez të gjerë.

Multiplikatori i frekuencës;

Konvertuesi i frekuencës është krijuar për të zhvendosur frekuencën e lëkundjes në frekuencën e kërkuar;

Ndarës i frekuencës;

Modulator i frekuencës, i projektuar për modulim fazor;

Modulator fazor;

Filtrat për të kaluar sinjalin vetëm në një brez të caktuar frekuencash. Ka filtra me brez, me kalim të ulët, me frekuencë të lartë dhe me nivele;

Pajisjet përputhëse të përdorura për të përputhur rezistencën e daljes së transmetuesit të radios me rezistencën hyrëse të antenës.

Blloqet kryesore të përbëra nga kaskada përfshijnë:

Blloku i sinjalit RF ose mikrovalë për sa i përket fuqisë, përbëhet nga gjeneratorë të lidhur në mënyrë serike me ngacmim të jashtëm;

Blloku i shumëzuesit të frekuencës duke përdorur në rast të koeficientit të madh të shumëzuesit;

Sintetizuesi i frekuencave, shërben për të formuar një grup diskrete frekuencash;

Ngacmues, duke përfshirë një sintetizues frekuence, modulator të frekuencës ose fazës;

Modulator i amplitudës;

Modulator i pulsit;

AFU që lidh daljen RPD me antenën dhe përmban një filtër, një bashkues drejtimi, një ferrit me një drejtim dhe një pajisje përputhëse;

Njësitë e kontrollit automatik të përdorura për të stabilizuar parametrat e RPD. E ndërtuar mbi bazën e një mikroprocesori.

Kalimi nga një frekuencë në tjetrën kryhet duke përdorur një ndërprerës elektrik. Me një numër të madh frekuencash funksionuese, ngacmuesi është një sintetizues dixhital i frekuencave i ndërtuar mbi bazën e një qarku të madh të integruar (LSI).

Parimi i funksionimit të transmetuesve të komunikimit dispeçer.

Në komunikimet e dispeçimit, transmetuesit me modulim harduerik, të përdorur për shkëmbim radio në modalitetin telefonik, përdoren më gjerësisht.

Fig.1 Diagrami strukturor i marrësit të komunikimit dispeçer

Sinjali i marrë vjen nga antena në qarkun hyrës (IC), i cili është një sistem oshilator rezonant i përbërë nga induktorë dhe kondensatorë. Ai sintonizohet me frekuencën e sinjalit "fc të stacionit të marrë dhe e kalon atë në një përforcues me frekuencë të lartë (UHF). Një përforcues i tillë përmban, si ngarkesë, një qark oscilues, i cili gjithashtu sintonizohet me frekuencën e sinjalit f c.

Gjerësia e brezit të qarkut oscilues lidhet me faktorin e cilësisë së tij nga raporti.

2 Δ f c = f prerje / P

ku f prerje - frekuenca e rezonancës;

Q është faktori i cilësisë së qarkut.

Shprehja (1.1) në përafrimin e parë vlen edhe për sistemet më komplekse me shumë sythe.

Faktori i cilësisë Q ndryshon pak me frekuencën. Brenda gamës së gjatësisë së valës, praktikisht mbetet konstante. Vlerat e përafërta të faktorit të cilësisë së qarqeve për diapazon të ndryshëm tregohen në tabelë. 2. Ekzistojnë gjithashtu të dhëna për gjerësinë e brezit të llogaritur nga shprehja (1.1) për një nga frekuencat e çdo diapazoni.

Oscilatori kryesor i një transmetuesi të tillë (MG) është krijuar për të gjeneruar lëkundje të frekuencës së bartësit për me stabilitet të lartë, i cili siguron komunikim kaotik. Paqëndrueshmëri relative e lejuar fo në intervalin VHF është (10÷50) 10 -6 , dhe në intervalin HF nuk i kalon (0.5÷50) 10 -6. Vlerat e treguara arrihen duke përdorur stabilizimin e frekuencës së kuarcit dhe vendosjen e gjeneratorëve në një termostat.

Komunikimi pa kërkim në transmetuesit modernë sigurohet duke formuar një rrjet diskrete të frekuencave të funksionimit në CG me mundësinë e zgjedhjes së ndonjë prej tyre. Kjo arrihet duke përdorur sintetizues të frekuencës si CG. Hapi i rrjetit të frekuencës në atë pjesë të diapazonit VHF, i cili ndahet për komunikimet radio dispeçer (118-136 MHz), është 25 kHz sipas standardeve të ICAO, gjë që bën të mundur marrjen e 720 valëve fikse të komunikimit. Në intervalin HF (2-30 MHz), intervali midis frekuencave të rrjetit ngjitur është 100 Hz, dhe numri i valëve fikse arrin 280 mijë.

Stabiliteti i frekuencës CG varet kryesisht nga ngarkesa, parametrat e së cilës mund të ndryshojnë kur transmetuesi akordohet dhe nën ndikimin e faktorëve të ndryshëm destabilizues (tensioni i furnizimit, temperatura, lagështia e ajrit, etj.). Për të parandaluar një ndikim të tillë, një përforcues buferi (BU) është instaluar midis CG dhe fazave pasuese të transmetuesit, i cili ka një impedancë të lartë hyrëse dhe përfaqëson një ngarkesë të parëndësishme për CG. Gjatë rrugës, CU kryen funksionin e një para-amplifikuesi me frekuencë të lartë, duke zhvilluar fuqinë e nevojshme për funksionimin e amplifikatorit të ardhshëm.

Përforcuesi i fuqisë (PA) është projektuar për të marrë nivelin e kërkuar të fuqisë së sinjalit në antenën e transmetuesit. Amplituda e frekuencës së bartësit modulohet në PA. Për ta bërë këtë, ndryshoni fitimin e tij në përputhje me vlerën e menjëhershme të sinjalit modulues. Fitimi i PA mund të kontrollohet në mënyra të ndryshme. Më shpesh, përdoret rryma e furnizimit me energji elektrike të PA, duke e ndryshuar atë sipas ligjit të sinjalit modulues. Një nivel i mjaftueshëm i rrymës merret nga modulatori M, i cili është një përforcues me frekuencë të ulët, hyrja e të cilit është një sinjal nga mikrofoni Mk.

Thellësia e modulimit m varet si nga amplituda e sinjalit audio në hyrjen M dhe nga fitimi i tij. Automatic Modulation Depth Control (ADCM) përdoret për të parandaluar paramodulimin e shkaktuar nga rritja e volumit të tingujve përpara mikrofonit. Thelbi i tij qëndron në uljen e fitimit M me një rritje të vlerës mesatare m në daljen e transmetuesit dhe është i ngjashëm me parimin e funksionimit të AGC të marrësit.

Stabilizimi i frekuencës së transmetuesit të kuarcit

Formimi i lëkundjeve të frekuencës së bartësit në transmetues sigurohet nga një gjenerator i vetë-ngacmuar, i cili është pjesë e njësisë ngacmuese. Siç e dini, një gjenerator i tillë përbëhet nga një element përforcues (i cili përdoret si një transistor, një tub elektronik ose një diodë me rezistencë negative), një qark oscilues dhe një qark reagimi.

Në një qark të lirë, lëkundjet elektrike që lindin për çfarëdo arsye amortizohen për shkak të shpërndarjes së energjisë. Këto humbje mund të kompensohen duke përfshirë një rezistencë negative në qark, "për shembull, në formën e një diode tuneli, ose duke përforcuar lëkundjet dhe duke transferuar një pjesë të energjisë së tyre në qark përmes një qarku reagimi.

Gjeneratorët vetë-ngacmues përdorin gjerësisht bashkimin kapacitiv (Fig. 3), veçanërisht në rangun VHF.

Qarku oscilues përbëhet nga një induktor L në, dhe një kapacitet i formuar nga dy kondensatorë të lidhur në seri C me dhe Csv. Lëkundjet që kanë lindur në të kur ndizet burimi aktual krijojnë një tension harmonik në Sov, i cili përforcohet nga transistori dhe zbatohet në qark. Nëse faza e këtij tensioni përkon me fazën e lëkundjes që shkaktoi shfaqjen e tij, dhe amplituda është e mjaftueshme për të kompensuar.

Kështu, kushti për vetë-ngacmimin e gjeneratorit është ekuilibri i amplitudave dhe fazave në lakin e reagimit. Një rezonator kuarci mund të përdoret si elementë të qarkut oscilues. Është një pjatë e prerë nga një kristal kuarci dhe ka një efekt piezoelektrik.

Oriz. 3 Kapacitive me tre pika me stabilizim të frekuencës së kuarcit

Nën veprimin e një fushe elektrike, një forcë mekanike lind në pllakën e kuarcit, duke çuar në deformimin e saj. Një ndryshim në polaritetin e tensionit të aplikuar çon në një ndryshim në drejtimin e forcës. Prandaj, një tension i alternuar i aplikuar në kuarc bën që ai të lëkundet, dhe nëse frekuenca i afrohet frekuencës së rezonancës mekanike, atëherë amplituda e lëkundjes rezulton të jetë e rëndësishme. Këto lëkundje janë shumë të qëndrueshme dhe ndryshimi shoqërues i ngarkesave elektrike në sipërfaqen e pllakës bën të mundur përfshirjen e saj në qarkun e gjeneratorit (Fig. 4).

Ekuivalenti elektrik i një rezonatori kuarci është një qark oscilues (Fig. 5). Ekuivalentët e humbjeve të masës, elasticitetit dhe fërkimit janë elementet L kv, C kv dhe g. Kapaciteti i mbajtësit, në të cilin është fiksuar pllaka kuarci, shfaqet me elementin C der.

Fig.4 Qarku ekuivalent i një rezonatori kuarci

Fig.5 Karakteristikë rezonante e një rezonatori kuarci

Një qark i tillë ka dy rezonanca - seri f prerë 1 dhe paralele f rez2, dhe f res1 < f рез2 (рис.6). Между ними сопротивление эквивалентной схемы имеет индуктивный характер. Поэтому кварцевым резонатором можно заменить элемент 1к схемы генератора (см. рис.3), получая схему с кварцевой стабилизацией частоты (см. рис. 4). Практически последовательно с кварцем включают дополнительно катушку индуктивности для компенсации емкостной составляющей кварцевого контура и получения требуемых фазовых соотношений.

Pjerrësia e karakteristikave të kuarcit është proporcionale me faktorin e cilësisë së tij. Sa më e pjerrët të jetë karakteristika rezonante, aq më pak frekuenca e lëkundjeve në gjendje të qëndrueshme ndryshon nga f res1 meqenëse për të marrë vlerën e kërkuar të rezistencës induktive midis bazës dhe kolektorit të tranzistorit, kërkohet një zhvendosje më e vogël e frekuencës.

Një rritje e fraksionalitetit çon në një rritje të energjisë së lëkundjeve të ruajtura nga një rezonator kuarci në krahasim me rezervat e energjisë në elementët e tjerë të gjeneratorit që ndikojnë në paqëndrueshmërinë e tij (për shembull, në kapacitetet e kryqëzimeve p-n të një tranzitori). Prandaj, efekti destabilizues i këtyre elementeve dobësohet ndjeshëm kur përdoret kuarci në gjenerator, faktori cilësor i të cilit është Q = (20÷30) mijë, dhe në rastin e vendosjes në një balonë me vakum - 500 mijë.

Me një ulje të frekuencës rezonante të kuarcit, komponentët reaktivë të rezistencës së tij rriten. Prandaj, elementët reaktivë të gjeneratorit, të cilët kanë një efekt destabilizues, kanë një efekt më të dobët dhe paqëndrueshmëria relative e oshilatorit të kuarcit zvogëlohet.

Oscilatorët kristal mund të funksionojnë në harmoninë themelore në rangun e frekuencës nga 4 kHz deri në 10 MHz. Kufiri i ulët i frekuencës është për shkak të vështirësisë së marrjes së pllakave të mëdha kuarci. Kufiri i frekuencës së lartë përcaktohet nga pjata jashtëzakonisht e hollë që është shumë e brishtë. Frekuencat më të larta mund të gjenerohen duke përdorur harmonikat më të larta të formës valore të kuarcit, ose, më shpesh, duke aplikuar formën themelore të valës dhe shumëzimin e frekuencës.

Fuqia që mund të stabilizohet me një oshilator kuarci është e kufizuar në frekuenca të ulëta nga rreziku i shkatërrimit të pllakës nga streset mekanike për shkak të amplitudave të konsiderueshme të lëkundjeve dhe në frekuenca të larta nga rreziku i mbinxehjes së kuarcit për shkak të shpërndarjes së lartë. energjia e frekuencës në të. Për të arritur stabilitet të lartë, oshilatori kristal duhet të ketë fuqi të ulët.