книги из ГПНТБ / Учебник механика военно-воздушных сил. Радиооборудование самолетов

имущество, что кварц шунтируется здесь меньшими ем­ костями и схема работает стабильнее. В состав коле­ бательной системы кварцевого генератора входят кварц,

тур. Для выполнения условий самовозбуждения кварц должен иметь индуктивный характер сопротивления, а контур — емкостный. В этом случае генератор возбуж­ дается по емкостной трехточечной схеме. Рассмотрен­ ная схема применима только в диапазонах средних и коротких волн, так как на длинных волнах связь через емкость Сас мала.

Недостатками рассмотренных схем являются малая выходная мощность из-за возможности разрушения кварца при больших амплитудах возбуждения и неко­ торое влияние параметров контуров на стабильность

2 0 0

частоты генераторов. Поэтому желательно составлять такие схемы генераторов, у которых колебательные си­ стемы содержали бы не контуры, а кварц и отдельные элементы L или С с одновременной развязкой с внеш­ ней нагрузкой.

Таким условиям может отвечать схема, приведенная на рис. IV. 17, в. Схема генератора собрана на пентоде с электронной связью между задающей кварцевой коле­ бательной системой и'выходным колебательным конту­ ром. Задающая кварцевая колебательная система пред­ ставляет собой генератор, собранный по схеме емкост­ ной трехточки, использующей в качестве анода экрани­ рующую сетку лампы. Работа такого генератора анало­ гична работе генератора, приведенного на рис. ІѴ.12,з, у которого контур заменен кварцем. Такая схема, имеет хорошую стабильность частоты и допускает большую колебательную мощность на выходе. Большая доброт­ ность кварцевого резонатора обеспечивает высокую ста­ бильность частоты. К недостаткам генераторов с квар­ цевыми резонаторами относится отсутствие плавной настройки в диапазоне частот.

§5. УПРАВЛЕНИЕ КОЛЕБАНИЯМИ ПЕРЕДАЮЩЕГО УСТРОЙСТВА

Чтобы использовать колебания высокой частоты для передачи радиотелеграфных знаков, речи или музыки, необходимо управлять ими так, чтобы «записать» на колебания высокой частоты передаваемый сигнал. Управление колебаниями при радиотелеграфии (мани­ пуляция) осуществляется с помощью ключа.

Управление колебаниями высокой частоты при ра­ диотелефонии осуществляется путем воздействия коле­ баний звуковой частоты 'на амплитуду (амплитудная модуляция), частоту (частотная модуляция) или фазу (фазовая модуляция) высокочастотных колебаний.

1.ТЕЛЕГРАФНАЯ РАБОТА

Взависимости от того, в какую цепь включается те­ леграфный ключ, различают анодную, сеточную, экран­

ную и анодно-экранную манипуляцию. Схема а н о д ­

201

н о й манипуляции применяется в маломощных пере датчиках, так как рычаг ключа в этом случае находится под высоким анодным напряжением. Чаще применяется схема с е т о ч н о й манипуляции смещением (рис. IV.18,а). На сетку лампы поступает напряжение высокой частоты от задающего генератора. При отжа­ том ключе на сетку лампы подается большое отрица-

Рис. IV.I8. Схема сеточной манипуля­ ции (а) и экранной манипуляции (б) при работе генератора в телеграфном режиме

тельное напряжение смещения от батареи Ес, запираю­

а на сетку прдается нормальное отрицательное смеще­ ние с сопротивления Rc, и антенна излучает электро­ магнитную энергию в пространство. Однако потребность в дополнительном источнике питания ограничивает при­ менение этой схемы.

202

дящий по нему ток, потребляемый цепями ламп пере­ дающего устройства, создает на нем падение напряже­ ния. При нажатом ключе поступает напряжение с дели­ теля напряжения Ra и лампа отпирается. При отжатом ключе на экранирующую сетку подается отрицательное напряжение с сопротивления R, надежно запирающее лампу. При такой схеме получается четкая работа пере­ датчика.

Иногда для передачи сигналов применяется то ­ н а л ь н а я телеграфия. При ней высокочастотные коле­ бания вначале модулируются звуковой частотой, а за­ тем уже осуществляется манипуляция.

2. ТЕЛЕФОННАЯ РАБОТА

Режим телефонной работы радиопередающего уст­ ройства используется для передачи речи или музыки. Речь или музыка представляет собой спектр звуковых периодических колебаний, способных распространяться в упругой среде (газообразных, жидких или твердых телах). Звуковые колебания вызываются периодически­ ми колебаниями какого-либо тела (например, колеба­ ниями мембраны телефона). Ухо человека способно вос­ принимать звуки‘частотой от 16 гц до 20 кгц.

Для передачи речи по радио необходимо звуковые колебания преобразовать в электрические. Такое преоб­ разование осуществляется с помощью микрофона или ларингофона. Принцип работы микрофона и ларинго­ фона одинаков.

Принцип преобразования звуковых колебаний в электрические разберем на примере угольного микро­ фона. На рис. IV. 19, а показана принципиальная схема угольного микрофона. При молчании мембрана нахо­ дится в состоянии покоя. Поэтому в цепи первичной об­ мотки микрофонного трансформатора проходит посто­ янный ток. При передаче речи мембрана колеблется и угольный порошок сжимается и расширяется. При сжа­ тии сопротивление угольного порошка уменьшается, а при расширении увеличивается. Поэтому ток в цепи первичной обмотки изменяется. Переменная составляю­ щая пульсирующего тока создает во вторичной обмотке микрофонного трансформатора напряжение, соответст­ вующее по частоте и форме звуковому сигналу.

203

При амплитудной модуляции происходит изменение амплитуды высокочастотных колебаний по закону зву­ ковой частоты. При отсутствии модуляции ток в антен­ не изменяется по синусоидальному закону с амплитудой / м а (рис. IV. 19, б). Звуковой сигнал показан на

рис. ІѴ.19,в. Результирующие амплитудно-модулиро- -

фициентом модуляции, или глубиной модуляции, и обо­

модуляции показывает, как изменяется амплитуда тока относительно своего среднего значения. При стопроцент­ ной модуляции амплитуда тока изменяется от двойного значения до нуля. Огибающая модулированного тока совпадает по форме с кривой модулирующего тока.

Амплитудно-модулированные колебания являются сложными колебаниями и при модуляции одной часто­ той состоят из трех высокочастотных составляющих: несущей частоты /0, верхней боковой частоты fo+ F и нижней боковой частоты /0— F (рис. IV.19, <5), При мо­ дуляции полосой звуковых частот число боковых частот увеличивается (рис. IV. 19,0). Число боковых частот в два раза больше числа модулирующих звуковых ча­ стот. Таким образом, передатчик излучает в простран­

например, для передачи речи достаточно обеспечить передачу спектра частот от 300 до 3000 гц. В этом слу­ чае передающее устройство должно излучать полосу частот, равную 6000 гц. Поскольку в спектре боковых частот содержится полезный сигнал, то желательно мощность боковьіх частот увеличивать. Чем больше эта мощность, тем больше, дальность действия передающего устройства. Мощность боковых частот зависит от коэф­ фициента модуляции. Поэтому для увеличения мощно­ сти модулированных колебаний стремятся получить коэффициент модуляции близким к 100%. Следует иметь в виду, что один и тот же передатчик имеет боль­ шую дальность действия при телеграфной работе, чем

204

при телефонной. Это объясняется тем, что при теле­ графной работе передатчик переводится в более вы­ годный режим работы, при котором он вырабатывает предельную мощность. При телефонной работе пре­

полоса частот полоса частот

Рис. IV .19. Принципиальная схема угольного ми­ крофона (а) и графики, поясняющие его работу, (б, в, г, д)

дельную мощность получить нельзя из-за недопустимых при этом искажений передачи.

Амплитудная модуляция осуществляется путем воз­ действия модулирующего напряжения на какой-либо электрод лампы. В зависимости от того, на какой элек­ трод воздействует модулирующий сигнал, различают

205

сеточную модуляцию . смещением, анодную модуляцию, экранную модуляцию и модуляцию на защитную сетку. Часто применяют комбинированные способы модуляции

амплитуды тока высокой частоты достигается измене­ нием напряжения смещения, подводимого к управляю­ щей сетке лампы, со звуковой частотой. На рис. IV.20, а изображена схема сеточной модуляции смещением. В цепь сетки поступают три напряжения: напряжение возбуждения высокой частоты от задающего генерато­ ра ЗГ, постоянное напряжение смещения Ес и напря­ жение модулирующего сигнала со вторичной обмотки микрофонного трансформатора МТр. Конденсатор Сбі блокирует по высокой частоте микрофонный трансфор­ матор и источник постоянного смещения. При молча­ нии на сетку лампы поступают лишь напряжение воз­ буждения и напряжение смещения.

Под действием напряжения возбуждения через лам­ пу проходит импульсный ток, переменная составляющая которого создает в контуре немодулированные колеба­ ния. При разговоре на вторичной обмотке микрофон­ ного трансформатора создается напряжение по частоте и форме, соответствующее звуковым колебаниям. Это напряжение, складываясь с постоянным отрицательным напряжением смещения, приводит к изменению напря­

довательно, и амплитуды первой гармоники анодного тока будут изменяться со звуковой частотой, т. е. бу­ дут промодулированы. Для неискаженной передачи не­ обходимо выбрать амплитуду напряжения возбуждения такой, чтобы при модуляции рабочая точка не выходила на верхний изгиб характеристики анодного тока. При сеточной модуляции удается получить коэффициент не­ искаженной модуляции около 60—70%. Если ампли­ туда модулирующего напряжения недостаточна для получения нужного коэффициента модуляции, приме­ няют каскад предварительного усиления звуковой ча­ стоты, который называется модулятором. Модулятор представляет собой обычный усилитель низкой частоты, чаще всего дроссельного или реостатного типа,

206

Рис. IV.20.

Схемы се­ точной и анодной мо­ дуляции и графики, по­ ясняющие их

работу

При а н о д н о й модуляции изменение амплитуды анодного тока достигается изменением анодного напря­ жения в соответствии с формой модулирующего напря­

кой модуляторного каскада служат модуляционный дроссель низкой частоты Ьм.др и генераторная лампа, подключенная по низкой частоте параллельно дрос­ селю. Модуляционный дроссель включен последова­ тельно с анодным источником и анодом лампы генера­ тора высокой частоты. Поэтому Изменение напряжения на дросселе приводит к изменению анодного напряже­ ния генераторной л£мпы. При модуляции на дросселе

поэтому импульсы анодного тока изменяются по закону звукового напряжения. Анодный контур генератора на­ страивается на частоту основной высокочастотной гар­ моники. Для уменьшения искажений, вносимых моду­ лятором, режим его работы выбирается таким, чтобы рабочая точка помещалась только на прямолинейном участке характеристики. Для получения глубокой моду­

двухтактной схеме и ставят в режим колебаний второго рода. Искажения при этом получаются незначительны­ ми. Конденсаторы Сх и Ср (рис. IV.20, в) должны для токов низкой частоты иметь большое сопротивление, чтобы не было шунтирования нагрузки модулятора, а для токов высокой частоты — малое.

Для уменьшения мощности модулятора и улучшения

здесь аналогичен принципу действия схемы с анодной модуляцией. На экранирующую сетку (рис. IV.21, а) модулирующее напряжение подается через сопротивле­ ние /?акрНа анод генератора напряжение модуляции

208

209