§4. Расчет промежуточных каскадов передатчика.

Основными требованиями к промежуточным каскадам являются: обеспечение мощности, необходимой для возбуж­дения выходного каскада, постоянство амплитуды напряже­ния возбуждения в диапазоне рабочих частот, уменьшение реакции усилительного каскада на стабильность частоты возбудителя. Исходные данные для расчета: мощность воз­буждения и амплитуда напряжения на базе выходного кас­када, входное сопротивление последнего, а также диапазон рабочих частот f_min…f_max. Расчет можно производить по формулам гл. 2, справедливым для недонапряженного или критического режима. Предоконечный каскад передатчика следует рассчитать в слабоперенапряженном режиме, для чего после определения коэффициента использования коллекторного напряжения принять в дальнейших вычислениях .

В некоторых случаях предоконечный каскад должен ра­ботать в режиме умножения частоты. Тогда методика рас­чета несколько изменяется.

1. Угол отсечки выбирается из соотношения , где - коэффициент умножения. По приложению 2 определяются не только коэффициенты раз­ложения α₀, α₁, но и α_n (n=2, 3...). Затем определяются , U_cm n, I_cm n по обычным формулам.

2. Амплитуда импульсов коллекторного тока . Здесь I_cm n - амплитуда n-й гармоники коллекторного тока.

3. Эквивалентное сопротивление коллекторного контура для n-й гармоники .

Так как коэффициент разложения α_n для одного и того же угла отсечки меньше α₁, то при той же колебательной мощности в режиме умножения требуется большая амплиту­да импульсов коллекторного тока i_c max, а следовательно, и большая амплитуда напряжения возбуждения U_bm.

При определении модуля коэффициента передачи напря­жения возбуждения с входных зажимов на переход эмиттер-база в формулу для К_пер необходимо подставлять значение , так как частота сигнала на входе умножительного каскада меньше в n раз частоты колебания на выходе.

Весь остальной расчет аналогичен расчету генератора независимого возбуждения. Способ настройки контура промежуточных каскадов сле­дует применять тот же, что и в выходом каскаде. Наибольшее распространение в передатчиках получила емкостная связь между каскадами (рис. 17, а), при которой коэффи­циент связи в слабой степени зависит от частоты. В узкодиапазонных передатчиках применима также автотрансфор­маторная (рис. 17, б) и трансформаторная (рис. 17, в) связь.

Если выходной каскад выбран двухтактным, а предоконеч­ный однотактным, необходимо в контуре последнего обеспечить два выхода с противофазными напряжениями (рис. 17, г, д). Для согласования каскадов в передатчиках метровых и дециметровых волн целесообразно применять П‑образные фильтры (см. ранее).

Рис. 17. Схемы межкаскадных связей.

Глава 5. Расчет каскадов передатчика с частотной модуляцией. §1. Предварительные замечания.

При частотной модуляции (ЧМ) в соответствии с зако­ном передаваемого сообщения должна изменяться частота высокочастотного сигнала. Если модуляция осуществляется одним тоном , то ЧМ-сигнал можно за­писать в виде , где - максимальное отклонение частоты от среднего значения f₀ (девиация частоты); - индекс модуляции.

При одинаковых условиях работы и энергетических за­тратах системы связи с частотной модуляцией являются бо­лее помехоустойчивыми, чем системы с амплитудной, причем для получения существенного выигрыша необходимо увели­чить индекс модуляции до величин . Это приводит к расширению спектра сигнала, излучаемого передатчиком, поэтому ЧМ применяется на частотах метрового диапазона (выше 30…40 МГц).

Передатчики с ЧМ имеют ряд преимуществ по сравнении с передатчиками AM. Во-первых, более полно используется транзистор выходного каскада по мощности, так как ампли­туда сигнала возбуждения постоянна; во-вторых, промышлен­ный КПД ЧМ-передатчика выше вследствие более выгод­ного режима выходного каскада (обычно критического) к меньшей мощности, потребляемой частотным модулятором по сравнению с амплитудным; в-третьих, более легко полу­чить линейную модуляцию.

В транзисторных передатчиках малой и средней мощности применяется прямая ЧМ, при которой модулятор воздей­ствует непосредственно на частоту возбудителя, а все осталь­ные каскады работают в усилительном или умножительном режимах.

Умножительные каскады в передатчиках, кроме основных функций, а именно: повышения рабочей частоты и устойчи­вости работы - увеличивают индекс модуляции.

Исходными данными для расчета передатчика с ЧМ яв­ляются: колебательная мощность в антенне, диапазон рабо­чих частот, девиация частоты, параметры антенны и относи­тельная нестабильность частоты.