Радіопередавач

Радіопередавач (радіопередавальний пристрій) - пристрій для формування радіочастотного сигналу, що підлягає випромінюванню [1].


Функціонально радіопередавач складається з наступних частин:
- Задає генератор (наприклад, синтезатор з ФАПЧ або DDS);
- модулятор (наприклад, аналоговий або DSP із застосуванням векторної IQ модуляції);
- Попереднього, предоконечного і кінцевого підсилювачів;
- Ланцюгів узгодження імпедансів, фільтрів, систем захистів від аварійних режимів роботи, вимірювання параметрів і індикації.


1. Історія розвитку

В 1887 німецький фізик Генріх Рудольф Герц винайшов і побудував радіопередавач і радіоприймач, провів досліди з передачі і прийому радіохвиль, чим довів існування електромагнітних хвиль, досліджував основні властивості електромагнітних хвиль.

Перші радіопередавачі іскрового принципу дії на основі котушки Румкорфа були дуже прості за конструкцією - випромінювачем радіохвиль служив іскровий розряд, а модулятором був телеграфний ключ. За допомогою такого радіопередавача інформація передавалася в кодованої дискретної формі - наприклад азбукою Морзе чи іншим умовним зведенням сигналів. Недоліками такого радіопередавача була відносно висока потужність, необхідна для ефективного випромінювання радіохвиль іскровим розрядом, а також дуже широкий радіочастотний діапазон випромінюваних їм хвиль. В результаті одночасна робота декількох близько розташованих іскрових передавачів була практично неможливою через інтерференції їх сигналів.

Генератор радіостанції Гріметон. В якості модулятора застосований магнітний підсилювач.

Наступним етапом було використання в передавачі електромашинного генератора змінного струму. Такий генератор дозволяв отримати достатньо стабільні коливання певної частоти, яку можна змінювати, регулюючи частоту обертання ротора генератора. Потужність могла досягати десятків і сотень кіловат. Сигнал такого генератора можна модулювати по амплітуді, що дозволяє передавати по радіо звуковий сигнал. Однак електромашинний генератор практично придатний для генерації частот не вище десятків кілогерц, тобто передавач може працювати тільки в самому довгохвильовому діапазоні. До 1950-х років електромашинні передавачі використовувалися в радіомовленні і радіозв'язку. Так, у 1925 р. на Жовтневій радіостанції в Ленінграді були встановлені два генератора потужністю 50 і 150 кВт конструкції В. П. Вологдина. [2] Як історичний пам'ятник у Швеції зберігається в робочому стані радіостанція Гріметон (відкрита в 1925 р.) з генератором Александерсена потужністю 200 кВт, спроектованим для роботи на частотах до 40 кГц.

Винахід в 1913 Мейснером (Німеччина) електронного генератора і подальший розвиток електронних вакуумних ламп дозволило удосконалити пристрій радіопередавача і усунути недоліки іскрових і електромашинних систем, а структурна схема радіопередавача стала в загальних рисах незмінною аж до теперішнього часу. Подальші винаходи в галузі зв'язку та радіотехніки - твердотілі аналоги електронних ламп ( транзистори), кварцові резонатори, нові види модуляції та методи стабілізації частоти - супроводжувалися тільки кількісними змінами параметрів радіопередавачів: зменшенням розмірів і споживаної потужності, підвищенням стабільності і ККД, розширенням частотного діапазону і т. д.

Radiotransmitter.jpg

2. Структурна схема

Сучасний радіопередавач складається з наступних конструктивних частин:

  • задає генератор частоти (фіксованою або перебудовуваною) несучої хвилі;
  • модулююча пристрій, змінює параметри випромінюваної хвилі (амплітуду, частоту, фазу або декілька параметрів одночасно) відповідно до сигналом, який потрібно передати (часто задає генератор і модулятор виконують в одному блоці - збудник);
  • підсилювач потужності, який збільшує потужність сигналу збудника до необхідної за рахунок зовнішнього джерела енергії;
  • пристрій узгодження, що забезпечує максимально ефективну передачу потужності підсилювача в антену;
  • антена, що забезпечує випромінювання сигналу.

3. Застосування

Радіопередавач дуже часто використовується разом з радіоприймачем і живильним пристроєм, разом весь цей комплекс називається радіостанцією. Самостійно радіопередавачі використовуються в тих областях, де не потрібний прийом інформації в місці її передачі - сигнали точного часу, різноманітні навігаційні радіомаяки для визначення місцезнаходження об'єктів, багатопозиційна радіолокація, радіомовлення, дистанційне керування, телеметрія і т. д.


Примітки

  1. ГОСТ 24375-80. Радіозв'язок. Терміни та визначення.
  2. http://bibliofond.ru/view.aspx?id=73343 - bibliofond.ru / view.aspx? id = 73343 Бібліофонд. Шнейберг Я. Основоположник вітчизняної високочастотної техніки;

Література

  • Радіопередавальні пристрої. Підручник для ВНЗ. Шахгильдян В.В., Козирєв В.Б., Ляховкін А.А. М.: Радіо і зв'язок, 1990.
  • Радіопередавальні пристрої. Підручник для технікумів. Шумілін М.С., Головін О.В., Севальнєв В.П., Шевцов Е.А. М.: Вища школа, 1981.


Радіозв'язок Це заготовка статті про радіозв'язку. Ви можете допомогти проекту, виправивши або дописавши її.