Jump to content

Конструкция радиопередатчика

Радиопередатчик , или просто передатчик — это электронное устройство излучающее радиоволны с помощью антенны . Радиоволны — это электромагнитные волны с частотами от 30 Гц до 300 ГГц . Сам передатчик генерирует радиочастоты переменный ток , который подается на антенну. При возбуждении этим переменным током антенна излучает радиоволны. Передатчики являются необходимыми частями всех систем, использующих радио : радио- и телевещания , сотовых телефонов , беспроводных сетей , радаров , двусторонних радиостанций, таких как рации , радионавигационных систем, таких как GPS , систем удаленного входа и многих других целей.

Передатчик может представлять собой отдельное оборудование или электронную схему внутри другого устройства. Большинство передатчиков состоят из электронного генератора , который генерирует колеблющуюся несущую волну , модулятора , который передает информационный сигнал модуляции на несущую, и усилителя , который увеличивает мощность сигнала. Чтобы предотвратить помехи между различными пользователями радиоспектра , передатчики строго регулируются национальными законами о радиосвязи и ограничены определенными частотами и уровнями мощности, в зависимости от использования. конструкция обычно должна быть одобрена Перед продажей . Важным юридическим требованием является то, что схема не излучает значительную мощность радиоволн за пределами назначенного ей диапазона частот, что называется побочным излучением .

Проблемы дизайна

[ редактировать ]

Конструкция радиопередатчика должна отвечать определенным требованиям. К ним относятся рабочая частота , тип модуляции , стабильность и чистота результирующего сигнала, эффективность использования мощности и уровень мощности, необходимый для достижения целей проектирования системы. [1] Передатчики большой мощности могут иметь дополнительные ограничения в отношении радиационной безопасности, генерации рентгеновских лучей и защиты от высоких напряжений. [2]

Обычно конструкция передатчика включает в себя генерацию несущего сигнала , который обычно [3] синусоидальный , опционально один или несколько каскадов умножения частоты, модулятор, усилитель мощности, а также фильтр и согласующая сеть для подключения к антенне. Очень простой передатчик может содержать только генератор непрерывного действия, подключенный к некоторой антенной системе. Более сложные передатчики позволяют лучше контролировать модуляцию излучаемого сигнала и улучшают стабильность передаваемой частоты. Например, конфигурация главного генератора-усилителя мощности (MOPA) вставляет каскад усилителя между генератором и антенной. Это предотвращает изменение нагрузки, создаваемой антенной, на частоту генератора. [4]

Определение частоты

[ редактировать ]

Системы фиксированной частоты

[ редактировать ]

Для передатчика с фиксированной частотой обычно используется метод использования резонансного кварца кристалла в кварцевом генераторе для фиксации частоты. Если частота должна быть переменной, можно использовать несколько вариантов.

Системы переменной частоты

[ редактировать ]

Умножение частоты

[ редактировать ]
Удвоитель частоты
Двухтактный удвоитель частоты. Выходная частота настроена на двукратную входную частоту.
Утроитель частоты
Двухтактный утроитель частоты. Выходная частота настроена на трехкратную входную частоту.

Хотя современные синтезаторы частоты могут выдавать чистый стабильный сигнал в диапазоне УВЧ, в течение многих лет, особенно на более высоких частотах, было непрактично использовать генератор на конечной выходной частоте. Для лучшей стабильности частоты было принято умножать частоту генератора до конечной требуемой частоты. Это было решено путем распределения коротковолновых любительских и морских диапазонов на гармонически связанных частотах, таких как 3,5, 7, 14 и 28 МГц. Таким образом, один кристалл или VFO может охватывать несколько диапазонов. В простом оборудовании этот подход до сих пор иногда используется.

Если выход каскада усилителя просто настроить на частоту, кратную частоте, с которой работает каскад, каскад будет выдавать большую гармоническую выходную мощность. Многие передатчики успешно использовали этот простой подход. Однако эти более сложные схемы будут работать лучше. На этапе push-push выходной сигнал будет содержать только четные гармоники. Это связано с тем, что токи, которые генерируют основную и нечетную гармоники в этой цепи, гасятся вторым устройством. В двухтактном каскаде выходной сигнал будет содержать только нечетные гармоники из-за эффекта подавления.

Добавление модуляции к сигналу

[ редактировать ]

Задача передатчика — передать некоторую форму информации с помощью радиосигнала (несущей волны), который был модулирован для передачи информации. Радиочастотный генератор в микроволновой печи , электрохирургии и индукционном нагреве по конструкции аналогичен передатчикам, но обычно не считается таковым, поскольку они не создают намеренно сигнал, который будет передаваться в отдаленную точку. По закону такие радиочастотные устройства должны работать в диапазоне ISM , где не возникает помех радиосвязи. Если целью является связь, используется один или несколько из следующих методов включения желаемого сигнала в радиоволну.

Режимы АМ

[ редактировать ]

Когда радиочастотная волна изменяется по амплитуде таким образом, чтобы следовать модулирующему сигналу, обычно голосу, видео или данным, мы имеем амплитудную модуляцию (АМ).

Низкий уровень и высокий уровень

[ редактировать ]

небольшой звуковой используется При модуляции низкого уровня для модуляции каскада малой мощности каскад. Выходной сигнал этого каскада затем усиливается с помощью линейного радиочастотного усилителя. Большим недостатком этой системы является то, что цепь усилителя менее эффективна , поскольку для сохранения модуляции она должна быть линейной. Следовательно, нельзя использовать высокоэффективные усилители класса C, если не усилители Доэрти , EER (устранение и восстановление огибающей) или другие методы предыскажения или отрицательной обратной связи используются . В модуляции высокого уровня используются усилители класса C в радиовещательном AM-передатчике, и модулируется только последний этап или два последних этапа, а все более ранние этапы могут работать на постоянном уровне. Когда модуляция применяется к пластине конечной лампы, для каскада модуляции необходим большой аудиоусилитель, равный 1/2 входной мощности постоянного тока модулированного каскада. Традиционно модуляция применяется с использованием большого аудиотрансформатора. Однако для модуляции AM высокого уровня использовалось множество различных схем. Видеть Амплитудная модуляция .

Типы модуляторов AM

[ редактировать ]

Для AM использовался широкий спектр различных схем. Хотя вполне возможно создавать хорошие конструкции с использованием полупроводниковой электроники, . здесь показаны ламповые схемы В общем, лампы способны легко выдавать радиочастотную мощность, намного превышающую ту, которую можно достичь при использовании полупроводниковых источников. Большинство мощных радиовещательных станций с частотой ниже 3 МГц используют полупроводниковые схемы, но станции с более высокой мощностью выше 3 МГц по-прежнему используют лампы.

Пластинчатые АМ-модуляторы
[ редактировать ]
Анодная модуляция с помощью трансформатора. Анод клапана воспринимает векторную сумму анодного напряжения и звукового напряжения.
Сцена с последовательной модуляцией. В современных передатчиках последовательный регулятор будет использовать ШИМ- переключение для обеспечения высокой эффективности. Исторически последовательный регулятор представлял собой лампу в аналоговом режиме.

Модуляция пластины высокого уровня заключается в изменении напряжения на пластине (аноде) клапана так, чтобы оно колебалось от почти нуля до удвоенного значения покоя. Это обеспечит 100% модуляцию и может быть достигнуто путем включения трансформатора последовательно с источником высокого напряжения к аноду, чтобы была применена векторная сумма двух источников (постоянного тока и звука). Недостатком является размер, вес и стоимость трансформатора, а также его ограниченный диапазон звуковых частот, особенно для очень мощных передатчиков.

В качестве альтернативы между источником постоянного тока и анодом можно вставить последовательный регулятор. Источник постоянного тока обеспечивает вдвое большее среднее напряжение, которое видит анод. Регулятор может не пропускать ни одно напряжение, ни все, ни любое промежуточное значение. Аудиовход управляет регулятором таким образом, чтобы создавать мгновенное анодное напряжение, необходимое для воспроизведения огибающей модуляции. Преимущество последовательного регулятора состоит в том, что он может устанавливать любое желаемое значение анодного напряжения. Таким образом, выходную мощность передатчика можно легко регулировать, позволяя использовать динамическое управление несущей . Использование импульсных регуляторов PDM делает эту систему очень эффективной, тогда как оригинальные аналоговые регуляторы были очень неэффективными и нелинейными. Модуляторы серии PDM также используются в полупроводниковых передатчиках, но схемы несколько более сложны: для ВЧ-части используются двухтактные или мостовые схемы.

На этих упрощенных схемах опущены такие детали, как источники смещения нити накала, экрана и сетки, а также соединения экрана и катода с ВЧ-землей.

Модуляторы экрана AM
[ редактировать ]
Экранный АМ-модулятор. Смещение сетки не показано

В условиях несущей (нет звука) каскад будет представлять собой простой ВЧ-усилитель, в котором напряжение экрана установлено ниже обычного, чтобы ограничить выходную ВЧ-мощность примерно до 25 % от полной мощности. Когда сцена модулируется, потенциал экрана изменяется и, таким образом, изменяется усиление сцены. Для модуляции экрана требуется гораздо меньше мощности звука, но эффективность конечного этапа составляет всего около 40% по сравнению с 80% при пластинчатой ​​модуляции. По этой причине модуляция экрана использовалась только в передатчиках малой мощности и в настоящее время фактически устарела.

[ редактировать ]

Несколько производных AM широко используются. Это

Однополосная модуляция

[ редактировать ]

SSB, или однополосная модуляция с полной несущей SSB-AM, очень похожа на однополосную модуляцию с подавлением несущей (SSB-SC). Он используется там, где необходимо принимать звук на AM-приемник, используя при этом меньшую полосу пропускания, чем при использовании двухполосного AM. Из-за высоких искажений он используется редко. Либо SSB-AM, либо SSB-SC производятся следующими методами.

Метод фильтра
[ редактировать ]

С помощью балансного смесителя генерируется сигнал с двойной боковой полосой, который затем пропускается через очень узкий полосовой фильтр, чтобы оставить только одну боковую полосу. [5] По соглашению в системах связи обычно используется верхняя боковая полоса (USB), за исключением любительского радио, когда несущая частота ниже 10 МГц. Там обычно используется нижняя боковая полоса (LSB).

Метод фазирования
[ редактировать ]
Поэтапный метод генерации SSB

Метод фазирования для генерации однополосных сигналов использует сеть, которая накладывает постоянный сдвиг фазы на 90° на аудиосигналы в интересующем аудиодиапазоне. С аналоговыми методами это было сложно, но с DSP все очень просто.

Каждый из этих аудиовыходов микшируется в линейном балансном микшере с несущей. Несущий привод одного из этих смесителей также смещен на 90°. Выходы этих смесителей объединены в линейную схему для получения сигнала SSB за счет фазовой компенсации одной из боковых полос. Подключение задержанного на 90° сигнала либо от аудио, либо от несущей (но не обоих) к другому микшеру изменит боковую полосу, поэтому с помощью простого переключателя DPDT доступен либо USB, либо LSB .

Модуляция рудиментарной боковой полосы

[ редактировать ]

Модуляция с рудиментарной боковой полосой (VSB или VSB-AM) — это тип системы модуляции, обычно используемый в аналоговых телевизионных системах. Это обычный AM, пропущенный через фильтр, уменьшающий одну из боковых полос. Обычно компоненты нижней боковой полосы более чем на 0,75 МГц или на 1,25 МГц ниже несущей будут сильно ослаблены.

Код Морзе обычно передается с использованием двухпозиционной манипуляции немодулированной несущей ( непрерывная волна ). Никакого специального модулятора не требуется.

Эту прерванную несущую можно анализировать как несущую, модулированную AM. Манипуляция «вкл-выкл», как и ожидалось, создает боковые полосы, но они называются «щелчками клавиш». Схемы формирования используются для плавного включения и выключения передатчика, а не мгновенного, чтобы ограничить полосу пропускания этих боковых полос и уменьшить помехи соседним каналам.

FM-режимы

[ редактировать ]

Угловая модуляция — это правильный термин для модуляции путем изменения мгновенной частоты или фазы несущего сигнала. Истинная ЧМ и фазовая модуляция являются наиболее часто используемыми формами аналоговой угловой модуляции.

Прямой FM

[ редактировать ]

Прямая ЧМ (истинная частотная модуляция ) — это когда частота генератора изменяется , чтобы наложить модуляцию на несущую волну. Это можно сделать, используя управляемый напряжением конденсатор ( варикап- диод ) в кварцевом генераторе или синтезаторе частоты . Затем частота генератора умножается с помощью каскада умножителя частоты или преобразуется вверх с помощью каскада микширования до выходной частоты передатчика. Величина модуляции называется отклонением и представляет собой величину, на которую частота несущей мгновенно отклоняется от центральной несущей частоты.

Косвенный FM

[ редактировать ]
Твердотельная схема косвенного FM.

В косвенной FM используется варикап для создания фазового сдвига (который контролируется напряжением) в настроенной цепи, на которую подается простая несущая. Это называется фазовой модуляцией . В некоторых твердотельных схемах с косвенной ЧМ на базу транзистора подается ВЧ- привод . Баковая цепь (LC), соединенная с коллектором через конденсатор, содержит пару варикап- диодов. При изменении напряжения, подаваемого на варикапы, будет меняться фазовый сдвиг на выходе.

Фазовая модуляция математически эквивалентна прямой частотной модуляции с применением фильтра верхних частот 6 дБ/октава к модулирующему сигналу. Этот эффект верхних частот можно использовать или компенсировать с помощью подходящей схемы формирования частоты в звуковых каскадах перед модулятором. Например, многие FM-системы будут использовать предыскажение и устранение предыскажения для снижения шума, и в этом случае высокочастотный эквивалент фазовой модуляции автоматически обеспечивает предыскажение. Фазовые модуляторы обычно способны на относительно небольшие отклонения, оставаясь при этом линейными, но любые каскады умножителя частоты также пропорционально умножают отклонение.

Цифровые режимы

[ редактировать ]

Передача цифровых данных становится все более важной. Цифровая информация может передаваться с помощью модуляции AM и FM, но часто цифровая модуляция состоит из сложных форм модуляции, использующих аспекты как AM, так и FM. COFDM используется для трансляций DRM . Передаваемый сигнал состоит из нескольких несущих, каждая из которых модулируется как по амплитуде, так и по фазе. Это обеспечивает очень высокую скорость передачи данных и обеспечивает очень эффективное использование полосы пропускания. Цифровые или импульсные методы также используются для передачи голоса, как в сотовых телефонах, или видео, как в наземном телевещании. Ранние текстовые сообщения, такие как RTTY , позволяли использовать усилители класса C, но современные цифровые режимы требуют линейного усиления.

См. также Сигма-дельта-модуляция (ΣΔ).

Усиление сигнала

[ редактировать ]

Для мощных и высокочастотных систем обычно используются лампы. см. в разделе «Усилитель RF Подробную информацию о том, как работают клапанные высокочастотные силовые каскады, с клапанами». Клапаны электрически очень надежны, они могут выдерживать перегрузки, которые могут вывести из строя биполярные транзисторные системы за миллисекунды. В результате ламповые усилители могут лучше противостоять ошибкам настройки, грозам и скачкам напряжения. Однако для них требуется нагретый катод, который потребляет энергию и со временем выйдет из строя из-за потери эмиссии или перегорания нагревателя. Высокие напряжения в цепях клапанов опасны для людей. По экономическим причинам лампы продолжают использоваться в окончательном усилителе мощности для передатчиков, работающих на частоте выше 1,8 МГц и мощностью выше примерно 500 Вт для любительского использования и примерно 10 кВт для радиовещания.

Твердотельный

[ редактировать ]

Твердотельные устройства, дискретные транзисторы или интегральные схемы, повсеместно используются для новых конструкций передатчиков мощностью до нескольких сотен ватт. Ступени нижнего уровня более мощных передатчиков также являются твердотельными. Транзисторы можно использовать на всех частотах и ​​уровнях мощности, но поскольку выходная мощность отдельных устройств ограничена, передатчики более высокой мощности должны использовать множество транзисторов параллельно, а стоимость устройств и необходимых объединяющих сетей может быть чрезмерной. По мере появления новых типов транзисторов и снижения цен твердотельные транзисторы могут в конечном итоге заменить все ламповые усилители.

Подключение передатчика к антенне

[ редактировать ]

Большинство современного передающего оборудования рассчитано на работу с резистивной нагрузкой, питаемой по коаксиальному кабелю с определенным характеристическим сопротивлением , часто 50 Ом . Для подключения силового каскада передатчика к линии передачи по коаксиальному кабелю требуется согласующая сеть. Для полупроводниковых передатчиков это обычно широкополосный трансформатор, который повышает низкое сопротивление выходных устройств до 50 Ом. Ламповый передатчик будет содержать настроенную выходную цепь, чаще всего цепь PI, которая понижает сопротивление нагрузки, необходимое для лампы, до 50 Ом. В каждом случае устройства, производящие энергию, не будут эффективно передавать мощность, если сеть расстроена или плохо спроектирована, или если антенна имеет сопротивление, отличное от 50 Ом на выходе передатчика. Обычно КСВ-метр и/или направленный ваттметр используются для проверки степени согласования между антенной системой и передатчиком через линию передачи (фидер). Направленный ваттметр показывает прямую мощность, отраженную мощность и часто также КСВ. Для каждого передатчика указывается максимально допустимое несоответствие, основанное на эффективности, искажениях и возможном повреждении передатчика. Многие передатчики имеют автоматические схемы снижения мощности или отключения при превышении этого значения.

Передатчикам, питающим симметричную линию передачи, потребуется балун . Это преобразует несимметричный выход передатчика в сбалансированный выход с более высоким импедансом. В мощных коротковолновых системах передачи обычно используются симметричные линии сопротивлением 300 Ом между передатчиком и антенной. Любители часто используют симметричные антенные фидеры сопротивлением 300–450 Ом.

См. раздел «Антенный тюнер и балун» для получения подробной информации о согласовании сетей и симметрирующих устройств соответственно.

ЭМС имеет значение

[ редактировать ]

Работа многих устройств зависит от передачи и приема радиоволн. Возможность взаимного вмешательства велика. Многие устройства, не предназначенные для передачи сигналов, могут это делать. Например, диэлектрический нагреватель может содержать источник мощностью 2000 Вт и частотой 27 МГц. Если машина работает по назначению, никакая радиочастотная мощность не будет утечек. Однако, если из-за плохой конструкции или обслуживания он допускает утечку радиочастотного сигнала, он станет передатчиком или непреднамеренным излучателем.

Радиочастотная утечка и экранирование

[ редактировать ]

Все оборудование, использующее радиочастотную электронику, должно находиться внутри экранированной проводящей коробки, а все соединения внутри и снаружи коробки должны фильтроваться во избежание прохождения радиосигналов. Распространенный и эффективный метод сделать это для проводов, по которым подаются источники постоянного тока, соединения переменного тока частотой 50/60 Гц, аудиосигналы и сигналы управления, заключается в использовании проходного конденсатора , задача которого заключается в коротком замыкании любого радиочастотного сигнала на проводе на землю. Также распространено использование ферритовых шариков.

Если преднамеренный передатчик создает помехи, то его следует использовать в качестве эквивалентной нагрузки ; это резистор в экранированной коробке или банке, который позволит передатчику генерировать радиосигналы, не посылая их на антенну. Если передатчик продолжает создавать помехи во время этого теста, значит, существует путь утечки радиочастотной мощности из оборудования, и это может быть связано с плохим экранированием . Такая утечка наиболее вероятна на самодельном оборудовании или оборудовании, которое было модифицировано или со снятыми крышками. Утечка радиочастотного излучения из микроволновых печей хоть и редка, но может произойти из-за дефектных уплотнений дверцы и представлять опасность для здоровья.

Побочные излучения

[ редактировать ]

На ранних этапах развития радиотехнологий было признано, что сигналы, излучаемые передатчиками, должны быть «чистыми». Передатчики с искровым разрядником были объявлены вне закона, когда стала доступна более совершенная технология, поскольку они дают выходной сигнал, который очень широк по частоте. Термин «побочные излучения» относится к любому сигналу, исходящему от передатчика, кроме полезного сигнала. В современном оборудовании существует три основных типа побочных излучений: гармоники , продукты внеполосного смесителя , которые не полностью подавлены, и утечки из гетеродина и других систем внутри передатчика.

Гармоники

[ редактировать ]

Они кратны рабочей частоте передатчика, они могут генерироваться на любом каскаде передатчика, который не является совершенно линейным и должен быть удален путем фильтрации.

Как избежать генерации гармоник
[ редактировать ]
В этом двухтактном широкополосном усилителе для согласования и связи используются трансформаторы с ферритовым сердечником. Два NPN-транзистора могут быть смещены в класс A, AB или C и все равно будут иметь очень слабые гармоники даже на частоте, кратной расчетной. Нечетные гармоники будут сильнее, но их все равно можно будет контролировать. Класс C будет иметь наибольшее количество гармоник.
В этом несимметричном усилителе используется узко настроенная анодная схема для уменьшения гармоник при работе в классе AB или C.

Сложность удаления гармоник из усилителя будет зависеть от конструкции. Двухтактный усилитель будет иметь меньше гармоник, чем несимметричная схема. Усилитель класса A будет иметь очень мало гармоник, класса AB или B больше, а класса C больше всего. В типичном усилителе класса C резонансная схема удаляет большую часть гармоник, но в любом из этих примеров после усилителя, вероятно, потребуется фильтр нижних частот.

Удаление гармоник с помощью фильтров
[ редактировать ]
Простой фильтр нижних частот, подходящий для снижения гармоник.

Помимо хорошей конструкции каскадов усилителя, выходной сигнал передатчика необходимо фильтровать с помощью фильтра нижних частот для снижения уровня гармоник. Обычно вход и выход взаимозаменяемы и соответствуют сопротивлению 50 Ом. Значения индуктивности и емкости изменяются в зависимости от частоты. Многие передатчики включают фильтр, подходящий для используемой полосы частот. Фильтр пропустит нужную частоту и снизит все гармоники до приемлемого уровня.

Гармонический выход передатчика лучше всего проверять с помощью анализатора радиочастотного спектра или настроив приемник на различные гармоники. Если гармоника попадает на частоту, используемую другой службой связи, то это паразитное излучение может помешать приему важного сигнала. Иногда дополнительная фильтрация используется для защиты чувствительного диапазона частот, например, частот, используемых самолетами или службами, занимающимися защитой жизни и имущества. Даже если гармоника находится в допустимых законом пределах, ее следует дополнительно уменьшить.

Осцилляторы и смешанные продукты

[ редактировать ]
Простой, но плохой миксер. Показан диод, но можно использовать любое нелинейное устройство.
Двойной балансный смеситель с согласованными диодами. Также возможно использовать активные устройства, такие как транзисторы или лампы.

выбор промежуточной частоты и гетеродина При микшировании сигналов для получения желаемой выходной частоты важен . При неправильном выборе может быть сгенерирован ложный выходной сигнал. Например, если 50 МГц смешать с 94 МГц для получения выходного сигнала на частоте 144 МГц, на выходе может появиться третья гармоника 50 МГц. Эта проблема аналогична проблеме отклика изображения , которая существует в приемниках.

Одним из методов снижения вероятности возникновения этого дефекта передатчика является использование балансных и двойных балансных смесителей. Простой смеситель пропускает обе входные частоты и все их гармоники вместе с суммой и разностью частот. Если простой миксер заменить сбалансированным миксером, количество возможных продуктов сокращается. Если смеситель частоты имеет меньше выходов, задача обеспечения чистоты конечного выходного сигнала будет проще.

Нестабильность и паразитизм

[ редактировать ]

Если ступень передатчика нестабильна и способна колебаться, то он может начать генерировать РЧ либо на частоте, близкой к рабочей частоте, либо на совершенно другой частоте. Хорошим признаком того, что это происходит, является то, что РЧ-каскад имеет выходную мощность даже без возбуждения от возбуждающего каскада. Выходная мощность должна плавно увеличиваться по мере увеличения входной мощности, хотя в классе C будет заметный пороговый эффект. Для подавления паразитов в хорошей конструкции используются различные схемы. Правильная нейтрализация также важна.

Контроль и защита

[ редактировать ]
Органы управления трансивером Yaesu FT-817
Одна кнопка и две ручки позволяют управлять 52 отдельными параметрами.

Простейшие передатчики, такие как устройства RFID , не требуют внешнего управления. Простые передатчики слежения могут иметь только двухпозиционный переключатель. Многие передатчики должны иметь схемы, позволяющие их включать и выключать, а также регулировать выходную мощность и частоту или регулировать уровни модуляции. Многие современные многофункциональные передатчики позволяют регулировать множество различных параметров. Обычно они управляются микропроцессором через многоуровневое меню, что позволяет уменьшить необходимое количество физических ручек. Часто экран дисплея обеспечивает обратную связь с оператором, чтобы помочь в настройке. Удобство использования этого интерфейса часто становится одним из основных факторов успешного дизайна.

Передатчики, управляемые микропроцессором, также могут включать программное обеспечение для предотвращения отключения частоты или других незаконных операций. Передатчики, использующие значительную мощность или дорогие компоненты, также должны иметь схемы защиты, предотвращающие такие явления, как перегрузка, перегрев или другие нарушения работы цепей. Цепи перегрузки могут включать механические реле или электронные схемы. Для защиты дорогих компонентов могут быть включены простые предохранители. Детекторы дуги могут отключить передатчик при возникновении искр или возгорания.

Функции защиты также должны препятствовать тому, чтобы человек-оператор и население столкнулись с высоким напряжением и мощностью, существующими внутри передатчика. Ламповые передатчики обычно используют напряжение постоянного тока от 600 до 30 000 вольт, которое смертельно опасно при контакте с ним. Радиочастотная мощность выше 10 Вт может вызвать ожог человеческих тканей при контакте, а более высокая мощность может фактически приготовить человеческую плоть без контакта. Для изоляции этих опасностей требуется металлическая защита. Правильно сконструированные передатчики имеют двери или панели, которые блокируются, так что открытые двери активируют переключатели, которые не позволяют включить передатчик, когда опасные зоны подвергаются воздействию. Кроме того, используются либо резисторы, отводящие высокое напряжение, либо закорачивающие реле, чтобы гарантировать, что конденсаторы не сохранят опасный заряд после выключения.

При использовании больших передатчиков высокой мощности схемы защиты могут составлять значительную часть общей сложности и стоимости конструкции.

Источники питания

[ редактировать ]

Некоторые устройства RFID получают питание от внешнего источника, когда оно опрашивает устройство, но большинство передатчиков либо имеют автономные батареи, либо представляют собой мобильные системы, которые обычно работают непосредственно от автомобильного аккумулятора напряжением 12 В. Для более крупных стационарных передатчиков потребуется питание от сети. Напряжения, используемые передатчиком, будут переменным и постоянным током самых разных значений. Для обеспечения значений напряжения и тока, необходимых для работы различных цепей, необходимы либо трансформаторы переменного тока, либо источники питания постоянного тока. Некоторые из этих напряжений необходимо будет регулировать. Таким образом, значительная часть общей конструкции будет состоять из источников питания. Источники питания будут интегрированы в системы управления и защиты передатчика, что позволит включать их в нужной последовательности и защищать от перегрузок. Зачастую для выполнения этих функций требуются довольно сложные логические системы.

См. также

[ редактировать ]
Цитаты и примечания
  1. ^ Рудольф Ф. Граф, Уильям Шитс, Создайте свои собственные маломощные передатчики: проекты для экспериментаторов в области электроники Ньюнес, 2001 г. ISBN   0750672447 , страница 2
  2. ^ Рональд Китчен, Справочник по радиорадиационной безопасности , Баттерворт Хайнеманн, 1993, ISBN   0 7506 1712 8 Глава 10
  3. ^ некоторые системы с расширенным спектром используют импульсы или наборы ортогональных форм волн.
  4. ^ Джозеф Дж. Карр Микроволновые технологии и технологии беспроводной связи , Newnes, 1997 г. ISBN   0750697075 , стр. 339–341.
  5. ^ Паппенфус, Брюне и Шенике Принципы и схемы с одной боковой полосой McGraw-Hill, 1964, глава 6
Общая информация
Исторический интерес
Arc.Ask3.Ru: конец переведенного документа.
Arc.Ask3.Ru
Номер скриншота №: b851a1267179b4d4a8bda2bdf52ee3bf__1678556280
URL1:https://arc.ask3.ru/arc/aa/b8/bf/b851a1267179b4d4a8bda2bdf52ee3bf.html
Заголовок, (Title) документа по адресу, URL1:
Radio transmitter design - Wikipedia
Данный printscreen веб страницы (снимок веб страницы, скриншот веб страницы), визуально-программная копия документа расположенного по адресу URL1 и сохраненная в файл, имеет: квалифицированную, усовершенствованную (подтверждены: метки времени, валидность сертификата), открепленную ЭЦП (приложена к данному файлу), что может быть использовано для подтверждения содержания и факта существования документа в этот момент времени. Права на данный скриншот принадлежат администрации Ask3.ru, использование в качестве доказательства только с письменного разрешения правообладателя скриншота. Администрация Ask3.ru не несет ответственности за информацию размещенную на данном скриншоте. Права на прочие зарегистрированные элементы любого права, изображенные на снимках принадлежат их владельцам. Качество перевода предоставляется как есть. Любые претензии, иски не могут быть предъявлены. Если вы не согласны с любым пунктом перечисленным выше, вы не можете использовать данный сайт и информация размещенную на нем (сайте/странице), немедленно покиньте данный сайт. В случае нарушения любого пункта перечисленного выше, штраф 55! (Пятьдесят пять факториал, Денежную единицу (имеющую самостоятельную стоимость) можете выбрать самостоятельно, выплаичвается товарами в течение 7 дней с момента нарушения.)