Рассчитать и изобразить на частотной оси панораму излучений радиопередатчика гетеродинного типа

На промежуточных станциях многоканальных радиорелейных линий передатчики строятся с преобразованием частоты [3, с. 104]. Упрощенная структурная схема передатчика радиоствола радиорелейной линии приведена на рис. 1.1. Приведенная схема обеспечивает преобразование входного сигнала через ступень промежуточной частоты fпч в СВЧ-сигнал fпер, который затем усиливается до требуемой мощности и излучается антенной в заданном направлении.
10915655461000
Рисунок 1.1 Упрощенная структурная схема передатчика радиоствола радиорелейной линии
Работа приведенной схемы состоит в следующем. С выхода преобразователя входного сигнала приемника сигнал промежуточной fпч поступает на мощный усилитель промежуточной частоты (МУПЧ). С выхода МУПЧ усиленный сигнал с частотой fпч подается на смеситель (СМ), где с помощью гетеродина передачи преобразуется в сигнал с частотой передачи fпер, который выделяется полосовым фильтром СВЧ-сигнала (ПФСВЧ). Выделенный СВЧ-сигнал с частотой fпер усиливается в усилителе мощности (УМВЧ) и излучается антенной.
В результате рассмотренного преобразования и воздействия внешнего электромагнитного поля возникают побочные комбинационные и интермодуляционные излучения [4, с. 101].
Побочные излучения передатчиков – широкий класс неосновных излучений, частота и уровни которых определяются нелинейными процессами, возникающими при прохождении токов высокой частоты в нелинейных элементах. При этом возникновение этих излучений не связано с процессами управления (модуляцией) колебаниями [5, с . 61]
Частота передачи fпер радиопередатчика гетеродинного типа выделяется с помощью полосового фильтра из комбинационных частот, образуемых в результате преобразования в смесителе [6, с. 127]
fпр=m∙fг+n∙fпч, m, n=0; ±1; ±2;… . (1.1)
Величина
P=m+n (1.2)
называется порядком побочного канала [2, 5, 6].
В табл. 1.1 приведены рассчитанные в соответствии с [2, с. 78] комбинационные частоты второго и третьего порядков при взаимодействии двух сигналов с частотами f>fпч.
На рис. 1.2 приведено взаимное размещение комбинационных излучений второго и третьего порядка на частотной оси (без излучения исходной промежуточной частоты).
Таблица 1.1 Комбинационные частоты второго и третьего порядков при взаимодействии двух сигналов
Порядок Зависимость Расчет
P=2
fпер 1=fг+fпч
1,23∙109+70∙106=1,3∙109 Гц
fпер 2=fг-fпч
1,23∙109-70∙106=1,16∙109 Гц
P=3
2∙fг+fпч
2∙1,23∙109+70∙106=2,53∙109 Гц
2∙fг-fпч
2∙1,23∙109-70∙106=2,39∙109 Гц
fг+2∙fпч
1,23∙109+2∙70∙106=1,37∙109 Гц
fг-2∙fпч
1,23∙109-2∙70∙106=1,09∙109 Гц
152402349500
Рисунок 1.2 Взаимное размещение комбинационных излучений второго и третьего порядка на частотной оси
Как следует из табл. 1.1 и рис. 1.2 комбинационные частоты второго и третьего порядков парные. При этом комбинационные частоты второго порядка располагаются симметрично относительно частоты гетеродина, а комбинационные частоты третьего порядка имеют симметричное и несимметричное расположение парных частот относительно частоты гетеродина.
Интермодуляция представляет процесс, возникающий в нелинейном устройстве или среде распространения, при котором в результате взаимодействия спектральных составляющих входного сигнала или сигналов создаются новые сигналы с частотами, равными линейным комбинациям частот входных составляющих с целыми коэффициентами [1, с