2-MA’RUZA: RADIOSIGNAL UZATUVCHI QURILMALARNING
VAZIFASI, ISH QUVVATI, DIAPAZONI, ISHCHI CHASTOTASI VA
MODULYATSIYA TURLARI. STRUKTURA SXEMALARI
.
Reja:
2.1 Radiouzatuvchi qurilmalarning asosiy xarakteristikalari.
2.2 Radiouzatuvchi qurilmalarning funksional sxemalari.
2.3. Radiouzatuvchi qurrilmalarga qo‘yiladigan ba’zi asosiy talablar.
Tayanch iboralar:
Radiouzatkichning chiqish quvvati, foydali ish
koeffitsiyenti, modulyatsiya turi va parametrlari, ishchi chastota, chastotaning
nisbiy nostabilligi, ikkilamchi nurlanishlar nisbiy sathi, radiouzatkichning
umumlashgan sxemasi, yuqori chastota trakti.
2.1.
Radiouzatuvchi qurilmalarning asosiy xarakteristikalari
Har qanday radiouzatkich ma’lum talablarni qanoatlantiruvchi ko‘rsatkichlar
to‘plami orqali xarakterlanadi. Ushbu talablar davlat yoki soha standartlari, yoki
meyoriy xujjatlarida belgilangan bo‘ladi. Ushbu barcha ko‘rsatkichlar (shu bilan
birga ularga qo‘yiladigan talablar) ni asosiy uchta guruhga bo‘lish mumkin.
1. Energetik ko‘rsatkichlar.
Radiouzatkichning chiqish quvvati
𝑃
ma’lum darajada radioaloqa
tizimining
ta’sir
etish
(ishlash)
uzoqligi,
ishonchliliga
va
xalaqitbardoshliligini belgilaydi. Zamonaviy radiouzatkichlarning quvvati
vattning ulushlaridan to million vattgacha oraliqda bo‘ladi.
Radiouzatkichning foydali ish koeffitsiyenti (FIK)
𝜂 = 𝑃
/𝑃
∑
, bunda
𝑃
∑
– ta’minot manbai talab qiladigan yig‘indi quvvat. FIK ko‘p hollarda
kam quvvatli raiouzatkichlarning gabarit (tashqi) o‘lchamlari va og‘irligini,
katta quvvatli va juda katta quvvatli radiouzatkichlarni yaratish va
ekspluatatsiya
(foydalanish)
qiymatini
belgilaydi.
Zamonaviy
radiouzatkichlarning sanoat FIK o‘ndan bir ulushdan o‘n protsentlargacha
bo‘ladi. Uzatkichning chiqish quvvati va FIK birinchi navbatda oxirgi
kuchaytirgichning ish rejimi katta quvvatli va energiya iste’molchi sifatida
bo‘lishini belgilaydi.
2. Modulyatsiyaning sifat ko‘rsatkichlari.
Modulyatsiya turi va parametrlari (AM, ChM, FM, IM va b.).
Modulyatsiya jarayonidagi chiziqli va nochiziqli buzilishlar
𝑘
.
Foydali signalning xalaqitga nisbati
𝑃 /𝑃
.
Raqamli axborotni uzatishdagi xatolik ehtimolligi
𝑝
.
Ushbu ko‘rsatkichlar modulyator va kaskadlarning ish sifatini ifodalaydi.
3. Elektromagnit moslashuv ko‘rsatkichlari.
Ishchi chastota
𝑓
.
Chastota diapazoni
𝑓
… 𝑓
.
Radiouzatish qurilmasining ishchi chastotasi uning qo‘llanilishi va ishlash
sharoitlaridan kelib chiqib belgilanadi. Zamonaviy RUQlari bir necha kilogersdan
yuz gigagersgacha va undan yuqori chastotalar (optik diapazon) da ishlaydi.
Chastotaning nisbiy nostabilligi (nobarqarorligi)
∆𝑓/𝑓
.
Ishchi chastotaning barqarorligi radioaloqa tizimining ishlash ishonchliligi
va xalaqitbardoshligini oshirishga imkon yaratadi (qabullagichlar o‘tkazish
polosasini kichiklashtiradi). Yuqori barqarorlik berilgan chastotalar diapazonida
bir vaqtda o‘zaro xalaqitlarsiz ishlovchi radioaloqa tizimlarining sonini oshirishga
imkon yaratadi. Zamonaviy RUQlari
10
… 10
chastotalar nisbiy
nobarqarorligiga ega. Ba’zi hollarda, sinxron radioeshittirish tizimlarida ishlovchi
RUQlari chastotasining yuqori barqarorligi talab etiladi (masalan, yuqori tezlikli
axborot uzatish tizimlari, o‘lchash tizimlari va b.). Chastotaning barqarorligi
qo‘zg‘atkichning ish sifatiga bog‘liq.
Ikkilamchi nurlanishlar nisbiy sathi
𝑘 = 10𝑙𝑔
∑
.
Mavjud meyor bo‘yicha, yangidan yaratiladigan radiouzatkichlar har qanday
ikkilamchi nurlanishlarining quvvati
25 ∙ 10
… 10
Vt dan oshmasligi kerak.
Antenna orqali nurlatilayotgan ishchi chastotalar polosasidan tashqaridagi
tebranishlarning yig‘indi quvvati
𝑃
∑
.
Radiouzatkichlarning asosiy chastotalar polosasidan tashqari va ikkilamchi
nurlanishlari radioaloqa tizimining ish sifatini yomonlashtirmaydi, ammo ushbu
nurlatishlar boshqa radiotizimlarga nisbatan xalaqit hisoblanadi. Shuning uchun
bunday nurlanishlarning sathiga qat’iy cheklashlar (chegara) qo‘yiladi, bunda
radioliniya bir vaqtda o‘zaro xalaqitlarsiz ishlashi inobatga olinadi, ya’ni
radioaloqa tizimlarining elektromagnit moslashuv muammosi yechiladi.
Chiquvchi filtrlar tizimining sifati nurlatish chastotalar polosasi kengligi,
asosiy chastotalar polosasidan tashqari va ikkilamchi nurlanishlar quvvatini
belgilaydi.
Radiouzatish qurilmasiga radioaloqa tizimi uchun umumiy bo‘lgan talablar
(RUQ ishonchliligi, uning gabarit o‘lchamlari va og‘irligi) bilan birga o‘ziga xos
(mexanik mustahkamlik, nam o‘tkazmaydigan, ishchi harorat diapazoni, maxsus
muhitda xodim uchun optimal sharoit kabi) boshqa talablar ham qo‘yiladi.
2.2. Radiouzatuvchi qurilmalarning funksional sxemalari
Radiouzatkichning umumlashgan sxemasi 2.1-rasmda keltirilgan. Yuqori
chastotali tebranish sodda holda avtogenerator, murakkab holda chastotalar
sintezatori hisoblanuvchi qo‘zg‘atkichda hosil qilinadi. Qo‘zg‘atkichlar kam
quvvatli qilib loyihalanadi, zarur chiqish quvvati tebranishlarni kuchaytirish
hisobiga ta’minlanadi: avvaliga boshlang‘ich kaskadlarda (ko‘p hollarda chastota
ko‘paytirish), so‘ng katta quvvatli oxirgi kaskadda. Radiouzatkich chiqishida
ortiqcha (zararli) tebranishlarni so‘ndirish uchun filtr qo‘llaniladi. Hamma
zamonaviy radiouzatkichlar ko‘p kaskadli bo‘ladi. Tebranishlarni boshqarish
modulyator (uzluksiz axborot signalini uzatishda) yoki manipulyator (diskret
axborot signallarini uzatishda) yordamida amalga oshiriladi. Agar uzatkichda
amplituda modulyatsiyasidan foydalanilsa, u holda modulyator quvvat
kuchaytirgichning oxirgi yoki dastlabki kaskadiga ta’sir ko‘rsatadi. Boshqa
hollarda (chastota, fazasi yoki bir polosali modulyatsiyalar) modulyator
qo‘zg‘atkichga ta’sir ko‘rsatadi.
2.1-rasm.
Radiouzatkichning umumlashgan sxemasi
Shakllantirilgan va quvvat bo‘yicha kuchaytirilgan elektromagnit
tebranishlar nurlatilishi uchun bevosita antennaga yoki antenna-fider qurilmasi
(AFQ)ga, yoki aloqa liniyasiga (kabel yoki optik tolali) beriladi. Ko‘rib chiqilgan
sxema elementlari radiouzatkich traktini tashkil qiladi. Ta’minot bloki, sovutish
qurilmasi, boshqarish, blokirovkalash va signalizatsiya (BBS) tizimi qurilmasi
RUQsining ishlashini va xizmat ko‘rsatuvchi xodimlar uchun foydalanish
xavfsizligini ta’minlaydi. Radiouzatkichlarda har doim ham sovutish qurilmasi
bo‘lmasligi mumkin, shu sababli 2.1-rasmda sovutish qurilmasi shtrix chiziq bilan
keltirilgan.
Radiouzatkichlarning aniq sxemalari ularga qo‘yiladigan texnik talablar –
ishchi chastota, chiqish quvvati, barqarorligi va boshqa talablarga ko‘ra bir-biridan
farqlanishi mumkin. Quyida radiouzatkichlarning namunaviy sxemalari va
ularning asosiy elementlarini ko‘rib chiqamiz.
1.
Kilometrli (30...300 kHz), gektometrli (300...3000 kHz), dekametrli (3...30
MHz) va metrli (30...300 MHz) diapazon
RUQsi
yuqori chastota traktining
funksional sxemasi 2.2-rasmda keltirilgan. Boshlang‘ich yuqori chastotali
tebranish kam quvvatli past chastotali qo‘zg‘atkichda shakllantiriladi va ko‘p
kaskadli tranzistorli quvvat kuchaytirgichda kuchaytiriladi. Chastotasi esa chastota
ko‘paytirgich yordamida ko‘paytiriladi. Kerak hollarda ushbu ko‘paytirish trakti
keng polosali va qayta sozlanmaydigan qilib tanlanadi.
Qo‘zg‘atkich
Dastlabki
kuchaytirgich/ko‘paytirgich
Oxirgi quvvat
kuchaytirgich
Filtr
AFQ
Ta’minot
manbai
Modulyator/
manipulyator
ББС
BBS
Sovutish
qurilmasi
AM
AM
ChM, FМ, BPM
𝑢 (𝑡)
chiq
2.2-rasm.
RUQ yuqori chastota traktining funksional sxemasi
Sodda holda RUQsining ikki funksiyasi – elektromagnit tebranishlarni
shakllantirish va ularning modulyatsiyasi yuqori chastota barqarorligi talab
etilmaydigan va chiqish quvvati nisbatan katta bo‘lmagan holatlarda amalga
oshiriladi. Misol uchun, chastotaning nisbiy nobarqarorligi
10
bo‘lgan va
chiqish quvvatini bitta yarimo‘tkazgich asbob ta’minlaydigan impulsli
modulyatsiyada, ushbu RUQning funksinoal sxemasi 2.3-rasmda keltirilgan.
Generator chiqishidagi ventil antennadan keladigan tashqi ta’sirlardan
himoyalash uchun ishlatiladi. Ushbu sxema bo‘yicha qurilgan RUQsi yaqin
lokatsiya va navigatsiya, radiojavob qaytaruvchi radiotizimlarning o‘ta yuqori
chastota traktida qo‘llaniladi.
2.3-rasm.
Bitta yarimo‘tkazgich asbob asosidagi radiouzatkichning
funksional sxemasi
Tor polosali metrli to‘lqinlar RUQlarida avtogeneratorning chastotalar
barqarorligini oshirish uchun ko‘pincha qo‘zg‘atkichni past chastotada ishlaydigan
qilib quriladi va bir yoki bir nechta oraliq ko‘paytirgichlar qo‘llaniladi.
Kam quvvatli RUQsida (
𝑃
< 1
Vt) ko‘paytirgich ko‘pincha 2-3
kaskaddan iborat bo‘ladi, katta quvvatli uzatkichlarda (
𝑃
> 10
Vt) kaskadlar
soni 4-5 tagacha oshiriladi.
Amplituda modulyatsiyasi har doim ohirgi kaskadda amalga oshiriladi (bir
polosali radiouzatkichlarda modulyatsiyalangan tebranish kuchaytiriladi). Ushbu
diapazon radiouzatkichlarining FIK 30...40% ni tashkil qiladi.
2.
Detsimetrli (300...3000 MHz) va santimetrli (3...30 GHz) diapazon RUQsi
o‘ta yuqori chastota traktining funksional sxemasi 2.4-rasmda keltirilgan. Trakt
chiqishida bir qator chastota ko‘paytirgich kaskadlari ulanadi (misol uchun,
varaktorli). Chastota ko‘paytirgichlar 100-1000 MHz chastotada tranzistorli
kaskadlar beradigan tebranish quvvatini yanada yuqori chastotalar quvvatiga
aylantiradi. Odatda kaskadlar soni berilgan chiqish chastotasi, quvvati va FIKga
bog‘liq bo‘lib, uncha ko‘p (1-3) bo‘lmaydi.
Impulsli
modulyator
G
≈
Qo‘zg‘atkich
Kuchaytirgichlar,
ko‘paytirgichlar
Kuchaytirish chiqish
kaskadi
Modulyator
ChM (FМ)
AM (FM)
PCh kirish
AM
chiq
2.4-rasm.
RUQ o‘ta yuqori chastota traktining funksional sxemasi
Radiouzatkich o‘ta yuqori chastota traktining o‘ziga xos xususiyati
tranzistorli kaskadlar sonining ko‘paytirilishi, chunki bu yerda tranzistorlar quvvat
kuchaytirish koeffitsienti uncha katta bo‘lmagan
(𝐾 = 2 … 4)
chastotada ishlaydi.
Ko‘paytirgichlarda yuqori chastotali quvvat yo‘qotilishi va tranzistor ishlashining
yomonlashishi detsimetrli va ayniqsa santimetrli diapazon radiouzatkichlarining
FIKini 8...12 % gacha kamaytiradi.
2.3. Radiouzatuvchi qurrilmalarga qo‘yiladigan ba’zi asosiy talablar
RUQlarga quyidagi talablar qo‘yiladi:
Proffessional RUQlarda ishchi chastota (
𝑓
) bitta yoki bir nechta bo‘lishi
mumkin (ba’zi hollarda
10 − 10
ga teng bo‘lishi mumkin), bu esa turli vaqtlarda
aloqa qilishni ta’minlaydi. Bundan tashqari bir ish diapazonidan ikkinchi ish
diapazoniga o‘tish vaqti juda qisqa bo‘lishi kerak. Bunday hollarda avtogenerator
o‘rniga chastota sintezatorlari ishlatiladi.
Nurlatilayotgan ikkilamchi (zararli) to‘lqinlar quvvati
25 ∙ 10
… 10
W
dan oshishi kerak emas. RUQlar ishlatilishi uchun qulay, manba energiyasini kam
sarflashi va foydali ish koeffitsiyenti iloji boricha katta bo‘lishi kerak.
Radiouzatuvchi qurilmalarga konstruktiv va elektr jihatdan qo‘yiladigan
talablar radiosistemaga qo‘yilgan texnik shartlardan kelib chiqadi.
Nazorat savollari
1.
Radiouzatuvchi qurilmalarning ko‘rsatkichlari nechta guruhga bo‘linadi?
2.
Radiouzatkichning umumlashgan sxemasini chizing va qismlari
bajaradigan vazifalarni aytib bering.
3.
Kilometrli, gektometrli, dekametrli va metrli diapazon RUQsining
funksional sxemasini chizing va uning qismlari bajaradigan vazifalarni aytib
bering, ushbu diapazon RUQlarining FIK necha foizni tashkil qiladi?
4.
Detsimetrli va santimetrli diapazon RUQsining funksional sxemasini
chizing va uning qismlari bajaradigan vazifalarni aytib bering, ushbu diapazon
RUQlarining FIK necha foizni tashkil qiladi?
5.
Radiouzatuvchi qurilmalarga qanday talablar qo‘yiladi?
Foydalanilgan adabiyotlar
1.
Nazarov A.M., Tadjiev A.A., Yusupov Ya.T. Radiosignal uzatuvchi
qurilmalar. O‘quv qo‘llanma. – T.: «Fan va texnologiya», 2017, 308 b.
Qo‘zg‘atkich
Kuchaytirgichlar,
ko‘paytirgichlar
Kuchaytirish
chiqish kaskadi
Varaktorli
ko‘paytirgich
2.
Abduazizov A.A., Davronbekov D.A. Radiouzatish va radioqabul qilish
qurilmalari. O‘quv qo‘llanma. – T.: Fan va texnologiyalar, 2011. -272 b.
3.
Pierre Baudin. Wireless Transceiver Architecture. Bridging RF and Digital
Communications, NJ: John Wiley & Sons, 2015.
4.
Jon B. Hagen. Radio-Frequency Electronics. Circuits and Applications.
Cambridge University Press, 2009.
5.
Ворона В.А. Радиопередающие устройства. Основы теории и расчета:
Учебное пособие для вузов. – М.: Горячая линия-Телеком, 2007.
6.
Радиопередающие устройства / Под ред. проф. В.В. Шахгильдяна. –
М.: Радио и связь, 2006.
7.
Tojiyev A.A. Radiosignallarni uzatuvchi qurilmalar. O‘quv qo‘llanma. 1-2-
qism. – T.: TDTU, 2014, 2015.
8.
Радиопередающие устройства: Учеб. для вузов / В.А. Шахгильдян,
В.Б. Козырев, А.А. Ляховкин и др.; Под ред. В.В. Щахгильдяня. – 3-е изд.,
перераб. и доп. – М.: Радио и связь, 2003.
9.
Радиочастота спектри, радиоэлектрон воситалар ва электромагнит
мослашувига оид атамаларнинг русча-ўзбекча изоҳли луғати. «UNICON.UZ»
ДУК директори А.Файзуллаевнинг умумий таҳрири остида. Тошкент, 2010.
Internet saytlari
1.
www.all-ebooks.com – интернет-кутубхонаси
2.
www.radio.ru;
3.
www.electronic.ru;
4.
www.chip.com;
5.
www.radiolab.ru
6.
https://studme.org
Do'stlaringiz bilan baham: |