На морских и речных судах используется радиосвязь в дпататочтх гектометровых, декаметровых и метровых волн. В первом случае допускается только телеграфная работа, во втором - телеграфная и телефонная методом однонолосной модуляции, в последнем - телефонная методом частотной модуляции. Мощности корабельных передатчиков 10-300 Вт.

В гражданской авиации работают в гектометровом диапазоне волн при мощности передатчиков 50-400 Вт и однополосной модуляции и в метровом при мощности 5-20 Вт и амплитудной людуляции.

Широко используют радиосвязь в народном хозяйстве. В сельском и лесном хозяйстве, геологоразведочных партиях при.меняют декаметровые (коротковолновые) передатчики с однополосной модуляцией мощностью 0,5-300 Вт; на автомобильном гранснорте и крупных стройках, в карьерах по разработке полезных ископаемых и др. - метровые передатчики с частотной модуляцией мощностью 0,1-20 Вт.

В морском гражданском флоте раднолокагоры служат для безопасности судоходства. Такие навиганионные радиолокаторы работают на волнах 3,2 см (9,4 ГГц) или 10 см (3 ГГц) при импульсной модуляции. Мощность передатчика составляет от 5-7 до 50-85 кВт при длительности импульсов 0,1-1 мкс и частоте их следования 500-3000 Гц. Бортовые авиационные метеонавигационные радиолокаторы, предназначенные для определения координат Ha3evnTbix ориентиров, близле-тящих самолетов, грозовых облаков и др., работают на волнах 3 см и имеют мощность 10-75 кВт при длительности импульсов 2-4 мкс и частоте следования 200-400 Гц. Обзорно-диспетчерские радиолокаторы имеют передатчики с мощностью 50-200 кВт при длительности импульсов 0,5-4 мкс, следующих с частотой следования 1000 -2000 Гц. Длина волны передатчиков, располагаемых на поверхности земли и в самолетах, 10-50 см.

Генераторы радиочастотных колебаний широко использукот в технологических целях (для нагрева, закалки, сушки изделий и др ), для зондирования глубин Земли и Мирового Океана, в измерительной и испытательной аппаратуре.

§ В,4. Структурная схема передатчика

Выполнение предъявляемых к современным передатчикам технических требований оказывается сложной задачей, тем более что некоторые из этих требованш ! взаямно противоречивы. Например, для получения высокого к. п. д. испотьзуюг режимы со сложной формой токов, что осложняет ослабление побочных излучений до допустимого уровня. Для вьнюлнения противоречивых требований приходится использовать прием разделения функций между отдельными составными частями устройства так, чтобы каждая часть выполняла в полной мере свою задачу в соответствии с установленными требованиями и не мешала бы другим частям устройства столь же точно выполнять их функции.

Структурная схема современного радиопередающего устройства Показана на рис. В.2. Источником колебании радиочастоты является

задающий генератор или генератор Г (генератор с самсвозбуждением или автогенератор), который должен обеспечить получение нужисп! частоты при заданной стабильности для указанных внешних условий. Генератор с высокой стабильностью частоты обычно имеет малую мо!д-ность: Par = 0.01 -г- 0,1 Вт. Для получения заданной мощности колебания автогенератора приходится усиливать.

Число усилителей мощности радиочастоты (УМ) определяется требуемым коэффициентом усиления, усилительной способностью и выходной мощностью каждой ступени. В качестве УМ используют электронные лампы и полупроводниковые приборы (транзисторы), пролетные многорезонаторные клистроны, лампы бегущей волны и др. Ко-

Г 0-

У(ПМ)

У(М)

Рис. В.2

эффициент усиления по mouihocth для триодов Кр ~- 20, для тетродов Л:! 20 4- 100 и более; для ламп бегущей волны Кр > 1000, для многорезонаторных пролетных клистронов Кр Ю ООО, Таким образом, в передатчике, за редким исключением, имеется несколько ступеней усиления. Применение многоступенчатой структурной схемы является единственным путем получения высокой стабильности частоты мощного передатчика. Поскольку основные ступени, включая самые мощные, являются усилителями, энергетические и многие качественные показатели передатчика (полезная мощность, промьш1леп-ный к. п. д. и т. д.) определяются параметрами ступеней усиления. Д-я УМ наряду с термином усилитель мощности радиочастоты применяют следующие термины: генератор с внеигяим возбуждением , генератор с независимым возбуждением и генератор с посторонним возбуждением . Если по смыслу изложения не может возникнуть недоразумения, для краткости используют термин генератор .

Последняя, самая мощная, ступень усиления УМп определяет выходную полезную мощность, а следовательно, промышленный к. п. д. передатчика. Эту ступень называют выходной или оконечной. У/И;, УЛ1зит. д. считают промежуточными (предварительными), а УЛ1 ] - предоконечной ступенью усиления.

Для получения высокого к, п. д. большинство генераторов с bhcui-ним возбуждением (ГВВ) работают со сложной периодической формг.й тока в выходной цепи, отличающейся от гармонической. Следователь-

но, спектр тока выходной пени содержит как основную состачл/. цу рабочей частоты f, так и гармонические составляющие частоты 2/, 3/, 4/, ... Кроме этих составляющих в составе спектра тока могут быть и всевозможные комбинационные составляющие. Для того чтобы гармоники рабочей частоты и иные побочные составляюнше iie попал]т с антенну и не мешали работе других радиолипнй (чтобы уровень этих составляющих не превышал допустимого), на выходе передатчика устанавливают выходную фильтрующую (колебательную) систему ФС, т. е. фильтр, образованный несколькими (обычно 2-5) резонансными колебательными контурами, пропускающий рабочие и ослабляющий неосновные, гармонические составляющие спектра выходного тока электронного или полупроводникового прибора.

Необходимость в сложной, громоздкой и дорогой мпогоконтурной фильтрующей системе на выходе передатчика обусловлена использованием негармонической формы тока для получения высокого к. п. д.

В передатчиках ОВЧ-, УВЧ-, СВЧ-диапазопов и более высокочастотных для обеспечения требуемой стабильности частоты целесообразно применять автогенератор, работающий на частоте, в несколько раз меньшей номинальной частоты передатчика. При этом в состав тракта усиления мощности следует включать умножители частоты (на рис. В.2 не показаны), способствующие также уменьшению влияния нагрузки передатчика и его мощных ступеней на работу генератора. Однако основной в ослаблении этого влияния является первая ступень усилетшя, называемая буферной.

Передаваемое сообщение, например сигнал звуковой частоты Q, усиливается в модуляционном устройстве, которое также имеет несколько ступеней усиления. Сигнал с последней ступени модуляционного устройства подается на одну из ступеней радиочастоты (указана пунктиром), где происходит модуляция (амплитудная, частотная, импульсная, однополосная или др.). Последнюю ступень называют модулятором, а предшествующую - подмодулятором.

Кроме того, в состав мощного передатчика входят несколько выпрямителей, образующих систему питания (СП), система охлаждения (СО), система управления, блокировки и сигнализации (УБС), обеспечивающая установленный порядок включения и выключения передатчика, безопасность обращения с ним для обслуживающего персонала и сигнализирующая о неисправном состоянии передатчика.

§ В.5. История изобретения

и развития радиопередающих устройств

Днем изобретения радио считается 7 мая 1895 г., когда А. С. Попов на заседании физического отделения Русского физико-химического общества проде-11Юнстрировал работу первого радиоприемника, названного hw грозоотметчик . 24 марта 1896 г. была публично осуществлена передача осмысленного текста. В мае того же года опыты по радиосвязи переносятся на корабли, а летом даль-i.ocTb связи между кораблями была доведена до 5 км. Так А. С. Попов - один из передовых людей России того времени - откликнулся на насущную потребность в новых средствах связи для развивающегося флота.

К моменту открытия радио как средства связи человечество имело необходимые знания о природе электромагнитны.х процессов. Были изобретены со-