Для осуществления радиосвязи передатчик и приемник должны быть настроены на определенную, фиксированную частоту. Однако из-за целого ряда нежелательных факторов частота колебания на выходе передатчика меняется во времени относительно требуемого значения. Изменения частоты приводят к ухудшению качества воспроизводимого при приеме переданного сообщения. Поэтому требования к постоянству, т. е. стабильности, частоты колебания на выходе передатчика очень высокие. Стабильность частоты передатчика является одним из важнейших показателей качества ею работы.
Стабильность частоты оценивает способность передатчика сохранять частоту выходного колебания постоянной в течение определенного времени при воздействии дестабилизирующих факторов.
Под нестабильностью частоты передатчика понимают изменение частоты выходного колебания при воздействии дестабилизирующих факторов в течение определенного времени. В зависимости от длительности измерения различают долговременную (за длительный интервал времени) и кратковременную (за короткий интервал времени) нестабильность частоты. Каждая из этих нестабильностей может быть абсолютной или относительной.
Под абсолютной нестабильностью Δf понимают разность между фактической частотой колебания на выходе передатчика и ее номинальным значением:
Δf= f ном - f Под относительной нестабильностью Δ f ном понимают отношение абсолютной нестабильности Δ f к нормированному (номинальному) значению частоты на выходе передатчика f ном· Генератор передатчика должен быть настроен на f ном.·
Одной из современных проблем радиосвязи является «теснота в эфирe». Суть проблемы состоит в том, что в рабочих диапазонах частот стремятся разместить по возможности большее число радиостанций. При фиксированной ширине диапазона полоса частот, отводимая для одного радиопередатчика, должна быть минимально допустимой, равной с учетом небольшого запаса ширине спектра излучаемого передатчиком колебания. При кратковременных изменениях во времени несущей частоты передатчика результирующая ширина спектра излучаемого колебания увеличивается. Этот приводит к необходимости сокращать число радиостанций, работающих в данном диапазоне. Однако полосы частот, отводимые для каждой из них в рабочем диапазоне, строго регламентированы. Поэтому при отклонении частоты передатчика от заданного значения гнущая частота приближается к частоте другого, соседнего, передатчика, что приводит к взаимным помехам при приеме. При расширении результирующего спектра колебаний на выходе передатчика в приемнике приходится также расширять полосу пропускания. Это ухудшает отношение сигнал/помеха на выходе приемника, так как при более широкой полосе пропускания возрастает уровень помех, что снижает качество принимаемого сигнала. Прежнее отношение сигнал/помеха на выходе приемника можно получить, если использовать более мощный передатчик, который дороже и потребляет больше энергии.
Если полоса пропускания приемника выбрана без учета нестабильности частоты передатчика, то изменение этой частоты создает расхождение между частотой настройки приемника и частотой сигнала, что приводит к ухудшению качества воспроизводимого сигнала, а то и к полному срыву радиосвязи. Этого можно избежать, если все время подстраивать приемник на изменяющуюся частоту передатчика. Однако ручная подстройка частоты приемника затрудняет его эксплуатацию, введение же систем автоматической подстройки частоты повышает его стоимость.
Для удобства эксплуатации аппаратуры и повышения надежности , радиосвязи желательно, осуществлять беспоисковую и бесподстроечную радиосвязь, т. е. настроенный на частоту сигнала приемник должен принимать передаваемый сигнал сразу после его включения без дополнительных подстроек. Однако реализовать такую радиосвязь можно только при высокой стабильности частоты передатчика.
Долговременная стабильность частоты колебания на выходе передатчика зависит от стабильности частоты задающего генератора, определяемой эквивалентными параметрами резонансной системы. Таким образом, частота автогенератора, а следовательно, и частота колебания на выходе передатчика изменяются во времени при изменении эквивалентных параметров резонансной системы автогенератора .
В качестве резонансной системы в автогенераторе чаще всего используют одиночный контур, эквивалентные параметры которого,Lэк Cэк R эк определяются собственными параметрами ненагруженного контура L, С, R и вносимыми в него комплексными сопротивлениями от усилительного элемента и цепи нагрузки. Вносимое в контур комплексное сопротивление от усилительного элемента автогенератора состоит из выходного сопротивления усилительного элемента, образованного выходной емкостью Свых и внутренним сопротивлением.
По существующим международным нормам абсолютная нестабильность связных передатчиков для радиосвязи в декаметровом диапазоне не должна превышать ±20 Гц, а радиовещательных - ±10 Гц. Однако во многих случаях абсолютная нестабильность современных передатчиков существенно ниже.
Самое читаемое:
Локальные системы автоматики
1). Закон регулирования - ПИД; критерий качества регулирования 20%
перерегулирования (=20%).
Рис. 1. Кривая разгона.
Аппроксимация кривой разгона апериодическим звеном первого порядка с
запаздыванием. Определение соотношения наклона угла (0.1 - 0.2).
Рис. 2.
Рассмотрим кривую разгона (рис. 1) с с ...