Радиопередающее устройство. Радиопередающие устройства: виды, функции и характеристики

Что такое радиопередающие устройства. Какие бывают виды радиопередатчиков. Из каких основных блоков состоит радиопередатчик. Каковы основные технические характеристики радиопередающих устройств. Как работают FM-передатчики для автокинотеатров.

Содержание

Что такое радиопередающие устройства и для чего они нужны

Радиопередающие устройства (радиопередатчики) — это электронные устройства, предназначенные для генерации высокочастотных электромагнитных колебаний, модуляции их информационным сигналом и излучения в пространство с помощью антенны. Они являются ключевым элементом любой системы радиосвязи и радиовещания.

Основные функции радиопередающих устройств:

  • Генерация высокочастотных колебаний заданной частоты
  • Модуляция несущего колебания информационным сигналом
  • Усиление модулированного сигнала до необходимой мощности
  • Фильтрация сигнала для подавления внеполосных излучений
  • Согласование с антенно-фидерным устройством
  • Излучение радиосигнала в пространство

Радиопередатчики используются в различных сферах:


  • Радио- и телевещание
  • Мобильная и спутниковая связь
  • Радиолокация и радионавигация
  • Беспроводная передача данных
  • Специальная и военная связь

Основные виды радиопередающих устройств

Радиопередатчики можно классифицировать по различным признакам:

По диапазону частот:

  • Длинноволновые (30-300 кГц)
  • Средневолновые (300-3000 кГц)
  • Коротковолновые (3-30 МГц)
  • УКВ (30-300 МГц)
  • Микроволновые (свыше 300 МГц)

По виду модуляции:

  • Амплитудной модуляции (AM)
  • Частотной модуляции (FM)
  • Фазовой модуляции (PM)
  • Импульсной модуляции
  • Цифровой модуляции (QPSK, QAM и др.)

По мощности:

  • Маломощные (до 100 Вт)
  • Средней мощности (100 Вт — 10 кВт)
  • Мощные (свыше 10 кВт)

По назначению:

  • Вещательные
  • Связные
  • Радиолокационные
  • Навигационные

Из каких основных блоков состоит радиопередатчик

Типичная структурная схема радиопередатчика включает следующие основные функциональные блоки:

  1. Задающий генератор (ЗГ) — формирует высокочастотные колебания с высокой стабильностью частоты
  2. Синтезатор частот — преобразует частоту ЗГ в требуемую рабочую частоту передатчика
  3. Модулятор — осуществляет модуляцию несущего колебания информационным сигналом
  4. Предварительный усилитель мощности — усиливает модулированный сигнал
  5. Оконечный усилитель мощности — обеспечивает усиление сигнала до номинальной выходной мощности
  6. Выходные цепи — согласуют выход передатчика с антенно-фидерным трактом
  7. Система электропитания — формирует необходимые напряжения питания
  8. Система управления и контроля — обеспечивает управление работой всех узлов

В зависимости от назначения и сложности передатчика некоторые блоки могут отсутствовать или объединяться. Современные передатчики часто имеют цифровую обработку сигналов.


Основные технические характеристики радиопередающих устройств

К важнейшим параметрам радиопередатчиков относятся:

  • Диапазон рабочих частот
  • Выходная мощность
  • Коэффициент полезного действия
  • Стабильность частоты
  • Уровень побочных излучений
  • Вид и качество модуляции
  • Полоса частот излучаемого сигнала

Рассмотрим некоторые из них подробнее:

Выходная мощность

Определяется как мощность высокочастотных колебаний, поступающая в антенну при отсутствии модуляции. Для импульсных передатчиков различают пиковую и среднюю мощность. Например, радиовещательный передатчик может иметь номинальную мощность 100 кВт, а пиковую до 200 кВт.

Стабильность частоты

Характеризует точность поддержания заданной несущей частоты. По международным нормам для радиовещательных передатчиков допустимое отклонение частоты составляет:

  • В диапазоне СВ — не более 10 Гц
  • В диапазоне КВ — (15-60)х10-6 от номинала

Уровень побочных излучений

Определяет мощность нежелательных излучений за пределами основной полосы частот сигнала. К ним относятся гармоники, комбинационные частоты, паразитные колебания. По нормам мощность побочных излучений должна быть не менее чем на 40 дБ ниже мощности основного излучения.


FM-передатчики для автокинотеатров: особенности и принцип работы

FM-передатчики для автокинотеатров (drive-in) — это специализированные маломощные радиопередающие устройства, предназначенные для трансляции звукового сопровождения фильма на автомобильные радиоприемники зрителей.

Основные особенности таких передатчиков:

  • Работа в FM-диапазоне 87.5-108 МГц
  • Небольшая мощность — обычно 1-50 Вт
  • Наличие встроенного стереокодера
  • Простота настройки частоты
  • Компактность и мобильность

Принцип работы системы звукового сопровождения автокинотеатра:

  1. Звук с видеоисточника подается на вход FM-передатчика
  2. Передатчик модулирует несущую частоту звуковым сигналом
  3. Модулированный сигнал излучается в эфир через антенну
  4. Зрители настраивают автомагнитолы на частоту передатчика
  5. Звук фильма воспроизводится через штатные динамики автомобилей

Такая система имеет ряд преимуществ:

  • Не требует установки дополнительных громкоговорителей
  • Обеспечивает высокое качество звука
  • Позволяет соблюдать социальную дистанцию между зрителями
  • Проста в развертывании и эксплуатации

Применение радиопередающих устройств в современных системах связи

Радиопередающие устройства продолжают играть важную роль в современных телекоммуникационных системах, несмотря на развитие проводных и оптических технологий связи. Основные области их применения:


Мобильная связь

В базовых станциях сотовых сетей используются мощные многоканальные передатчики. Современные стандарты 4G/5G требуют применения сложных методов цифровой модуляции и формирования сигналов.

Спутниковая связь

Передатчики космических аппаратов работают в СВЧ-диапазоне и должны обеспечивать высокую надежность и энергоэффективность. Наземные станции используют мощные передатчики с высокой стабильностью частоты.

Цифровое телерадиовещание

Переход на цифровые стандарты вещания (DVB-T2, DAB+) потребовал создания передатчиков с новыми видами модуляции и высокой линейностью усилителей мощности.

Беспроводные сети передачи данных

Широкое распространение получили маломощные передатчики Wi-Fi, Bluetooth, LoRa и других стандартов для организации локальных беспроводных сетей.

Перспективы развития радиопередающих устройств

Основные направления совершенствования современных радиопередатчиков:

  • Повышение энергоэффективности за счет применения ключевых режимов усиления
  • Расширение рабочего диапазона частот, освоение терагерцового диапазона
  • Увеличение степени интеграции, создание однокристальных передатчиков
  • Развитие методов цифровой обработки сигналов и адаптивного формирования диаграммы направленности
  • Применение новых полупроводниковых материалов (GaN, SiC) в усилителях мощности

Эти усовершенствования позволят создавать более компактные, экономичные и универсальные радиопередающие устройства для перспективных систем связи и вещания.



Альтоника RS-202TF-RR Устройство радиопередающее

  1. Каталог
  2. Радиоканальная сигнализация
  3. Радиоканальные системы пультовой охраны
  4. Система радиоохраны альтоника LONTA-202
  5. RS-202TF-RR