Радиопередатчик

РАДИОПЕРЕДАТЧИК, устройство, генерирующее электромагнитные колебания радиочастоты и модулирующее их колебаниями более низкой частоты, создаваемыми телеграфным кодом, речью, музыкой, сигналами телевидения, радиолокации и др., для передачи их в антенну, излучающую радиоволны.

Советский Энциклопедический Словарь. 1980

РАДИОПЕРЕДАТЧИК, в сочетании с антенной служит для передачи радиосигналов а системах радиосвязи, радиовещания и т. д. Осн. элементы: генератор высокочастотных электрич. колебаний; модулятор для управления параметрами этих колебаний (их модуляции) в соответствии с передаваемым сообщением.

РАДИОПЕРЕДАТЧИК // Большая российская энциклопедия. Электронная версия (2016)

РАДИОПЕРЕДА́ТЧИК, уст­рой­ст­во (ком­плекс уст­ройств), пред­на­зна­чен­ное для по­лу­че­ния элек­тро­маг­нит­ных ко­ле­ба­ний в диа­па­зо­не ра­дио­час­тот с це­лью их по­сле­дую­ще­го из­лу­че­ния ан­тен­ной. Пер­вый Р. с ан­тен­ной был про­де­мон­ст­ри­ро­ван Г. Гер­цем в 1887.

Р. – важ­ней­шая со­став­ная часть сис­тем ра­дио­свя­зи, зву­ко­во­го и те­ле­ве­ща­ния, ра­дио­ло­ка­ции, ра­дио­на­ви­га­ции и др. Обыч­но Р. со­дер­жит за­даю­щий ге­не­ра­тор, мо­ду­ля­тор, про­ме­жу­точ­ные кас­ка­ды (функ­цио­наль­ные уз­лы), вы­пол­няю­щие разл. функ­ции (напр., пред­ва­рит. уси­ле­ние на­пря­же­ния и мощ­но­сти сиг­на­ла, ум­но­же­ние час­то­ты) и мощ­ный вы­ход­ной кас­кад уси­ле­ния, что обу­слов­ле­но гл. обр. тре­бо­ва­ни­ем по­лу­че­ния дос­та­точ­но мощ­ных ко­ле­ба­ний с вы­со­кой ста­биль­но­стью не­су­щей час­то­ты. Для ге­не­ри­ро­ва­ния и уси­ле­ния элек­трич. ко­ле­ба­ний в Р. ис­поль­зу­ют элек­трон­ные лам­пы (мощ­ные трио­ды, тет­ро­ды), маг­не­тро­ны, клис­тро­ны и твер­до­тель­ные элек­трон­ные при­бо­ры (пре­им. тран­зи­сто­ры). Совр. эле­мент­ная ба­за по­зво­ля­ет все ма­ло­мощ­ные кас­ка­ды Р. кон­ст­руи­ро­вать на еди­ной циф­ро­вой ин­те­граль­ной схе­ме, при­чём ме­то­ды об­ра­бот­ки обес­пе­чи­ва­ют не­об­хо­ди­мую фильт­ра­цию (час­тот­ную се­лек­цию) сиг­на­лов, ра­нее про­во­ди­мую отд. ре­зо­нанс­ны­ми кон­ту­ра­ми или элек­трич. фильт­ра­ми, со­дер­жа­щи­ми ка­туш­ки ин­дук­тив­но­сти и кон­ден­са­то­ры. Ох­ла­ж­де­ние эле­мен­тов уси­ли­те­лей мощ­но­сти (в осн. элек­трон­ных ламп и тран­зи­сто­ров) про­из­во­дит­ся воз­душ­ны­ми, во­дя­ны­ми или па­ро­воз­душ­ны­ми сис­те­ма­ми.

Осн. па­ра­мет­ры и ха­рак­те­ри­сти­ки Р., оп­ре­де­ляе­мые его на­зна­че­ни­ем, ха­рак­те­ром пе­ре­да­вае­мых сиг­на­лов (им­пульс­ные, не­пре­рыв­ные), про­тя­жён­но­стью ра­дио­ли­нии и ти­пом ан­тен­ны: вид мо­ду­ля­ции (ам­пли­туд­ная, фа­зо­вая, час­тот­ная, им­пульс­но-ко­до­вая и др.); мощ­ность ко­ле­ба­ний – от не­сколь­ких мкВт (ис­поль­зу­ют­ся для кон­тро­ля за функ­цио­ни­ро­ва­ни­ем ор­га­нов че­ло­ве­ка) до со­тен МВт (за­го­ри­зонт­ные РЛС); диа­па­зо­ны ра­бо­чих длин волн – от ми­риа­мет­ро­вых (напр., ра­дио­связь с под­вод­ны­ми лод­ка­ми) до мил­ли­мет­ро­вых (РЛС, связь ме­ж­ду ИСЗ); по­ло­са пе­ре­да­вае­мых час­тот – от од­но­го Гц и ме­нее (связь с под­вод­ны­ми лод­ка­ми) до со­тен МГц (те­ле­ви­де­ние, ра­дио­ло­ка­ция); не­ста­биль­ность не­су­щей час­то­ты – от 10^–6–10^–9 (связ­ные Р.) до 10^–12 (спут­ни­ко­вые сис­те­мы ти­па ГЛОНАСС, GPS); уро­вень собств. шу­мов не бо­лее –40 дБ; до­пус­ти­мый уро­вень по­мех, свя­зан­ных с вне­по­лос­ны­ми из­лу­че­ния­ми са­мо­го Р. (ме­шаю­щи­ми ра­дио­свя­зи на др. час­то­тах), от –30 до –60 дБ; ко­эф. не­ли­ней­ных ис­ка­же­ний ме­нее 1%; кпд дос­ти­га­ет (для мощ­ных Р.) 0,8–0,9.

Лит.: Ра­дио­пе­ре­даю­щие уст­рой­ст­ва / Под ред. О. А. Чел­но­ко­ва. М., 1982.

Материал из Википедии — свободной энциклопедии

Радиопереда́тчик (радиопередающее устройство) — электронное устройство для формирования радиочастотного сигнала, подлежащего излучению.

Радиопередатчик обладает способностью самостоятельно генерировать переменный ток радиочастоты, который с помощью фидера подводится к передающей антенне, которая, в свою очередь, излучает радиоволны.

История развития

В 1887 году немецкий физик Генрих Рудольф Герц изобрёл и построил радиопередатчик и радиоприёмник, провёл опыты по передаче и приёму радиоволн, чем доказал существование электромагнитных волн, исследовал основные свойства электромагнитных волн.

Первые радиопередатчики искрового принципа действия на основе катушки Румкорфа были очень просты по конструкции — в их колебательном контуре с помощью искрового разряда возбуждались затухающие колебания, а модулятором являлся телеграфный ключ — он замыкал и размыкал цепь питания катушки Румкорфа. С помощью такого радиопередатчика информация передавалась в кодированной дискретной форме — например азбукой Морзе или иным условным сводом сигналов. Мощность искровых передатчиков доходила до сотен киловатт. Недостатками их был низкий КПД, а также очень широкий спектр излучаемых им радиоволн. В результате одновременная работа нескольких близко расположенных искровых передатчиков была практически невозможной из-за интерференции их сигналов, а приемники «забивались» сигналом близкого передатчика. Строительство искровых передатчиков прекратилось около 1916 года.

С 1912 года применялись передатчики с электрической дугой, включенной в колебательный контур. Дуговой передатчик, в отличие от искрового, генерирует незатухающие колебания, то есть позволяет передавать голосовой сигнал с амплитудной модуляцией. Телеграфный сигнал приходилось передавать методом частотной манипуляции: при нажатом ключе смещалась настройка колебательного контура, и передатчик излучал на другой частоте; именно на эту частоту следовало настраивать приемники. Дуговым был, например, 100-киловаттный передатчик радиостанции на Шаболовке в Москве, пущенный в действие в феврале 1920 года. Из-за свойств дугового разряда дуговые генераторы работали только на длинных волнах, получить с их помощью частоту больше 400 кГц невозможно.

Генератор радиостанции Гриметон. В качестве модулятора применен магнитный усилитель.

Другим направлением было использование в передатчике электромашинного генератора переменного тока (примерно с 1908 года). Такой генератор позволял получить достаточно стабильные колебания определенной частоты, которую можно изменять, регулируя частоту вращения ротора генератора. Мощность могла достигать десятков и сотен киловатт. Сигнал такого генератора можно модулировать по амплитуде, что позволяет передавать по радио звуковой сигнал. Однако электромашинный генератор практически пригоден для генерации частот не выше десятков килогерц, то есть передатчик может работать только в самом длинноволновом диапазоне. До 1950-х годов электромашинные передатчики использовались в радиовещании и радиосвязи. Так, в 1925 г. на Октябрьской радиостанции в Ленинграде были установлены два генератора мощностью 50 и 150 кВт конструкции В. П. Вологдина. Как исторический памятник в Швеции сохраняется в рабочем состоянии радиостанция Гриметон (открыта в 1925 г.) с генератором Александерсена мощностью 200 кВт, спроектированным для работы на частотах до 40 кГц.

Изобретение в 1913 году Мейснером (Германия) электронного генератора и дальнейшее развитие электронных вакуумных ламп позволило усовершенствовать устройство радиопередатчика и устранить недостатки искровых, дуговых и электромашинных систем. В ламповых передатчиках стало возможно осуществить любой вид модуляции, работу на любой частоте во всем радиодиапазоне, получить выходную мощность в диапазоне от тысячных долей ватта до тысяч киловатт. Структурная схема радиопередатчика остается с тех пор в общих чертах неизменной вплоть до настоящего времени. Первый ламповый передатчик в России был построен в Нижегородской радиолаборатории под руководством М. А. Бонч-Бруевича и установлен в 1922 г. в Москве на радиовещательной станции им. Коминтерна. Передатчик имел мощность 12 кВт и работал на волне 3200 м.

Дальнейшие изобретения в области связи и радиотехники — твердотельные аналоги электронных ламп (транзисторы), кварцевые резонаторы, новые виды модуляции и методы стабилизации частоты — сопровождались только количественными изменениями параметров радиопередатчиков: уменьшением размеров и потребляемой мощности, повышением стабильности и КПД, расширением частотного диапазона и т. д.

Структурная схема

Современный радиопередатчик состоит из следующих конструктивных частей:

• задающий генератор частоты (фиксированной или перестраиваемой) несущей волны;
• модулирующее устройство, изменяющее параметры излучаемой волны (амплитуду, частоту, фазу или несколько параметров одновременно) в соответствии с сигналом, который требуется передать (часто задающий генератор и модулятор выполняют в одном блоке — возбудитель);
• усилитель мощности, который увеличивает мощность сигнала возбудителя до требуемой за счёт внешнего источника энергии;
• устройство согласования, обеспечивающее максимально эффективную передачу мощности усилителя в антенну;
• антенна, обеспечивающая излучение сигнала.

Применение

Радиопередатчики, помимо их использования в радиовещании, являются необходимой составной частью многих электронных устройств, которые обмениваются информацией друг с другом по радио, например, мобильные телефоны, беспроводные компьютерные сети, Bluetooth-совместимые устройства, рации на самолётах, кораблях и космических радиолокационных установках, а также навигационные маяки.

Самостоятельно радиопередатчики используются в тех областях, где не нужен приём информации в месте её передачи — сигналы точного времени, разнообразные навигационные радиомаяки для определения местоположения объектов, многопозиционная радиолокация, радиовещание, дистанционное управление, телеметрия и т. д.

См. также

• Ретранслятор

Примечания

Условия использования материалов