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ENCYCLOPÉDIE DE LA RADIOÉLECTRONIQUE ET DU GÉNIE ÉLECTRIQUE Théorie : dispositifs de transmission radio. Encyclopédie de l'électronique radio et de l'électrotechnique
Encyclopédie de l'électronique radio et de l'électrotechnique / Radioamateur débutant Avec le développement de l'ingénierie radio, un grand nombre d'appareils de transmission radio différents sont apparus - de la diffusion et du radar puissants, générant des mégawatts de puissance haute fréquence, aux appareils de poche miniatures, d'une puissance de milliwatts, utilisés pour contrôler par radio des modèles ou allumer une alarme antivol de voiture. Ils fonctionnent à une grande variété de fréquences allant de dizaines de kilohertz (ondes très longues) à des dizaines de gigahertz (ondes millimétriques). Néanmoins, tous ces dispositifs ont beaucoup en commun, ce qui permet de les distinguer dans une classe distincte de dispositifs d'ingénierie radio. Désormais, les émetteurs radio à un étage sont rarement utilisés, qui sont un auto-oscillateur connecté à l'antenne. Il peut s'agir soit des émetteurs de micropuissance les plus simples de signaux de commande radio, soit d'émetteurs micro-ondes uniques, tels qu'un radar. La plupart des émetteurs radio sont construits selon le schéma oscillateur maître - amplificateur de puissance. Dans ce cas, les fonctions d'excitation des oscillations et leur amplification au niveau de puissance requis s'avèrent être dissociées, ce qui permet de construire ces cascades de manière optimale. Considérez les émetteurs les plus courants et les plus intéressants pour les radioamateurs LW, MW et HF, c'est-à-dire. opérant dans les bandes réservées à la diffusion avec modulation d'amplitude (AM). Historiquement, c'est le système de diffusion le plus ancien, qui présente de nombreuses lacunes, mais il ne peut être abandonné. Le fait est que les ondes de ces gammes se propagent sur de longues distances et que des centaines de millions de récepteurs radio sont utilisés dans le monde, conçus spécifiquement pour recevoir des signaux AM. Par conséquent, il existe un grand nombre d'émetteurs AM dans le monde. Leur travail commun sur les ondes est impossible sans une organisation claire, principalement liée à la répartition des fréquences. Chaque station de radio a sa propre fréquence de fonctionnement et la grille de fréquences est définie sur un multiple de 9 kHz - sur le LW et MW et de 5 kHz - sur le HF. Les exigences de stabilité de fréquence des émetteurs de diffusion sont très élevées et seuls des synthétiseurs de fréquence sont désormais utilisés dans leurs oscillateurs maîtres. De plus, les fréquences de référence pour les synthétiseurs sont "liées" aux normes nationales de temps et de fréquence. Dans un certain nombre de cas, le porteur d'une puissante station LW sert de norme, comme, par exemple, le porteur de la station de radio de Droitwich en Angleterre. En Russie, ils agissent un peu différemment: le signal de référence reçu de l'étalon de fréquence atomique est émis par des stations de radio spéciales dans la région de Moscou à une fréquence de 66. (6) kHz et à Irkoutsk à une fréquence de 50 kHz. Chaque centre radio dispose d'un récepteur de fréquence de référence (RF) spécial et d'un dispositif de comparaison de fréquence qui vous permet d'y ajuster la fréquence de référence du synthétiseur (Fig. 56). L'instabilité relative de la fréquence des stations de diffusion ne peut être que de 10-12 ... 10-15. Des horloges synchronisées avec une telle précision « partiraient » quelque part d'une seconde en un million d'années ! Soit dit en passant, l'industrie commence déjà à produire des montres électroniques avec réglage en fonction des signaux de fréquence de référence.
Ainsi, des oscillations de fréquence porteuse très stables sont reçues de l'oscillateur maître, elles sont amplifiées par les étages intermédiaires de l'émetteur et transmises à l'étage final puissant, dans lequel la modulation est effectuée simultanément avec l'amplification. La question peut se poser : pourquoi ne pas moduler le signal à un niveau bas puis amplifier les oscillations modulées ? Cela est dû au désir d'obtenir l'efficacité maximale de l'émetteur - après tout, nous parlons de puissances de dizaines et de centaines de kilowatts. La modulation d'anode en mode classe B à haut rendement est devenue la plus répandue.Un schéma simplifié de l'étage final de l'émetteur avec un modulateur est illustré à la fig. 57. Les oscillations porteuses haute fréquence à travers la bobine de couplage L1 pénètrent dans le circuit de grille L2C1 de l'étage de sortie de l'émetteur, monté sur une puissante tétrode VL1. Le circuit de polarisation automatique R1C2 crée (en raison du flux de courant de grille) une telle polarisation négative sur la grille de commande que le point de fonctionnement se situe au niveau de la courbure inférieure de la caractéristique de la lampe. Dans ce cas, les impulsions de courant anodique ont la forme d'alternances d'oscillations sinusoïdales.
Le circuit anodique L3C4 restitue la forme sinusoïdale des oscillations porteuses, et leur amplitude est presque égale à la tension d'alimentation anodique Ua, et la puissance correspond à la puissance nominale de l'émetteur. A travers la bobine de couplage L4, les oscillations amplifiées entrent dans l'antenne. La grille écran de la lampe génératrice est alimentée par une source distincte avec une tension Ue inférieure à celle de l'anode. Le modulateur est un amplificateur de fréquence audio push-pull conventionnel, réalisé sur de puissantes triodes VL2 et VL3, fonctionnant également en mode classe B. La puissance de sortie du modulateur atteint la moitié de la puissance de la porteuse. L'enroulement secondaire du transformateur de modulation T2 est connecté au circuit anodique de la lampe génératrice en série avec la source d'alimentation. Avec une profondeur de modulation de 100%, la tension d'anode de la lampe du générateur passe presque de zéro à 2Ua, et l'amplitude des oscillations à haute fréquence dans le circuit d'anode change en conséquence, comme le montrent les oscillogrammes. L'efficacité industrielle (le rapport de la puissance rayonnée à la puissance consommée par le réseau électrique) atteint 60...70 % pour l'émetteur décrit à une puissance rayonnée d'environ 100 kW. Pour fonctionner à des puissances aussi élevées, des lampes génératrices spéciales avec refroidissement à air forcé ou à eau de l'anode ont été développées. Les circuits oscillants et autres éléments utilisent également des conceptions uniques : bobines de grand diamètre enroulées avec un tube de cuivre sur des isolants en céramique, condensateurs avec un diélectrique à air et une grande distance entre les plaques pour éviter les claquages à haute fréquence, etc. Il n'est pas surprenant que le circuit de sortie d'un émetteur puissant occupe, par exemple, au centre radio une pièce à part. Auteur : V. Polyakov, Moscou
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