Введение к работе
Актуальность темы. Б настоящее время значительное внимание уделяется созданию интегрированных радиопередающих устройств, объединяющих несколько радиочастотных трактов в общую многополюсную систему - радиопередающий комплекс. Под радиопередающим комплексом ( РПК ) понимается совокупность радиопередатчиков, устройств согласования, фазирования и управления, совместно работающих на некоторую антенную систему. Целью построения комплекса является сложение мощностей отдельных радиопередатчиков в антенной системе в широком диапазоне частот. Многополюсный принцип построения комплекса делает менее жесткими частотно-энергетические ограничения, свойственные одиночному радиочастотному тракту. Очевидны и другие преимущества, даваемые использованием комплекса : обеспечение многоканальной работы, управление направленностью излучения, реализация значительного уровня эквивалентной излучаемой мощности при использовании передатчиков сравнительно небольшой мощности и т.д. Разработка широкополосных РПК весьма актуальна при построении мобильных передвижных радиопередающих центров для систем связи, навигации, зондирования ионосферы и т. п. , не уступающих по своим показателям соответствующим мощным стационарным центрам.
К настоящему времени разработаны основы теории анализа комплексов в частотной области. В качестве основного критерия оптимальности комплекса использовался энергетический обеспечить передачу максимальной мощности сигнала,. несущего информацию, при ограниченном энергоресурсе питания, с заданным распределением по частоте и с заданной направленностью излучения. Однако, непрерывное повышение требований к быстродействию комплекса, применение электронных методов коммутации мощности ( частотной и фазовой коммутации ), использование ряда специальных режимов работы комплекса и сложных видов сигнало і, делают актуальной задачу разработки основ методики анализа комплекса во временной области. . Представляет также интерес исследование переходных процессов в РПК и их отдельных элементах при разных режимах работы комплексов и анализ их временных характеристик.
При исследовании и проектировании РПК используется системный подход, при котором удобно разбивать комплекс на отдельные блоки ( укрупненные базисные элементы ) которые при объединении порождают новое качество. При этом, частотные и временные характеристики комплекса в основном определятся соответствующими характеристиками отдельных базисных элементов. В частности, временные характеристики комплексов в основном определяются временными характеристиками входящих в их состав селективных и согласующих устройств. В связи с. этим, представляет интерес провести анализ временных характеристик этих устройств при нестационарных режимах их работы. Нелинейные свойства РПК определяются в основном трактом усиления мощности, который является источником побочных и внего-лосных излучений. В'связи с достаточно жесткими требованиями электромагнитной совместимости ( ЭМС ) на уровни побочных и внеполосных излучений необходимо исследование этих уровней на выходе нелинейного тракта и возможности их уменьшения при разных типах сигналов, поступающих на его вход.
Таким образом, актуальной проблемой в области построения радиотехнических устройств является разработка основ методики анализа радиопередающих комплексов в частотной и. временной областях, и исследование ряда вопросов, связанных с анализом и проектированием комплексов и их базисных элементов.
Цель и зЕцачи работы. Целью диссертационной работы является разработка основ методики анализа иирокополосных радиопере дающих комплексов в частотной и временной областях, исследование, и проектирование укрупненных базисных элементов комплексов и приложение полученных результатов для анализа и проектирования на ЭВМ комплекса в целом и его отдельных базисных элементов.
При этом решались следующие задачи :
1. Разработка основ методики анализа радиопередающих
комплексов в частотной и временной областях, при возбуждении
источниками периодических сигналов.
-
Разработка параметров, описывающих работу комплекса в частотной и временной областях.
-
Автоматизация проектирования селективно-согласующих устройств, входящих в,состав радиокомплексов, исследование их
характеристик при нестационарных резкимах работы.
-
Исследование нелинейных трактов РПК, оценка уровней побочных и внеполосных излучений на их выходах и возможности их уменьшения при разных типах входных сигналов.
-
Исследование методом моделирования на ЭВМ различных схем построение РПК и их базисных элементов.
Научная новизна работы состоит в следующем :
-
Разработаны основы методики анализа радиопередающих комплексов в частотной и временной областях при возбуждении источниками периодических сигналов.
-
Предложены параметры, описывающие работу комплексов в частотной и временной областях.
-
Исследованы характеристики селекгивно-согласуюших устройств, входящих в состав РПК, при нестационарных режимах их работы.
-
Исследованы методом моделирования на ЭВМ различные схемы радиопередающих комплексов и их базисных элементов.
На защиту выносятся следующие научные положения :
-
Основы методики анализа РПК в частотной и временной областях, при возбуждении источниками периодических сигналов.
-
Система параметров-показателей, описывающая работу комплекса в частотной и временной областях.
-
Программное обеспечение, позволяющее автоматизировать проектирование селективно-согласующих устройств радиопередающих комплексов и исследование их характеристик при нестационарных режимах работы.
-
Методика анализа и проектирования на ЭВМ широкополосных радиопередающих комплексов и их базисных элементов.
Практическая ценность и внедрение результатов работы.
В диссертационной работе решен ряд задач исследования и разработки широкополосных радиопередающих комплексов и их базисных элементов. Разработанные методики доведены до уровня расчетных формул, таблиц и графиков. Разработанное программное обеспечение упрощает анализ и существенно сокращает сроки проектирования радиопередающих комплексов с оптимальными характеристиками. Основные результаты диссертационной работы внедрены в научно-исследовательском институте дальней радиосвязи ( ЮОДАР - г. Москва ).
Апробация результатов работы. Основные результаты диссертации докладывались на ежегодных конференциях профессорско-преподавательского состава ЛЭТЙ в 1988-1992 годах, на кшфе~ ренциях " Технические средства обеспечения электромагнитной совместимости подвижной службы связи " в 1990 и 1991 годах в г. Севастополе, на научно-технической конференции " Элементы и узлы современной приемно-усилительной аппаратуры " в 1990г. в. г. Москве, на пятой Всесоюзной конференции " Мзтралогичес-кое обеспечение антенных измерений " в г. Ереване.
Публикации. По теме диссертационной работы опубликованы 3 научные работы,список которых приведен в конце автореферата.
Структура и обьем работы. Диссертация состоит из введения, пяти глав, заключения, трех приложений и списка литературы, включающего 108 наименований. Основная часть работы Изложена на 159 страницах машинописного текста. Работа содержит 62 рисунка и 3 таблицы.
