2-5. Структурные схемы современных цифровых приемников и передатчиков, их достоинства и недостатки.

На вход радиопередающего устройства поступает модулированный сигнал. В современных системах связи модуляция проводится на стандартной промежуточной частоте. К примеру, в системах связи, работающих в диапазонах СВЧ, промежуточная частота может быть 70, 140 или 820 МГц (существуют и другие стандарты). Задачей радиопередающего устройства, в таких случаях, является преобразование сигнала промежуточной частоты (fпч пд) в рабочий диапазон частот (fпд) и доведение мощности сигнала до необходимого уровня. Соответственно, упрощенная структурная схема радиопередатчика состоит из преобразователя частоты, полосового фильтра (ПФ) и выходного усилителя УСВЧ (рис. 2-5-1). Преобразователь частоты состоит из смесителя (СМ) и задающего генератора (ЗГ) . Смеситель представляет собой нелинейный элемент, который смешивает частоты сигналов, поступающих на него, и выдает на выходе две полосы частот - суммарные и разностные (в данном случае сумму и разность промежуточной частоты и частоты задающего генератора). Полосовой фильтр выделяет одну из полос частот (на рис 2-5-1 показано выделение верхней полосы, в передатчике следующей станции будет выделяться нижняя полоса).

Рис. 2-5-1

Усилитель СВЧ передатчика (УСВЧ) обеспечивает необходимую выходную мощность. В принципе, необходимую мощность, которая в большинстве современных передатчиков радиорелейной связи исчисляется всего десятками милливатт, можно получить и без усилителя. Однако в высококачественном оборудовании применяется адаптивная регулировка выходной мощности передатчиков (АРМП) в зависимости от условий распространения сигнала. АРМП обеспечивается при помощи регулировки уровня сигнала на входе УСВЧ управляемым аттенюатором (Атт). Поэтому усилители СВЧ применяется в современных условиях практически всегда, тем более, что выполняются они на специальных микросхемах по технологии MMIC и относительно дешевы. Сигнал управления АРМП поступает от приемника соседней станции по обратному каналу и характеризует уровень приходящего радиосигнала, который зависит от условий распространения. Улучшаются условия прохождения радиосигнала, мощность передатчика уменьшается, условия ухудшаются - мощность увеличивается.

С усилителя СВЧ сигнал поступает в антенну и излучается на частоте передачи fпд. Большая часть элементов современных передатчиков цифрового радиорелейного оборудования выполняется на твердотельных модулях, имеют малые размеры и высокую надежность.

Приемник радиорелейного оборудования выполняет преобразование частоты радиосигнала в промежуточную частоту и усиление сигнала на промежуточной частоте. Такой приемник называется супергетеродинным и его упрощенная схема может выглядеть так, как показано на рис. рис.2-5-2.
    Радиосигнал (fпр) подается из антенны в преобразователь частоты через усилитель высокой частоты (УСВЧ или LNA). Технические решения применяемые для построения этих элементов похожи на соответствующие решения для передатчиков. Сигнал разностной (промежуточной) частоты (fпч пр), получающийся в процессе преобразования, отфильтровывается полосовым фильтром (ФПЧ) и усиливается усилителем промежуточной частоты (УПЧ). Усиленный сигнал поступает в демодулятор.

Рис. 2-5-2

Усилители промежуточной частоты снабжаются системой автоматической регулировки усиления (АРУ). В радиорелейном оборудовании система АРУ выполняет функцию косвенного измерения уровня сигнала на входе приемника (напряжение в системе АРУ пропорционально уровню сигнала). Сигнал с АРУ передается на соответствующий передатчик по обратному каналу и используется в работе системы АРМП.

Приемник и передатчик на станции радиорелейной связи работают с общей антенной, к которой подключаются через разветвитель (деплексер).

Рис. 2-5-3

На рис. 2-5-3 показана для примера структурная схема радиомодуля оборудования Антерум 630. Отличительной особенностью схем передатчика и приемника в отличии от рассмотренных выше является применение двойного преобразования частоты, что повышает стабильность в работе, уменьшает паразитные излучения при передаче и улучшает избирательность приема.

Особенностью передатчика радиомодуля оборудования Mini-Link является применение самопреобразующего задающего генератора (генератор-смеситель). Обычно сместители передатчиков выполняются по балансной схеме на диодах. Такой смеситель вносит потери около 7 дБ, но имеет на выходе подавленную несущую задающего генератора. Генератор - смеситель строится на арсенид-галлиевом полевом транхисторе и усиливает сигнал примерно на 6-7 дБ, что уменьшает количество активных элементов в передатчике и удешевляет его. Приемник радиомодуля MiniLink выполняется по схеме с двойным преобразованием частоты и основное усиление обеспечивается на промежуточной частоте 140 МГц.

Рис. 2-5-4

Передатчик характеризуется уровнем мощности, который обозначается дБм (децибелл по отношению к 1 милливатту). Величины дБм и милливатты связаны следующими соотношениями:

Например, для аппаратуры Pasolink уровень мощности передатчика 20 дБм. Это означает что мошность передатчика равна всего 100 мВт.