無方向信標入門(編輯修改稿)
2025-07-25 19:25 本頁面
【文章內容簡介】 在NDB中，1020Hz音頻振蕩器見下圖。R1RCC4組成一個單T型帶阻濾波器，這個有源帶阻濾波器的中心頻率為1020Hz。這個單T型帶阻濾波器以負反饋電路的形式接入U7A中，形成一個選頻反相放大器，U7A反相放大器在1020Hz頻率上具有最大電壓增益。這個反相放大器與U7B組成的反相放大器一起級聯(lián)，共同構成同相正反饋放大器，形成振蕩。在U7A組成的反相放大器中，由于單T網(wǎng)絡作為負反饋支路接入到反相輸入端，所以，該放大器的電壓放大倍數(shù)與頻率有關。對于1020Hz來說，單T網(wǎng)絡的阻抗最大，所以，U7A放大器的電壓放大倍數(shù)最大，所以，該振蕩電路的振蕩頻率為1020Hz。圖16 1020Hz振蕩器脈寬調制器的工作原理普通音頻功率放大器的效率是很低的，如果將放大識別碼音頻信號的任務交給脈寬調制器去完成，整個放大器就變成了脈沖放大器，將放大后的脈寬調制信號通過一個低通濾波器，即可恢復音頻信號。下面是一個脈寬調制器的工作原理圖。圖17 脈寬調制器電路原理圖圖18 脈寬調制器工作原理圖圖19 正弦調制時脈寬調制器脈沖輸出波形圖在脈寬調制器控制端輸入的控制電壓就是一個直流電壓加1020Hz的識別碼音頻電壓，直流電壓代表載波電壓。調整直流電壓的大小，就可以改變載波輸出功率的大小，直流電壓越高，則相應的載波輸出功率就越大。控制電壓波形見下圖所示。圖20 正弦調制時脈寬調制器脈沖輸出波形圖也就是說，在脈寬調制信號中包含了載波和識別碼信息。當無方向信標不發(fā)射識別碼時，脈寬調制器輸出脈寬固定的序列脈沖，在額定功率輸出時，占空比為40%。占空比越高，發(fā)射機的輸出功率就越大。當無方向信標發(fā)射識別碼時，脈寬調制器輸出可變脈寬的序列脈沖。在調幅度為90%的情況下，脈寬調制器輸出的序列脈沖占空比在4%~76%之間呈線性變化。因為脈寬調制放大器放大的是脈沖信號，所以，其工作效率是很高的。采用脈寬調制電路的發(fā)射機，因此也被稱呼為脈寬調制式發(fā)射機。125W橋式功率放大器在圖中，四只場效應功放管組成一個橋式功率放大器，也叫做BTL放大器。橋式功率放大器是目前工作效率最高的功率放大器。從圖中可見，這四只管子均為直流零偏置，也就是說，它們全部工作在開關狀態(tài)下，具有很小的功耗和很高的工作效率。圖21 125W功率放大器原理圖在射頻輸入電壓正半周時，QQ4導通，輸出電流從輸出變壓器的2端流入，從1端流輸出。圖22 在射頻電壓正半軸時工作原理圖而在射頻輸入電壓負半周時，QQ3導通，輸出電流從輸出變壓器的1端流入，從2端流出，形成完整的一個周期。圖23 在射頻電壓負半軸時工作原理圖該功率放大器的電源是直流加識別碼音頻調制信號，這是一個場效應管漏極調制器。功率放大器工作在過壓狀態(tài)，在調制電壓的作用下，形成1020Hz調幅波。每一只場效應管的漏源之間連接有一只二極管，這些二極管的用途是為了保護場效應管。在場效應管截止期間，在其漏源之間有很高的反向電壓，這個反向電壓加在二極管上，使得二極管導通，使得場效應管兩端的電壓不足1V。同時，流過二極管的電流最終流回到輸出變壓器，形成射頻脈沖電流回路。IRF140為鐵殼的大功率絕緣柵場效應晶體管，最大耗散功率為125W，最大漏源電壓BVdss不小于100V。組成500W無方向信標發(fā)射機使用4個125W的功率放大器，采用功率合成技術，同相輸出，功率相加，可以形成500W的輸出功率。圖24 500W NDB組成方框圖諧波濾波器的工作原理諧波濾波器是一個中心頻率為載波頻率的帶通濾波器，它是利用串聯(lián)諧振和并聯(lián)諧振的原理制成的。圖25 諧波濾波器電路原理圖在諧波濾波器中，串臂上采用的是串聯(lián)諧振電路，在并臂上，采用的是并聯(lián)諧振電路，二者諧振頻率是相同的，均諧振與載波頻率。當載波頻率的正弦波通過諧波濾波器時，串臂阻抗最小，呈現(xiàn)低電阻性，并臂阻抗最大，呈現(xiàn)為高阻抗特性。也就是只有載波頻率的正弦波才能通過濾波器，即呈現(xiàn)為帶通特性。對于載波頻率的二次、三次、以及高次諧波，均不能通過諧波濾波器。從功率放大器送過來的載波矩形波脈沖，通過諧波濾波器之后，就變成以載波為中央頻率的正弦調幅波了。諧波濾波器的頻率特性圖26 諧波濾波器的頻率特性圖監(jiān)控器的作用為了保證導航信號的可用性，無方向信標安裝有監(jiān)控器，由監(jiān)控器將持續(xù)監(jiān)視信標發(fā)射機的輸出功率、識別碼調制度和識別碼這三個
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