193314. lajstromszámú szabadalom • Középfrekvenciás erősítő mikrohullámú FM rendszerekhez
A találmány tárgya középfrekvenciás — továbbiakban KF — erősítő mikrohullámú FM rendszerekhez. Az erősítő szélessávú és a KF erősítés- AGC .feszültség karakterisztikája tetszőlegesen alakítható. Mikrohullámú rádiórelé berendezésekben általában kettős modulációt alkalmaznak. Az átvinni kívánt jellel először egy középfrekvenciás, általában 70 MHz-es jelet modulálnak, majd ezzel a jellel az adóban modulálják a kisugárzásra kerülő mikrohullámú jelet. Vevőoldalon a vett mikrohullámú jel mikrohullámú keverőkre jut, ahol ismét előállítják a 70 MHz-es modulált KF jelet, melyet nagy erősítésű, nagy átfogású automatikus erősítésszabályozású KF erősítőkkel erősítenek, majd szükség szerint tartalékoló berendezésbe, diversity kapcsoló berendezésbe vezetik, ismét modulálnak vele, vagy demodulálják visszanyerve az átvitt információt. Érzékeny vevőkben nagy KF erősítésre van szükség, amely jelentős részét automatikus erősítésszabályozással kell ellátni a mikrohullámú frekvenciasávban jelentkező fadingtól független, állandó KF kimenőszint biztosítása érdekében. Az automatikus erősítésszabályozású KF erősítőkkel, azaz a KF főerősítőkkel szemben támasztott követelmények nagyok, széles frekvenciasávban nagyértékű erősítésre, nagyértékű erősítésszabályozási lehetőségre van szükség. Ennek biztosítása érdekében a KF főerősítőket általában több, azonos felépítésű szabályozható erősítésű alapfokozatok láncba kapcsolásával valósítják meg. Vannak azonban olyan esetek, amikor a KF főerősítők KF-AGC karakterisztikájának szigorúan előírt alakúnak és egymással szigorúan megegyezőnek kell lenniök. Példaképpen két esetet említünk meg:-Egyik esetben az RF csatornák fading értékeinek kijelzésére a KF főerősítők AGC feszültségeit használják. —Másik esetben diversity vételi eljárásnál a diversity kapcsolókat a KF főerősítők AGC feszültségével vezérlik. Az első példánál rendkívül egyszerűen valósítható meg a fading értékeinek kijelzése, ami sok esetben nagyon értékes információ. A második példa szerinti esetben jelentősen egyszerűsödik a diversity berendezés felépítése, ezáltal jelentős anyagi megtakarítás érhető el. Sokcsatornás, nagykapacitású mikrohullámú FM berendezésekben általában 70 MHzes középfrekvenciát és kb. 30 MHz-es sávszélességet alkalmaznak kb. 50 dB értékű AGC szabályozással. A szabályozás során alapvető követelmény, hogy az átviteli karakterisztika ne változzon, ezért az erősítőt speciális felépítésű, szabályozható erősítésű alaperősítök láncba kapcsolásával és általában lépcsős AGC-vel érik el, 1 2 Ilyen jellegű erősítőket ismertet a „Középfrekvenciás erősítők mikrohullámú FM rendszerekben" c. jegyzet (Baranyi András, 1968. Tankönyvkiadó Bpi). Az ismertetett erősítők szabályozható erősítésű alapfokozatai földelt bázisú tranzisztorkapcsolásokat tartalmaznak, amelyekben a szabályozás kollektorkörben lévő diódákkal történik, és az egyes alapfokozatok transzformátorokkal vannak egymáshoz csatolva, ami — különösen, nagy szintek esetén — intermodulációt okoz. A hagyományos, földelt bázisú, transzformátorral csatolt erősítő alapkapcsolást alkalmazó erősítők hibái a következők: — kicsi az alapfokozat bemeneti impedanciája; — nehéz a frekvenciafüggetlen szabályozás biztosítása, sok áramköri elem hatással van a frekvenciakarakterisztikára; — a kollektor körben lévő transzformátorok a szükséges primer induktivitás biztosításához ferrites kivitelűek, a ferritek nemlinearitása azonban intermodulációs torzítást okoz, különösen nagy szinteknél; — az erősítésszabályozás áramelosztás változtatással történik, a sokkal kedvezőbb tulajdonságú negatív visszacsatolás változtatás helyett. A találmány szerinti KF erősítő megalkotásakor a fenti hiányosságok kiküszöbölésére törekedtünk,és az alábbi célokat tűztük ki: — az erősítésszabályozás független legyen az áramköri elemek gyártási szórásától, illetve az AGC karakterisztika jól reprodukálható és tervezhető legyen. — az erősítésszabályozás ne rontsa az átviteli karakterisztikát, ill. frekvenciafüggetlen legyen; — az alapfokozatok bemenő impedanciájának növelése; — a transzformátorok kiküszöbölése. A fenti célok eléréséhez megoldandó feladatként azt tekintjük, hogy jól méretezhető vezérlési karakterisztikájú szabályzó hálózatot alkalmazzunk, melyek az erősítő alapkapcsolásba jól beilleszthetők, jelentős minőségromlás nélkül nagy bemenő impedanciájú és kis kimenő impedanciájú alapfokozat megvalósítása. A találmány szerinti megoldásnál PIN diódás vezérlést alkalmazunk. A PIN dióda a földelt emitteres alapfokozat emitterkörében negatív visszacsatolás változtatást végez. Az erősítő, fokozatokat földelt kollektoros fokozatok választják el egymástól. A találmány szerinti KF erősítő alapfokozataival kiküszöbölhetők az ismert kapcsolási elrendezések hiányosságai és a következő tulajdonságokkal rendelkeznek: — az erősítő tranzisztor földelt emitterű üzemben dolgozik, ezáltal bemeneti impedanciája és teljesítményerősítése nagyobb a földelt bázisú kapcsolásúnál; 2 193314 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 65
