Мы уже привыкли к тому, что нас окружают устройства, которыми мы можем управлять на расстоянии. Телевизор мы включаем при помощи пульта, дети гоняют по улицам радиоуправляемые танки, но мало кто задумывается, на каких принципах основываются радиопередатчики.
В первую очередь, любой радиопередатчик является устройством, которое при помощи специальной антенны излучает электромагнитные сигналы, находящиеся в радиоволновом участке спектра. Состав этого устройства следующий:
- модулятор. Либо аналоговая модель, либо DSP с использованием IQ модуляции. Модулятор в первую очередь задает все параметры волны (ее частоту, фазу, амплитуду и так далее);
- генератор. Синтезатор на основе PLL или DDS. Это устройство задает и изменяет частоту приемной волны и может идти одним цельным блоком с модулятором;
несколько усилителей сигнала. Принцип их работы основан на усилении мощности приемного и излученного сигнала за счет энергии дополнительного источника питания (батареек или общей электросети); узлы и детали, отвечающие за фильтрацию сигналов, аварийную работу, индикацию и так далее. К ним относится соединитель радиопередатчика с антенной, который изменяет исходящий сигнал под параметры установленной антенны.
Если рассматривать историю становления и развития радиопередатчиков, то она насчитывает много этапов: от генерирования колебаний от искры (источники колебаний широкого спектра) до применения электровакуумных элементов - клистронов, магнетронов, ламп бегущей и обратных волн. Сейчас же речь идет уже о твердотельных усилительных элементах, которые позволяют создавать устройства мощностью до нескольких киловатт. Среди всех особенно можно выделить радиопередатчики спутников, реактивных самолетов и так далее.
Современные системы радиопередачи, основанные на беспроводном управлении и связи с подвижными объектами, требуют точности частоты передачи в пределах не менее 1 Гц. Выходные каскады, которые усиливают исходящий сигнал, имеют мощность от 1 микроватта до 10 и более мегаватт. Такая мощность генерации сигналов нужна для частотной селекции, удалении помех и ненужных радиоволн.
