LUẬN VĂN VIỄN THÔNG PHÂN TÍCH MÁY PHÁT 5KW TẠI TRẠM PHÁT ĐÔNG HẢI – HẢI PHÒNG, ĐI SÂU KHẢO SÁT, PHÂN TÍCH, TÍNH TOÁN BỘ PHỐI HỢP TRỞ KHÁNG ANTEN

Mục lục trang
Lời nói đầu 3
Phần I. Khái quát chung về máy phát 4
Chơng1. Nguyên lý hoạt động của máy phát VTĐ 4
Đ1. Khái quát chung 4
Đ2. Sơ đồ khối của máy phát VTĐ 5
Đ3. Bộ tổng hợp tần số 6
Đ4. Các phơng pháp điều chế sử dụng trong máy phát 11
Đ5. Tầng khuếch đại công suất 17
Đ6. Hệ thống điều hởng 21
Chơng2. Nguyên lý hoạt động của máy phát JRS-753 21
Đ1. Giới thiệu chung 21
Đ2. Khối kích thích 28
I. Bộ tạo tín hiệu SSB (CME-152) 28
II. Bộ đổi tần số (CCN-90) 31
III. Hệ thống đờng bao hồi tiếp (CMM-38) 34
Đ3. Khối nguồn cung cấp 36
Đ4. Hệ thống điều khiển từ xa 37
Đ5. Khối khuếch đại công suất 41
1. I. Tầng tiền KĐCS 41
2. II. Modul khuếch đại công suất 43
3. Phần II. Đi sâu phân tích khảo sát bộ phối hợp trở kháng
4. Anten của máy phát JRS-753 44
Chơng1. Nguyên tắc thực hiện phối hợp trở kháng 44
Đ1. Lý thuyết chung 44
I. Khái quát 44
II. Các chế độ điều hởng sử dụng trong thiết bị thu/phát 45
III. Nguyên tắc thực hiện phối hợp trở kháng 45
Đ2. Mạch phối hợp đầu ra 47
I. Sơ đồ cấu tạo 47
II. Nguyên lý hoạt động 47

Đ3. Bộ xác định trở kháng (CCN-197) 48
I. Phần mạch sử dụng cho tần số vô tuyến 48
II. Phần mạch sử dụng cho tần số âm tần 49
Đ4. Mạch điều khiển điều hởng 50
1. Mạch vi điều khiển 50
2. Mạch giao diện nối tiếp 50
3. Mạch nhớ vị trí phối hợp trở kháng 50
1
4. Mạch điều khiển Rơle 50
5. Mạch cảm biến vị trí Motor 51
6. Mạch cảm biến vị trí tới hạn của Motor 51
7. Mạch cảm biến biên độ công suất ra 52
8. Mạch tính toán công suất ra 52
9. Mạch đặt mức tự động điều chỉnh công suất 52
10. Mạch quyết định trạng thái phối hợp trở kháng 52
11. Mạch giám sát vi điều khiển 53
Đ5. Mạch điều khiển Motor 53
I. Mạch điều khiển Motor bớc 5 pha 53
II. Mạch điều khiển Motor bớc 2 pha 54
III. Mạch điều khiển các Rơle 54
IV. Mạch cung cấp nguồn cho Motor bớc 2 pha 54
Đ6. Các phơng pháp điều khiển 55
I. Phơng pháp điều khiển Motor 55
II. Phơng pháp tự động điều khiển phối hợp trở kháng 55
III. Định dạng giao diện chuyển phát nối tiếp 57
Chơng2. Khảo sát tính toán bộ phối hợp trở kháng 57
Đ1. Các tham số 57
Đ2. Sự ảnh hởng của trở kháng tải tới công suất 58
I. Tầng KĐCS của máy phát JRS -753 58
II. Khả năng biến đổi trở kháng của biến áp 61

III. Suy giảm công suất vì không phối hợp trở kháng 62
Đ3. ảnh hởng của tần số tới trở kháng tải 66
I. Khi tần số làm việc nhỏ hơn tần số cộng hởng
67
II. Khi tần số làm việc lớn hơn tần số cộng hởng
67
Đ4. Khảo sát các phần tử trong bộ phối hợp trở kháng 67
I. I. Khi tần số làm việc nhỏ hơn tần số cộng hởng
69
II. II. Khi tần số làm việc lớn hơn tần số cộng hởng
70
III. III. Khảo sát đối với Anten lồng
71
IV. IV. Nhận xét
71
Kết luận 73
2
Tài liệu tham khảo 74
Lời nói đầu
Hàng Hải là một trong những ngành trụ cột góp phần xây dựng nền kinh tế của
đất nớc. Do vậy đợc phát triển mạnh và áp dụng khoa học kĩ thuật tiên tiến, hệ thống
máy thu, máy phát ngày càng đợc trang bị ngay cả trên tàu và trên bờ nhằm trao đổi các
thông tin liên lạc giữa tàu với tàu, bờ với tàu và ngợc lại. Một trong những thiết bị đợc
trang bị trên bị trên bờ là máy phát JRS 753. Đây là loại máy phát công suất lớn, hoạt
động với dải tần số rộng và hiện nay đang đợc khai thác tại trạm phát Đông Hải - Hải
Phòng. Trong thời gian thực tập tại công ty Điện Tử Hàng Hải vừa qua, em có tìm
hiểu về thiết bị này và chọn đề tài tốt nghiệp:
phân tích máy phát 5kw tại trạm phát đông hải hải phòng, đi
sâu khảo sát, phân tích, tính toán bộ phối hợp trở kháng Anten .
Nhiệm vụ của đề tài này là phân tích máy phát JRS 753 - 5KW và nghiên cứu

về bộ phối hợp trở kháng của JRS 753. Qua đó làm rõ vấn đề tự động phối hợp trở
kháng của thiết bị này.
Sau thời gian gần 3 tháng làm đề tài với sự hớng dẫn nhiệt tình của Thạc sĩ
Nguyễn Ngọc Sơn cùng với sự giúp đỡ của các thầy trong tổ môn Điện Tử Viễn Thông
- Khoa Điện - Điện Tử Tàu Biển- Trờng Đại Học Hàng Hải và các bạn đến nay luận văn
của em đã hoàn thành.
Hải Phòng ngày 23 tháng 12 năm 2002
Sinh viên thực hiện
Nguyễn chí công
3
Phần I Khái quát chung về máy phát
Chơng1 Nguyên lý hoạt động của máy phát vô tuyến điện (VTĐ)
Đ1 Khái quát chung
I. Chức năng thông tin của máy phát
Máy phát VTĐ là thiết bị đợc trang bị trong nhiều ngành, đặc biệt là trong
ngành Hàng Hải. Đây là thiết bị đợc trang bị ngay cả trên bờ và trên tàu nhằm để trao
đổi thông tin liên lạc giữa tàu với bờ, bờ với tàu và tàu với tàu. Các thông tin liên lạc
này nhằm phục vụ cho hành hải của tàu. Bên cạnh đó còn bảo vệ tài sản cũng nh tính
mạng của ngời đi biển.
II. Phân loại máy phát
Tuỳ theo mục đích sử dụng của con ngời mà máy phát VTĐ đợc phân loại theo
các chỉ tiêu sau:
1. Phân loại theo công suất:
- Máy phát công suất lớn: n.100W <P< n.KW.
- Máy phát công suất vừa: n.10W <P< n.100W.
- Máy phát công suất nhỏ: P< n.10W.
2. Phân loại theo phơng pháp điều chế:
- Máy phát đơn biên.
- Máy phát đa biên.
- Máy phát truyền ảnh Fax.

- Máy phát truyền chữ băng hẹp (NBDP).
3. Phân loại theo dải tần công tác:
- Máy phát sóng dài: 30KHz ữ300KHz.
- Máy phát sóng trung: 300KHz ữ3000KHz.
- Máy phát sóng ngắn: 3MHz ữ30MHz.
- Máy phát sóng cực ngắn: 30MHz ữ300MHz.
III. Các chỉ tiêu kỷ thuật của máy phát
1. 1. Chỉ tiêu về công suất:
Chỉ tiêu này quyết định cự ly thông tin, công suất càng lớn thì thông tin truyền
đi trong không gian càng xa, độ trung thực thông tin lớn.
2. 2. Chỉ tiêu về hiệu suất:
4
Hiệu suất là tỉ số giữa công suất bức xạ ra Anten với công suất nguồn, đợc tính
theo công thức: n=
0
P
P
.
Trong đó : P - là công suất bức xạ ra Anten.
P
0
- là công suất nguồn.
3. 3. Chỉ tiêu về dải tần công tác:
Chỉ tiêu này đánh giá khả năng hoạt động của máy phát ở những khoảng tần số
khác nhau.
4. Chỉ tiêu về chế độ công tác:
Chỉ tiêu này nói lên khả năng điều chế tin tức với sóng mang của máy phát.
5. Chỉ tiêu về nguồn cung cấp:
Đảm bảo cho máy phát đủ công suất yêu cầu với các dải điện áp khác nhau.
6. Chỉ tiêu về độ ổn định tần số:

Đảm bảo cho tần số của máy phát và tần số chỉ thị phải bằng nhau, phải đảm bảo
độ chính xác tần số ở mức qui định.
Chỉ tiêu này đợc đánh giá bởi tỉ số:
f
f
Trong đó: f - là độ lệch tần số.
f - là tần số phát.
7. Chỉ tiêu về kết cấu:
Kích thớc, trọng lợng phải gọn nhẹ đảm bảo độ an toàn, độ tin cậy cao, độ rung
và độ chấn động giảm.
8. Chỉ tiêu về nhiệt độ:
Đảm bảo cho máy phát hoạt động trong điều kiện bình thờng.
Đ2 Sơ đồ khối của máy phát VTĐ
I. Sơ đồ khối

5
Dao động
nộị
Khuếch
đại đệm
Khuếch
đại CS
KĐ
Tin tức
Tin
Tức
Điều
chế
Khuếch
đại đệm

Ghép
Anten
Anten
II. Nhiệm vụ của các khối
1. Bộ dao động tạo tần số phát
Nhiệm vụ của khối này là tạo ra tần số phát đa đến điều chế cùng tin tức để bức xạ
ra Anten. Yêu cầu đối với khối này là phải tạo ra đợc nhiều tần số phát khác nhau có độ
ổn định cao. Có thể dùng bộ dao động thạch anh để tạo ra tần số phát với độ ổn định rất
cao nhng chỉ tạo ra đọc một tần số nhất định. Do vậy ngời ta thờng sử dụng bộ tổng hợp
tần số ứng dụng mạch vòng khoá pha (PLL) để tạo ra tần số phát vì cách tạo tạo tần số
phát bằng phơng pháp này sẽ tạo ra đợc nhều tần số phát khác nhau và độ ổn định cũng
khá cao.
2. Khối khuếch đại công suất
Có nhiệm vụ khuếch đại tín hiệu sau khi điều chế lên đủ lớn để bức xạ ra Anten.
Bộ khuếch đại đệm có nhiệm vụ ngăn cách sự ảnh hởng của các tầng trớc tới khối tạo
tần số phát. Thông thờng ở những máy phát công suất lớn khối khuếch đại công suất đ-
ợc chia làm hai phần: phần tiền khuếch đại công suất và phần khuếch đại công suất.
3. Khối điều chế
Nhiệm vụ của khối này là trộn tín hiệu tin tức với sóng mang cao tần để tạo ra tín
hiệu vô tuyến điện đa vào bộ khuếch đại công suất để khuếch đại và bức xạ ra Anten.
Tuỳ theo mục đích sử dụng mà khối này sử dụng các phơng pháp điều chế khác nhau
nhng phải đảm bảo không gây méo tín hiệu. Đối với các máy phát công suất nhỏ thì
khối điều chế đợc thực hiện ngay trong tầng khuếch đại công suất.
4. Khối ghép Anten (mạch ghép Anten)
Có nhiệm vụ phối hợp trở kháng giữa Anten phát với tầng khuếch đại công suất và
lọc các hài bậc cao. Với các máy phát làm việc ở nhiều tần số khác nhau thì kết cấu của
mạch ghép Anten rất phức tạp.
Đ3 Bộ tổng hợp tần số sử dụng trong máy phát
Bộ tổng hợp tần số có nhiệm vụ tạo ra tần số dao động nội với giá trị tuỳ ý và độ
ổn định tần số cao. Cấu trúc bộ tổng hợp tần số bao gồm các thành phần chính sau:

- Nguồn dao động chuẩn.
- Bộ PLL.
- Mạch chia có hệ số chia thay đổi.
Tất cả các phép tính của bộ tổng hợp tần số đợc thực hiện trong PLL.
I. Sơ đồ khối của PLL
U
d
U
d1
U
v
(W
v
)
6
Lọc thông
thấp
VCO
Tách sóng
pha
U
r
W
r1
W
r1
=
N
W
r

Trong đó : N - là hệ số chia.
1. Nguyên lý tác dụng của PLL
PLL hoạt động theo nguyên tắc vòng điều khiển, cả hai đại lợng vào và ra đều là
tần số, chúng đợc so sánh với nhau về pha. Vòng điều khiển sẽ phát hiện và điều chỉnh
sai số giữa tín hiệu vào và tín hiệu ra (U
d1
= 0). Tần số tín hiệu so sánh bằng tần số ra
hoặc tỉ lệ với nhau theo hệ số chia.
2. Nguyên lý hoạt động của PLL
Để đơn giản ta xét tín hiệu vào và tín hiệu ra đều là tín hiệu hình sin, vòng giữ pha
thuộc loại tuyến tính sử dụng mạch nhân tơng tự để tách sóng pha.
Khi không có tín hiệu vào thì U
d1
= 0 mạch dao động điều khiển bằng điện áp
(VCO) sẽ dao động tại tần số W
0
. Đây là tần số dao động tự do hoặc dao động riêng của
mạch VCO.
Khi có tín hiệu vào, bộ tách sóng pha lúc này sẽ so pha (hoặc tần số) của tín hiệu
vào với tín hiệu so sánh, tín hiệu ra U
d
sẽ cho qua mạch lọc thông thấp ta đợc thành
phần U
d1
. Thành phần này chỉ có một biên tần là (W
v
- W
r1
) sẽ đợc khuếch đại và dùng
làm tham số điều khiển VCO. Tần số của mạch VCO sẽ thay đổi sao cho W

v
- W
r1
= 0,
tức là f
v
= f
r1
hoặc f
r
= N.f
v
Nếu W
v
và W
r1
lệch nhau quá nhiều làm cho thành phần (W
v
W
r1
) và thành phần
(W
v
+ W
r1
) nằm ngoài khu vực thông của bộ lọc thì không có tín hiệu điều khiển mạch
VCO. Khi W
v
và W
r1

tiến lại gần nhau thì mạch VCO nhận đợc tín hiệu điều khiển, khi
đó PLL sẽ hoạt động và ta nói PLL làm việc trong dải bắt.
Dải giữ của PLL là dải tần số mà PLL có thể giữ đợc chế độ đồng bộ khi thay đổi
tín hiệu vào, dải giữ chỉ phụ thuộc vào biên độ điện áp điều khiển U
d1
và khả năng biến
đổi tần số của mạch VCO.
II. Tính chất của PLL
Ta giả thuyết hệ số chia N = 1, tín hiệu vào và tín hiệu so sánh đều là tín hiệu hình
Sin. Khi đó ta có: U
d
= K.U
v
.U
r1

= K.U
vm
.U
r1m
.Sin(W
v
t).Sin(W
r1
t +
r
)
=
2
1

K.U
vm
.U
r1m
.{Cos[(W
v
- W
r1
)t -
r
] - Cos[(W
v
+ W
r1
)t +
r
]}
Trong đó: U
vm
- là biên độ tín hiệu vào.
7
Chia
(N)
U
r1m
- là biên độ tín hiệu hồi tiếp.
Sau khi qua bộ lọc thông thấp thì thành phần(W
v
+ W
r1

) sẽ bị lọc bỏ. Lúc này ta
có:
U
d1
=
2
1
K
d
.K.U
vm
U
r1m
[Gj(W
v
- W
r1
)].Cos(t)
Với: G - là mođul hàm truyền đạt của bộ lọc.
K
d
- hệ số truyền đạt của bộ lọc thông thấp.
(t) - là hiệu pha của U
v
và U
r
.
Trong dải bắt f
v
= Const, W

v
= W
r1
, điện áp hiệu đợc tính theo công thức sau:
U
d1
=
2
1
K
d
.K.U
vm
.U
r1m
.Cos(
r
).
Điện áp hiệu chính là điện áp một chiều và nó làm tín hiệu điều khiển cho VCO
thay đổi một lợng tần số: f = f
r
- f
0
= f
v
- f
0
.
Khả năng lệch tần:
W

G
=
2
1
K
d
.K
0
.K.Uv
m
.U
rm.
Với giả thuyết
r
= 0, W = K
0
.U
d1
Do vậy VCO chỉ điều chỉnh đợc những tần số nằm trong dải (W
0
- W
G
) và (W
0
+ W
G
) với điều kiện trớc đó mạch đã hoạt động .
2W
G
- đợc gọi là dải giữ của PLLvà đợc phân bố đối xứng với W

0
. Nếu tách
mạch điều khiển đầu vào thì : f
r
= f
0
. Khi đó:
U
d1
=
2
1
K
d
.K.U
vm
U
rm
[Gj(W
v
- W
r1
)].
VCO sẽ thay đổi một lợng tần số:
W
*
= K.U
d1
=
2

1
K
0
. K
d
KU
vm
U
rm
[Gj(W
v
-W
r1
)].
Sao cho đầu ra bộ tách sóng pha có tần số : W
v
- W
r1
= W
v
- W
0
+ W
G

hoặc W
v
- W
r1
= W

v
- W
0
- W
G
.
Dải bắt của PLL tuyến tính : 2W
B
= 2W
*
= 2K
0
.K.K
d
2
1
U
vm
U
rm
[Gj(W
v
- W
r1
)].
- Tần số ra của PLL chỉ bám theo tần số vào khi [W
v
-W
r1
] < W

G
với điều kiện
PLL đang hoạt động trong dải bắt.
- [W
v
- W
r1
] < W
B
với điều kiện PLL cha nằm trong dải bắt.
*) Các thành phần cơ bản của PLL
2) 1) Bộ tách sóng pha
Có nhiệm vụ tạo ra tín hiệu phụ thuộc vào hiệu pha hoặc hiệu tần số của hai tín
hiệu vào. Bộ tách sóng pha thờng có hai loại :
- Tách sóng pha tuyến tính: Đây là bộ tách sóng pha sử dụng các mạch nhân, tín
hiệu ở đầu ra sẽ tỉ lệ với biên độ của tín hiệu vào.
8
- Tách sóng pha phi tuyến (tách sóng pha tần số): Đây là bộ tách sóng pha sử
dụng các mạch số, tín hiệu ra không phụ thuộc vào biên độ của tín hiệu vào.
2) Bộ lọc thông thấp: Có nhiệm vụ
- Lọc bỏ thành phần tần số cao.
- Đảm bảo cho PLL bắt nhanh, bám đợc tín hiệu khi tần số thay đổi để đảm bảo
dải bắt cần thiết cho PLL.
- Sử dụng bộ lọc thông thấp bậc nhất sẽ tạo ra tính ổn định của hệ thống cao, có
thể sử dụng bộ lọc tích cực hay bộ lọc thụ động.
3) Bộ tạo dao động có tần số điều khiển đợc
VCO thực chất là bộ tạo tần số điều khiển bằng điện áp, do vậy mạch VCO phải
đảm bảo những yêu cầu chung:
- Điện áp điều khiển và tần số dãy xung ra phải tuyến tính.
- Độ ổn định tần số cao, dải biến đổi tần số theo điện áp rộng, dễ điều chỉnh,

thuận lợi cho việc tổng hợp thành vi mạch.
- Ta có thể dùng mọi mạch dao động mà tần số của nó có thể biến đổi trong
phạm vi 10% ữ 50% xung quanh tần số dao động tự do W
0
. Tuy nhiên ngời ta có
thể dùng các bộ tạo xung chữ nhật vì loại này có thể làm việc trong phạm vi tần số khá
rộng từ 1MHz ữ100MHz. Ngoài ra có thể dùng mạch dao động đa hài để làm mạch tạo
dao động có tần số điều khiển đợc nhng trong phạm vi tần số hẹp 1MHz ữ50MHz.
III. ứng dụng của PLL
Mạch vòng khoá pha PLL đợc sử dụng để biến đổi tần số, di chuyển tần số từ
miền tần số thấp sang miền tần số cao và ngợc lại. Nhìn chung mạch PLL có các ứng
dụng sau:
1. Tách sóng tín hiệu điều tần
PLL sử dụng phải có kết cấu sao cho tần số dao động tự do W
0
trùng với tần số
trung tâm của tín hiệu điều tần. Tần số của mạch VCO bám theo tần số của tín hiệu đã
điều tần ở đầu vào và điện áp U
d1
tỉ lệ với W = W
đt
W
0
với U
đt
là tần số của tín hiệu
điều tần.
2. Điều chế tần số số
Để truyền tính hiệu số trên các đờng truyền thoại hoặc để cất giữ các tín hiệu số
thì ngời ta thờng sử dụng hai bit nhị phân 0 và 1 để mã hoá theo hai tần số khác

nhau. Bản thân vòng khoá pha PLL phải có kết cấu sao cho tần số dao động tự do W
0
phải nằm giữa hai tần số trên và điện áp ra tỉ lệ với tần số vào.
3. Tổng hợp tần số
Đây là quá trình tạo ra một mạng tần số rời rạc từ tần số chuẩn có độ ổn định
cao. PLL thực hiện đợc chế độ giữ pha nên các đặc tính ổn định và trôi nhiệt của các
tần số đợc tạo ra cũng giống nh của tần số chuẩn. Các phép biến đổi của PLL:
9
- Phép nhân tần số với hệ số nhân N nguyên dơng: f
ch
=
N
1
f
o
hay f
o
= f
r
= N.f
ch
Sơ đồ khối thực hiện:
U
d
U
d1
f
ch
f
r

W
r1
- Tổng hợp tần số với tần số ra không phải là bội của tần số chuẩn: Tần số chuẩn
đa vào bộ chia với hệ số chia M, sau đó đa vào bộ tách sóng pha. Tần số ra đa về hồi
tiếp qua bộ chia với hệ số chia N là: f
o
/N. Khi đồng bộ ta đợc: f
ch
.N = f
o
.M
Hay: f
o
= f
r
=
M
N
f
ch
Sơ đồ thực hiện:

f
ch
f
r
(f
r
/N)
- Đồng bộ tần số: Khi tần số cao thì mạch VCO sẽ kém ổn định, do vậy để ổn

định đợc mạch VCO ở tần số cao thì dùng tần số f
ch
thấp thông qua PLL.
Sơ đồ thực hiện:
f
ch
f
r
10
Chia
tần (N)
Chia tần
(M)
Tách
sóng pha
Chia tần
(N)
LBF
KĐ
VCO
Tách
sóng pha
LBF
KĐ
VCO
Tách sóng
pha
Lọc thông
thấp, KĐ
VCO

U
đb
U
t
Đ4 Các phơng pháp điều chế sử dụng trong máy phát VTĐ
I. Khái niệm
Điều chế là quá trình ghi tin tức vào một dao động cao tần nhờ biến đổi một
thông số nào đó của dao động cao tần theo tin tức. Thông qua quá trình điều chế tin tức
từ miền tần số thấp chuyển sang miền tần số cao để truyền đi xa.
- Tin tức đợc gọi là tín hiệu điều chế.
- Dao động cao tần đợc gọi là tải tin.
- Dao động cao tần mang tin tức đợc gọi là dao động cao tần đã điều chế.
II. Các phơng pháp điều chế
A. Điều chế đối với tín hiệu t ơng tự
1. Điều biên
Điều biên là quá trình làm cho biên độ tải tin biến đổi theo tin tức .
Ta giả sử pha ban đầu của tải tin và tin tức đều bằng 0 (
u
=
i
= 0)
Phơng trình tải tin : U
S
= U
S
Cos(W
s
t), tần số của sóng mang: W
smin
ữ W

smax
Phơng trình của tin: U
t
= U
t
Cos(W
t
t).
Khi đó tín hiệu điều biên có dạng:
U
đb
(t) = (U
t
+ Us.cosW
s
t)CosW
t
t = Ut(1+
Ut
Us
CosW
s
t )CosW
t
t
= U
t
(1+ m CosW
s
t)CosW

t
t
Với m =
Ut
Us
: Hệ số điều chế
U
đb
(t)= Ut.CosW
t
t+
2
m
Ut Cos(W
t
+W
s
)t +
2
m
Ut Cos(W
t
- W
s
)t
Từ biểu thức này ta thấy: Phổ của tín hiệu điều biên bao gồm thành phần phổ
của biên tần trên, thành phần phổ của biên tần dới và thành phần phổ của sóng mang.
Hệ số điều chế phải thoả mãn điều kiện m < 1 hoặc m =1. Nếu hệ số điều chế không
thoả mãn điều kiện này thì xảy ra hiện tợng quá điều chế, lúc này tín hiệu sẽ bị méo
nghiêm trọng.

Phổ của tín hiệu điều biên có dạng nh hình vẽ:
11
W
t
W
SMax
a. Quan hệ năng lợng trong điều biên
Công suất tải tin là công suất trung bình trong một chu kỳ tải tin, đợc tính theo
công thức: P
t
=
2
1
U
t
2

Công suất biên tần đợc tính theo công thức: P
bt
=
2
1
(m
2
1
U
t
)
2
Công suất của tín hiệu đã điều biên : P

đb
= P
t
+ 2P
bt
= P
t
(1+
2
1
m
2
).
Từ công thức trên ta thấy rằng công suất của tín hiệu điều biên phụ thuộc vào hệ số
điều chế m (độ sâu điều chế). Khi m =1 ta có: 2P
bt
=
2
1
U
t
2
=
2
1
P
t
Tín hiệu điều sẽ bắt đầu méo khi hệ số điều chế m = 1, để giảm méo thì ta thờng
chọn m <1. Khi ấy công suất của hai biên tần chỉ bằng 1/3 công suất tải, do vậy công
suất tải chủ yếu phụ thuộc vào thành phần tải tin, đây là thành phần không mang tin

tức, thành phần mang tin tức chính là thành phần hai biên tần nhng chiếm công suất rất
nhỏ. Vì vậy trong thực tế ngời ta tiết kiệm công suất bằng cách chỉ phát đi một biên tần,
thành phần sóng mang có thể làm suy giảm hoặc triệt tiêu.
b. Các chỉ tiêu cơ bản của điều biên:
- Hệ số méo phi tuyến:
( ) ( )
( )
st
stst
wwI
wwIwwI
K

++
=
32
22
Nh vậy để giảm hệ số méo phi tuyến ta phải hạn chế phạm vi làm việc của bộ
điều chế trong đoạn đờng thẳng của đặc tuyến điều chế tĩnh. Khi đó ta phải giảm hệ số
điều chế (m).
- Hệ số méo tần số: Để đánh giá hệ số này ngời ta căn cứ vào đặc tuyến biên độ
tần số m = f(F
S
), với điều kiện U
S
= hằng số.
Hệ số méo tần đợc xác định theo biểu thức: M =
m
M
0

Hoặc M(dB) = 20lgM
Trong đó: M
o
- là hệ số điều chế lớn nhất
m - là hệ số điều chế tại tần số đang xét.
12
W
W
t
W
t
-W
SMin
W
t
+W
SMin
W
t
+W
SMax
M
0
m
f
Méo tần số xuất hiện trong các tầng khuếch đại công suất âm tần, trong tầng điều
chế và trong mạch điều chế.
m
*Điều chế đơn biên:
So với điều biên thì điền chế đơn biên có các u điểm sau:

- Độ rộng dải tần giảm một nửa.
- Công suất phát xạ yêu cầu thấp hơn so với cùng một cự li thông tin .
- Tạp âm phía thu giảm do dải tần của tín hiệu hẹp hơn.
Biểu thức điều biên đợc biểu diễn nh sau:
U
đb
=
2
1
m U
t
.Cos(W
t
+W
S
)t, trong đó m =
Ut
Us
đợc gọi là hệ số nén tải tin. Từ đó ta có
đồ thị biểu diễn giữa các vector U
S
,

U
t
, U
đb
:
Với giả thiết trên ta có thể biểu diễn U
t

, U
s
, U
đb
bằng các vector:
*)Các ph ơng pháp điều chế đơn biên
1) Điều chế đơn biên bằng phơng pháp lọc
Sơ đồ điều chế :
f
t1
f
S
f
t1
+f
S
f
t2
f
t1
+f
S
f
t2
+ f
t1
+f
S
u
S

(t) U
đb
(t)
f
t1
f
t2
13
U
đb
W
t
W
t
U
t
W
s
U
s
ĐCB1
Lọc1
ĐCB2
Lọc2
Tạo dao
động 1
Tạo dao
động 2
Với phơng pháp này sử dụng hai lần điều chế với tần số sóng mang phụ thấp hơn
nhiều lần so với tần số tải tin yêu cầu.

Đầu tiên ta dùng tin tức để điều chế một tải tin trung gian có tần số là f
t1
khá thấp
so với tải tần yêu cầu sao cho hệ số lọc tăng lên để có thể lọc bỏ một biên tần dễ dàng
trên đầu ra của bộ lọc 1 sẽ nhận đợc một tín hiệu có dải phổ bằng dải phổ của tín hiệu
vào f
S
= f
Smax
- f
Smin
nhng dịch đi một lợng bằng f
t1
trên thang tần số. Tín hiệu này lại
tiếp tục đa vào bộ điều chế cân bằng 2, trên đầu ra của bộ điều chế này là tín hiệu có
phổ gồm hai biên tần cách nhau một khoảng f
|
= 2f
1
- 2f
Smin
sao cho việc lọc lấy một
dải biên tần đợc thực hiện một cách dễ dàng nhờ bộ lọc 2.
2) Điều chế đơn biên bằng phơng pháp quay pha:
Sơ đồ thực hiện :
U
S
U
đb
U

t
Cả hai tín hiệu U
S
, U
t
đều đa qua bộ dịch pha 90
0
rồi tiếp theo đa đến bộ điều chế
cân bằng. Nếu đầu ra của hai bộ điều biên cân bằng dùng mạch tổng thì ta có tín hiệu
đơn biên biên tần dới và ngợc lại .
3) Điều chế đơn biên bằng phơng pháp kết hợp cả lọc và quay pha
Tín hiệu U
S
đa qua bộ lọc thông dải đến bộ điều chế cân bằng 1 (ĐCCB1) để điều
chế với tín hiệu U
t1
, U
t1
bị dịch pha 90
0
nên đầu ra của hai bộ ĐCCB1 có tín hiệu lệch
pha nhau 90
0
. Qua 2 bộ lọc ta thu đợc 2 biên tần trên, hai biên tần này lại tiếp tục đa
vào hai bộ điều chế cân bằng 2 (ĐCCB2 ) với sóng mang U
t2
giống nh U
t1
. Khi đó đầu
ra của hai bộ ĐCCB2 là hai tín hiệu lệch pha nhau 180

0
trờng hợp này ta xét đối với hai
biên tần trên. Do vậy qua mạch hiệu thì hai biên tần dới sẽ bị triệt tiêu nhau vì chúng
đồng pha nhau.
Sơ đồ thực hiện:
14
0
0
90
0


0
0
90
0
Mạch
tổng
hoặc
mạch
hiệu
ĐCCB1
ĐCCB2
Dịch
pha 90
0
ĐCCB1
Lọc dải
Lọc2 ĐCCB2
Dịch

pha 90
0
Mạch
Hiệu
Lọc1
U
S
U
t
U
t
U
đb
2. Điều tần và điều pha
Điều tần, điều pha là quá trình ghi tin tức vào tải tin làm cho tần số, pha tức thời
của tải tin biến thiên theo dạng tín hiệu điều chế. Quan hệ giữa pha và tần số đợc biểu
diễn nh sau:

+==
t
tdttWt
dt
d
W
0
)()(Ư)(


, U
t

= U
t
Cos(t)
Suy ra phơng trình tin tức:
( ) ( ) ( )






+=

t
tt
tdttWUtU
0
cos


Phơng trình tải tin: U
S
= U
S
Cos(W
S
t)
Công thức khi điều tần, điều pha:
W(t) = W
t

+ K
đt
U
S
Cos(W
S
t)
(t) =
t
+ K
đf
U
S
Cos(W
S
t)
Hay: W(t) = W
t
+ W
m
Cos(W
S
t)
(t) =
t
+
m
Cos(W
S
t)

Với: W
m
= K
đt
U
S
: đợc gọi là lợng di tần cực đại

m
= K
đf
U
S
: đợc gọi là lợng di pha cực đại
Từ hai công thức trên ta thấy lợng di tần cực đại khi điều pha tỉ lệ với biên độ
điện áp điều chế và tần số điều chế còn lợng di tần cực đại khi điều tần chỉ tỉ lệ với điện
áp.
Khi điều tần và điều pha thì phơng trình biểu diễn:
U
đt
(t) = U
t
Cos{W
t
t + (W
m
/W
S
)Sin(W
S

t+
o
)}
U
đf
(t)=U
t
Cos(W
t
t +
m
W
S
SinW
S
t).
- Ta có thể lấy tín hiệu điều tần từ một bộ điều pha nếu trớc khi đa vào bộ điều
chế tín hiệu phải cho qua một mạch tích phân.
- Ngợc lại nếu đa vào mạch vi phân thì ta đợc tín hiệu điều pha
U
S
Tín hiệu điều tần
15
Tích
Phân
Điều
chế
U
S
Tín hiệu điều pha

B. Điều chế số
Trong máy phát bộ điều chế số có nhiệm vụ sắp xếp chuỗi digit nhị phân thành
một bộ tơng ứng M biên độ sóng mang gián đoạn, pha sóng mang gián đoạn hoặc lợng
di tần gián đoạn từ tần số sóng mang hình Sin. Nói cách khác điều chế số chính là biến
đổi một symbol thành một sóng điện từ để phát đi .
1. Khoá dịch biên độ (ASK)
Dùng biên độ symbol để thay đổi biên độ sóng mang tạo ra dạng sóng có biên độ
khác nhau.
Phơng trình sóng mang có dạng: S
t
= A
o
CosW
o
t
Gọi biên độ symbol thứ i là: D
i
(t)
Phơng trình tín hiệu điều chế ASK có dạng: S
i
(t) = D
i
(t)A
o
CosW
o
t
Phổ của tín hiệu ASK:

dtetAoCoswtDi

T
wS
jwt
)(
1
)(
0




=
=
dteeeAotDi
T
jwt
tjwtjw
.)(
2
1
.)(
1
00


+

+

=

dteAotDi
T
dteAotDi
T
twwj
twwj
)(
2
1
).(
2
1
).(
).(
0
0
+

+




+
Từ công thức trên ta thấy phổ của ASK là phổ của D
i
(t) nhng dịch về hai phía một
khoảng tần số W
o
.

2. Khóa dịch tần FSK
Thực chất là quá trình làm cho tần số sóng mang thay đổi theo biên độ symbol.
Phơng trình sóng mang có dạng: S
c
= A
o
Cos(W
o
t + )
Tín hiệu dữ liệu: m(t) = 1, 3, , (M - 1)
Trong đó M = 2k , với k - là số bít trong một symbol.
Phơng trình của tín hiệu điều chế FSK: S
FSK
= A
o
Cos[W
o
t + m
i
(t). W
t
+ ]
Góc pha của tín hiệu FSK khi chuyển đổi giữa các mức có thể liên tục hoặc không
liên tục. Nếu liên tục thì ta có FSK giữ pha, ngợc lại nếu không liên tục thì ta có FSK
không giữ pha.
3. Khoá dịch pha PSK
Đây là phơng pháp mã hoá mỗi symbol thành một dạng sóng có góc pha thay đổi
so với tín hiệu chuẩn một góc tơng ứng với symbol đó.
Phơng trình sóng mang có dạng: S
c

= A
o
Cos(W
o
t + )
Tin tức m(t) = 1, 2, , M (mức)
16
Vi
Phân
Điều
tần
Tín hiệu điều chế PSK chính là làm thay đổi góc pha theo m(t):

i
(t) = 2/M(i-1)
S
psk
i(t) = A
0
Cos[W
c
t + 2 / M(i-1)]
= A
0
CosW
c
t Cos [2 / M (i-1)] - A
0
Sin(W
c

t).Sin [2 / M(i-1)]
= A
0
Cos[2 / M(i-1)] CosW
c
t - A
0
Sin[2 / M(i-1)]. SinW
c
t.
Từ công thức trên ta thấy đợc tín hiệu PSK có thể tổng hợp đợc từ hai luồng ASK
có cùng tần số sóng mang chuẩn nhng lệch pha nhau 90
0
, nghĩa là từ một luồng tín hiệu
vào ta có thể tách thành hai luồng đồng pha và vuông pha nhau. Đối với luồng tín hiệu
đồng pha thì ta tiến hành điều biên với sóng mang CosW
o
t; đối với luồng tín hiệu
vuông pha thì ta tiến hành điều biên với sóng mang SinW
o
t.
Đ5 Tầng khuếch đại công suất (KĐCS) trong máy phát VTĐ

Trong các máy phát vô tuyến điện tầng khuếch đại công suất có nhiệm vụ đa ra
công suất đủ lớn để kích thích cho tải, công suất này vào khoảng vài W đến hàng KW
tuỳ thuộc vào loại máy phát. Công suất đa ra từ tầng khuếch đại công suất đến tầng sau
thờng dới dạng điện áp hoặc dòng điện có biên độ lớn. Đặc điểm tầng khuếch đại công
suất của máy phát vô tuyến điện: làm việc với tín hiệu tần số cao, biên độ lớn tạo ra
công suất lớn. Tải của nó thờng là tải cộng hởng. Trong các máy phát đời cổ sử dụng
phần tử khuếch đại thờng là các đèn điện tử nên công suất bức xạ không cao. Ngày nay

với sự ra đời của vật liệu bán dẫn nên ngời ta đã thay đèn điện tử bằng các modul
khuếch đại mà hạt nhân là các phần tử khuếch đại công suất loại MOS FET cho phép
tạo ra công suất lớn, độ tin cậy cao.
I. Các tham số của tầng khuếch đại công suất
1. Hệ số KĐCS
Là tỉ số giữa công suất ra và công suất vào, đợc tính theo công thức:
K
P
=
v
r
P
P
Dựa vào hệ số khuếch đại công suất ta có thể đánh giá đợc khả năng khuếch đại
của tầng KĐCS.
2. Hiệu suất
Là tỉ số giữa công suất ra và công suất cung cấp một chiều. Hiệu suất càng lớn thì
tổn hao trong tầng KĐCS càng nhỏ.
=
0
P
P
r

II. Chế độ công tác của tầng KĐCS
17
Các bộ KĐCS thờng dùng phần tử khuếch đại làTranzistor, ngời ta phân biệt các
chế độ công tác của bộ khuếch đại gồm chế độ A, AB, B và C. Với từng chế độ làm
việc thì bộ khuếch đại công suất có đặc điểm khác nhau.
1. Chế độ A

Chế độ này góc cắt bằng 180
0
, tín hiệu khuếch đại gần nh tuyến tính nhng hiệu suất
thấp. Khi tín hiệu vào hình Sin thì dòng tĩnh Colector luôn luôn lớn hơn biên độ của tín
hiệu dòng điện ra. Chế độ A thờng dùng cho tầng khuếch đại đơn yêu cầu độ trung thực
tín hiệu cao, công suất ra nhỏ.
2. Chế độ AB
Góc cắt ở trờng hợp này nằm trong khoảng (90
0
, 180
0
), hiệu suất cao hơn chế độ A
vì dòng tĩnh Colector nhỏ hơn dòng tĩnh Colector ở chế độ A. Điểm làm việc nằm trên
đặc tuyến tải gần khu vực tắt của Tranzistor. Chế độ này thờng dùng cho các tầng
khuếch đại đẩy kéo để tạo ra công suất lớn.
3. Chế độ B
Góc cắt của chế độ B bằng 90
0
, tín hiệu chỉ đợc khuếch đại một nửa chu kì, điểm
làm việc tĩnh của Tranzistor đợc xác định tại U
BE
= 0. Chế độ này cũng thờng dùng cho
các tầng khuếch đại đẩy kéo.
4. Chế độ C
Có góc cắt nhỏ hơn 90
0
, hiệu suất cao nhng tín hiệu bị méo rất lớn. Chế độ C chỉ
áp dụng cho các tầng khuếch đại cao tầng dùng tải cộng hởng để đảm bảo độ lọc hài
cao.
II. Phần khuếch đại công suất (KĐCS)

Bao gồm tầng tiền khuếch đại công suất và tầng khuếch đại công suất.
1. Tầng tiền khuếch đại công suất
Có nhiệm vụ tạo ra tín hiện có công suất đủ lớn để đa đến tầng khuếch đại công
suất. Tầng này yêu cầu độ trung thực của tín hiệu cao, công suất ra ổn định, thông th-
ờng làm việc ở chế độ A và mắc theo kiểu Emitor chung hoặc lặp Emitor.
2. Tầng KĐCS
Yêu cầu đối với tầng này là tạo ra tín hiệu có công suất lớn để bức xạ ra không
gian. Thông thờng ngời ta hay sử dụng các tầng khuếch đại đẩy kéo để làm tầng KĐCS,
có thể dùng KĐ đẩy kéo nối tiếp và đẩy kéo song song. Tuy nhiên đẩy kéo nối tiếp có
nhiều u điểm và đợc dùng phổ biến hơn.
Sơ đồ tầngkhuếch đại đẩy kéo nối tiếp:



18
Phần
tử
KĐ
Tải
Nguồn
U
CE
Sơ đồ khuếch đại dùng Tranzistor mắc theo kiểu OE:

Giả sử tín hiệu vào dạng hình sin khi đó công suất ra của tín hiệu là
C
CECCCCE
r
R
URIIU

P
222
.
22
.
===
Từ đặc tuyến truyền đạt của Tranzistor đã vẽ ở trên ta tính đợc:
( )( )
8
2
,
2
minmaxminmax
minãminã
CECECC
r
CECEm
CE
CCm
C
UUII
P
UU
U
II
I

=

=

=
Công suất đạt giá trị Max khi





0minmax
minmax
2
CCC
CCCECE
III
UUU
4
.
8
0
2
max
IU
R
U
P
cc
c
CC
r
==

Công suất cung cấp cho mạch hoạt động là:
( )
0
0
00
sin
1
ccc
T
cccc
IUdtwtIIU
T
P =+=

Hiệu suất đợc tính bởi công thức:
19
Phần
tử
KĐ
t
U
cc
/ R
c
I
cMax
I
cD
I
cMin

I
c
I
c
1.0 kHz
+V
T1
C
RcRb
Rt
Nguồn
25%100.
.
1
.
4
.
%100.
0
0
0
max
max
===
ccc
cccr
IU
IU
P
P

Sơ đồ khuếch đại đẩy kéo sử dụng các Tranzistor T
1
, T
2
, T
3
nh sau:
T
1
, T
2
sẽ khuếch đại lần lợt hai chu kỳ (Chu kỳ dơng và chu kỳ âm).
T
3
có nhiệm vụ đảo pha tín hiệu đa vào hai Tranzistor T
1
và T
2
.
Nguyên lý hoạt động của mạch nh sau:
- Xét nửa chu kỳ đầu (chu kỳ dơng): Tín hiệu cung cấp chân Base của T
3
ở mức cao
nên T
3
sẽ thông, Emitor của T
3
sẽ ở mức cao và kích cho Base của Tranzistor T
2

ở mức
cao. Kết quả T
2
thông, lúc này có dòng chạy từ đất qua tải R
t
, qua T
3
về -U
cc
.
- Xét nửa chu kỳ còn lại (chu kỳ âm của tín hiệu): Lúc này Base của T
3
ở mức thấp
nên T
3
sẽ khoá, do đó Base của T
1
ở mức cao nên T
1
thông. Khi đó có tín hiệu chạy từ
+U
cc
qua T
1
đến tải R
t
về đất.
III. Tự động điều chỉnh hệ số khuếch đại
Anten
20

-V
Ucc
1.0 kHz
Uv
+V
Ucc
T1
T2
T3
1uF
R1
R2
Rc
Re
Rt
Ghép
Anten
KĐCS
So sánh, tạo
tín hiệu điều
khiển
Cảm
biến U ,
I
Thông thờng ngời ta hay điều chỉnh hệ số khuếch đại ở tầng tiền khuếch đại công
suất. Tín hiệu ở mạch ghép Anten sẽ đợc cảm biến bởi bộ cảm biến dòng điện (điện
áp), bộ cảm biến này sẽ tạo ra tín hiệu một chiều đa về bộ so sánh và tạo ra tín hiệu để
điều chỉnh hệ số khuếch đại. Do đó công suất ra luôn luôn đợc ổn định.
Đ6 Hệ thống điều hởng của máy phát
I. Khái niệm

Tín hiệu sau khi khuếch đại công suất đủ lớn đuợc đa ra Anten. Để có thể bức xạ
tốt nhất sóng điện từ ra không gian thì giữa Anten và tầng khuếch đại công suất phải đ-
ợc phối hợp trở kháng. Tức là Anten làm việc ở chế độ cộng hởng. Việc phối hợp trở
kháng đợc thực hiện bởi mạch ghép giữa tầng khuếch đại công suất và Anten.
Anten



Mạch này không thể thiếu trong máy phát làm việc ở dải tần số rộng, có nhiệm vụ
bù thành phần cảm hoặc dung để Anten cộng hởng đợc với tần số làm việc của máy
phát.
Sơ đồ tơng đơng của Anten:
R
A
: Thành phần tổn hao của Anten (thuần trở của Anten), phụ thuộc vào điện trở suất
của dây làm Anten mà không phụ thuộc và tần số làm việc của máy phát.
L
A
: Thành phần cảm của Anten.
C
A
: Thành phần dung của Anten
Hai thành phần L
A
,C
A
phụ thuộc vào tần số đặt vào Anten. Do đó ta có thể xem
Anten tơng đơng nh một khung cộng hởng có trở kháng là:
Z
A

= R
A
+ j(X
LA
- X
CA
).
21
KĐCS
Ghép
Anten
La
Ca
Ra
Khi máy phát làm việc ở điều kiện cộng hởng với Anten thì: X
LA
- X
CA
= 0.
Lúc đó trở kháng Anten đạt giá trị thuần trở (Z
A
= R
A
) hay nói cách khác dung
kháng và cảm kháng của Anten sẽ bù trừ nhau và máy phát sẽ bức xạ ra không gian với
công suất lớn nhất.
II. Phơng pháp tự động phối hợp trở kháng
Đối với máy phát VTĐ thông thờng hay sử dụng hai phơng pháp chính:
- Phơng pháp điều hởng theo dòng và áp đồng pha.
- Phơng pháp điều hởng theo công suất.

(Hai phơng pháp trên sẽ đợc trình bày cụ thể ở phần II).
III. Mạch phối hợp trở kháng
Xét sơ đồ mạch ra đơn giản ghép bằng điện dung (chỉ có một khung dao động),
trong đó:
C
g
- Điện dung ghép.
C
d
, L
d
- Thành phần điều chỉnh khi Anten mang tính cảm và Anten mang tính dung.

Trong trờng hợp Anten mang tính cảm thì thành phần X
LA
lớn hơn rất nhiều so với
thành phần X
CA
và ngợc lại trong trờng hợp Anten mang tính dung thì thành phàn X
CA
lớn hơn nhiều so với thành phần X
LA
. Do vậy để thiết bị làm việc trong điều kiện điều
hởng thì ta phải bù cảm hoặc bù dung để đảm bảo X
LA
= X
CA
.
Từ sơ đồ trên ta tính đợc:
Trở kháng tơng đơng của khung: Z

K
= Z
AE
+ Z
đc
+ Z
gh
Với: Z
AE
- Trở kháng của Anten
Z
đc
- Trở kháng của thành phần điều chỉnh.
Z
gh
- Trở kháng của thành phần ghép.
IV. Độ lọc hài của các mạch ra đơn giản
Khi tín hiệu bức xạ ra không gian thì thành phần hài bậc cao sẽ lọc bỏ tại mạch
ra, nghĩa là chỉ có thành phần hài cơ bản mới bức xạ và truyền đi.

I
C
I
L



22
Anten mang tính cảm
Anten mang tính dung

Cd
Cg
La
Ld
Cg
Ca
I
K
Với hài bậc một : - Dòng chạy qua L là I
L!
- Dòng chạy qua C là I
C1.
Với các hài bậc n: - Dòng chạy qua L là I
Ln
- Dòng chạy qua C là I
Cn
Dòng điện I
K
sinh ra điện áp trên khung U
K
. Với hài bậc một thì điện áp sinh ra là:
U
K1
, với các hài bậc cao thì điện áp sinh ra là: U
Kn
1. Xét trờng hợp cộng hởng
Điện áp của hài cơ bản lớn hơn điện áp của các hài bậc cao: U
K1
> U
Kn

. Khi đó
điện áp (U
K
) và dòng (I
K
) chạy trên khung cùng pha với nhau. Do đó dòng I
C
và I
L
sẽ
đối xứng với nhau qua I
K
và giá trị của chúng bằng nhau
U
K
I
K
I
C
I
L
2. Xét trờng hợp lệch cộng hởng
Trong trờng hợp này điện áp U
K
và dòng I
K
sẽ không đồng pha khi đó dòng I
C
và
dòng I

L
có trị số không bằng nhau và không đối xứng nhau qua dòng I
K
.
- Khi tần số phát tăng, Anten lúc này mang tính cảm , nghĩa là X
L
> X
C
. Do đó giá
trị của dòng I
L
nhỏ hơn giá trị của dòng I
C
. Ngợc lại khi tần số phát giảm thì lúc nay
Anten mang tính dung (X
C
> X
L
), lúc đó dòng I
C
< I
L
.
U
K
I
K
I
C
I

K
- Với mạch cộng hởng thì tỉ số hài bậc cao trên hài cơ bản sẽ bé hơn rất nhiều so
với mạch không cộng hởng tỉ số này tỉ lệ thuận với độ lọc hài của mạch
- Hệ số phẩm chất của mạch càng cao thì độ lọc hài càng lớn
23
- Trong hai nhánh của mạch cộng hởng thì độ lọc của nhánh cuộn cảm L sẽ lớn
hơn độ lọc hài của nhánh tụ điện C. Do vậy trong thiết bị thu phát thờng sử dụng cuộn
cảm L để ghép với mạch ra Anten
Chơng 2 Nguyên Lý hoạt động của máy phát JRS-753
Đ1 Giới thiệu chung về máy phát JRS-753
I. Chức năng thông tin của JRS-753
Thiết bị JRS -753 là một máy phát đơn biên công suất lớn hoạt động ở dải tần HF
(1,6 MHz ữ 29,99 MHz), với bớc nhảy tần 100Hz đợc tạo ra và sử dụng bộ tổng hợp tần
số. Đây là máy phát sử dụng trong dịch vụ thông tin lu động Hàng Hải, hàng không và
các dịch vụ cố định.
Công suất đa ra của máy phát 5KW với các chế độ đơn biên suy giảm sóng mang,
đơn biên triệt sóng mang và đơn biên đầy đủ sóng mang, hoặc chế độ đơn biên độc lập
(ISB). Ngoài ra thiết bị này có thể hoạt động ở chế độ điện báo (CW) với phơng thức
điều chế ON OFF KEY (OOK) để điều chế tần số tín hiệu sóng mang. Khi máy
đang hoạt động ở chế độ đơn biên triệt tiêu sóng mang thì sử dụng phơng thức điều chế
khoá dịch tần (FSK). Bên cạnh đó có thể dùng phơng điều chế khoá dịch âm tần
(AFSK) đa vào từ hệ thống bên ngoài.
II. Đặc điểm, nhiệm vụ của các khối:
Cấu tạo máy phát JRS-753 bao gồm các khối sau:
1. Khối kích thích (NMA-201G)
Có nhiệm vụ tạo ra tín hiệu SSB/ ISB với tần số phát yêu cầu. Cấu tạo của khối này
bao gồm: khối tạo tín hiệu SSB, khối đổi tần số, bộ điều khiển đờng bao hối tiếp, mạch
điều khiển và panel hiện thị.
Khi nhận đợc tín hiệu từ bàn phím đa vào, bộ tạo tín hiệu SSB sẽ tạo ra tín hiệu RF
với tần số 455KHz. Bộ tạo tín hiệu SSB đợc trang bị mạch tự động điều chỉnh công

(APC) và mạch tự động điều chỉnh hệ số khuếch đại công suất (AGC) để chống quá
điều chế, quá điều khiển do mức tín hiệu AF đa vào quá lớn, giảm méo.
Khối biến đổi tần số: thực chất đây là bộ tổng hợp tần số với nhiều vòng PLL để
tạo ra sóng mang VHF cho việc đổi tần. Có thể dùng bộ dao động nội tinh thể có độ ổn
định tần số cao cung cấp cho bộ đổi tần để tạo ra tần số chuẩn. Nhiệm vụ của bộ đổi tần
là biến đổi tín hiệu đầu ra của bộ tạo tín hiệu SSB có tần số 455KHz thành tần số phát
yêu cầu nằm trong dải 1,6 ữ 29,99 MHz với bớc nhảy tần số là 100Hz. Việc đổi tần đợc
thực hiện trong dải VHF một cách tự động không cần điều chỉnh.
24
Hệ thống đờng bao hồi tiếp (EFB): Đợc sử dụng để cải thiện tính tuyến tính của bộ
khuếch đại công suất, giảm méo xuyên điều chế (IMD). Bộ điều khiển EFB sẽ so sánh
đờng bao tín hiệu đầu ra của khối kích thích với đờng bao tín hiệu đầu ra của bộ khuếch
đại công suất .
Panel hiển thị: Đợc gắn ở mặt trớc của khối kích thích bao gồm hệ thống đèn LED
để chỉ báo cảnh cáo trạng thái hoạt động,chuông chỉ báo trạng thái hoạt động của máy
phát khi có sự cố hỏng hóc. Mức công suất đỉnh của mức tín hiệu vào AF và tín hiệu ra
RF đợc chỉ báo bởi một thanh LED.
Bộ hiển thị kí tự, số và chữ cái hỗn hợp cũng có trong Panel hiện thị đợc dùng để
chỉ báo chế độ phát xạ, tần số phát, dòng và áp trong máy phát, công suất phản hồi (P
r
),
công suất đa ra tầng trớc (P
f
), công suất ra (P
0
), tỉ số điện áp sóng đứng
VSWR( Voltage Standing Ware Radio) của Anten .
Mọi hoạt động của máy phát có thể đợc điều khiển bởi bàn phím trên Panel hiện
thị ở mặt trớc của khối kích thích. Trong chế độ điều khiển nội bộ, có thể chạy chơng
trình kiểm tra từ lệnh của bàn phím và kết quả kiểm tra đợc hiển thị trên bộ hiện thị. Nó

cho phép kiểm tra mức tín hiệu RF, điện áp DC và dòng cung cấp cho mạch RF và chỉ
báo các trạng thái h hỏng.
2. Phần khuếch đại công suất
Cấu tạo phần này gồm một tầng tiền khuếch đại và 10 Modul khuếch đại công
suất, mỗi Modul khuếch đại công suất có hai bộ khuếch đại công suất băng rộng.
Tín hiệu đầu ra của khối kích thích đợc đa khuếch đại bởi các Modul khuếch đại công
suất (PA Modul) thông qua tầng tiền khuếch đại và tất cả các tín hiệu đã khuếch đại đ-
ợc kết hợp lại tạo thành một đờng công suất ra.
Tầng khuếch đại công suất và các phần tử Modul sử dụng các linh kiện bán dẫn
công suất lớn loại MOS - FET có độ tuyến tính cao và khai thác với nguồn 80
V
DC, tạo
ra công suất lớn. Mỗi bộ khuếch đại băng rộng có trang bị một mạch bảo vệ độc lập để
chống quá tải và quá VSWR của tải tín hiệu RF. Nếu có sự cố hỏng hóc xảy ra thì chỉ
khối khuếch đại dải rộng sẽ phát ra tín hiệu chuông và nó có thể tự động ngắt. Nhờ vậy
vẫn đảm bảo cho máy phát hoạt động bình thờng, chỉ bị suy giảm một phần công suất
mà thôi. PA Modul nào bị hỏng sẽ đợc chỉ báo tại bộ hiển thị ký tự hỗn hợp chữ và số
trên khối kích thích. Mỗi Modul khuếch đại công suất đợc trang bị một quạt làm mát
tốc độ thấp để tản nhiệt cho bộ khuếch đại công suất.
3. Bộ phối hợp trở kháng
Cấu tạo bộ phối hợp trở kháng bao gồm các biến cảm, biến dung và các điện dung
cố định để triệt các thành phần hài không mong muốn và phối hợp trở kháng ra của
tầng khuếch đại công suất với trở kháng vào của Anten. Trong mạch phối hợp,các biến
dung, các biến cảm đợc điều khiển bằng hệ thống Motor bớc và các tụ có điện dung cố
định đợc điều khiển bằng hệ thống Rơle.
25