BÀI TẬP LỚN PHÂN TÍCH JSS720

Bài tập lớn Thiết Bị Thu Phát Vô Tuyến Điện
Mục lục
Trang
Mục lục……………………………………………………………… 1
Lời mở đầu ………………………………………………………… 2
Phần 1: Khái quát về lý thuyết thiết bị thu-phát vô tuyến điện …… 3
I. Thiết bị phát vô tuyến điện ………………………………………. 3
II. Thiết bị thu vô tuyến điện ………………………………………. 9
Phần II: Phân tích sơ đồ khối máy phát JSS-720 ………………… 14
I. Khái quát chung về máy phát JSS-720.…………………………… 14
II. Phân tích chi tiết sơ đồ khối máy phát JSS-270.…………………… 15
1. Bộ kích( exciter).…………………………………… 15
2. Tầng khuếch đại công suất( POWER AMP UNIT)………………… 22
3. Bộ phối hợp trở kháng ra anten( ANTENNA TUNER).……………… 24
Phần 3: phân tích chi tiết bộ phối hợp trở kháng ra anten của máy phát
JCC-720………………………………… 25
I.Khái quát chung…………………………………………………… 25
II. Đi sâu phân tích…………………………………………………… 27
1. Bộ cảm biến về pha (phase sensor )…………………………………… 27
2. Bộ cảm biến sóng đứng SWR( Standing Wave Ratio)………………… 30
3. Bộ cảm biến tải( LOAD)………………………………………………. 31
Kết luận ……………………………………………………………… 33
1
Bài tập lớn Thiết Bị Thu Phát Vô Tuyến Điện
Lời mở đầu
Ngày nay cùng với sự phát triển của thông tin, thiết bị thu phát vô tuyến điện đóng vai
trò quan trọng trong lĩnh vực truyền tin. Đặc biệt là lĩnh vực thông tin liên lạc trong Hàng
Hải, vấn đề đặt ra là phải làm sao trang bị các thiết bị vô tuyến trên tầu, để đảm bảo cho
tầu có thể thu phát các thông tin chính xác và kịp thời.
Một thiết bị thu phát vô tuyến điện tiêu biểu được sử dụng chủ yếu trong thông tin
hàng hải chính là thiết bị thu phát vô tuyến điện MF/HF JSS-720. Đây là thiết bị vô tuyến

phục vụ cho việc thông tin liên lạc ở dải sóng trung và sóng ngắn. Việc đi sâu vào nghiên
cứu thiết bị này, cũng như phân tích, khảo sát tầng khuếch đại công suất của máy phát sẽ
giúp cho chúng ta bước đầu làm quen với việc phân tích sơ đồ khối cũng như sơ đồ
nguyên lý của thiết bị. Song song với việc đó sẽ giúp chúng ta hiểu hơn về nguyên lý làm
việc của máy thu - phát vô tuyến điện đặc biệt là tầng khuếch đại công suất của khối máy.
Trong bài tập lớn này em xin trình bày về thiết bị thu phát JSS-720 với ba nội dung
chính như sau:
Phần 1: Khái quát về lý thuyết thiết bị thu - phát vô tuyến điện.
Phần 2: Phân tích sơ đồ khối máy phát JSS-720.
Phần 3: Phân tích khối phối hợp trở kháng ra anten của máy phát JSS-720.
2
Bài tập lớn Thiết Bị Thu Phát Vô Tuyến Điện
Phần 1
Khái quát về lý thuyết thiết bị thu - phát vô tuyến điện.
I. Thiết bị phát vô tuyến điện.
Một hệ thống thông tin VTĐ bao gồm thiết bị phát, thiết bị thu và môi trường truyền
sóng. Sơ đồ khối của hệ thống như sau:
Hình 1.1. Sơ đồ khối hệ thống thu phát VTĐ
1. Chức năng – nhiệm vụ:
Máy phát vô tuyến điện là một thiết bị tạo nên sóng vô tuyến điện có khả năng bức xạ
trong không gian và truyền tải tin tức đi xa.
2. Yêu cầu:
- Đảm bảo cự ly thông tin.
- Đảm bảo dải tần công tác đủ rộng không gây méo.
- Đảm bảo không sinh hài, không gây nhiễu.
3
Bài tập lớn Thiết Bị Thu Phát Vô Tuyến Điện
3. Phân loại:
Có nhiều cách phân loại:
- Theo công suất:

+ Máy phát công suất nhỏ <10 w
+ Máy phát công suất vừa n.10 – n.100 w
+ Máy phát công suất lớn kw trở lên
- Theo nhóm tín hiệu:
+ Máy phát sóng liên tục
+ Máy phát sóng dạng xung
- Theo tần số phát:
+ Máy phát sóng dài
+ Máy phát sóng trung
+ Máy phát sóng ngắn
+ Máy phát sóng cực ngắn
+ Máy phát sóng siêu cao
- Theo phương pháp điều chế
+ Máy phát điều biên
+ Máy phát điều tần
+ Máy phát đơn biên
+ Máy phát đa biên
+ Máy phát telex
3. Thông số kỹ thuật của máy phát vô tuyến điện:
Thông số kỹ thuật đánh giá chất lượng, tính năng sử dụng … là cơ sở lựa chọn phục vụ
cho mục đích sử dụng.
- Chỉ tiêu về điện:
+ Công suất phát là công suất của máy phát đưa ra anten để bức xạ ra không gian.
4
Bài tập lớn Thiết Bị Thu Phát Vô Tuyến Điện
Công suất này quyết định cự ly thông tin của máy phát vô tuyến điện và được gọi là
công suất có ích P
t
.
+ Hiệu suất của máy phát là tỉ số giữa công suất có ích và công suất toàn phần.

0
t
P
P
η
=
+ Dải tần công tác là khả năng làm việc của máy phát ( khả năng phát xạ, bức xạ)
trong một dải tần hoặc một đoạn tần số nhất định.
+ Độ ổn định tần số phát: đây là chỉ tiêu quan trọng nhất đánh giá chất lượng, giá
thành của máy phát.
Độ ổn định đảm bảo quá trình thông tin liên lạc nhanh chóng, thu hẹp độ rộng dải
tần làm việc của một kênh thông tin và không gây can nhiễu cho các đài phát khác.
Độ ổn định tần số của máy phát chủ yếu phụ thuộc vào tần số của dao động chủ hay
độ ổn định của máy phát do bộ dao động chủ quyết định.
Ngày nay để nâng cao độ ổn định tần số của máy phát dùng bộ dao động chủ bằng
thạch anh.
Độ ổn định của thạch anh là 10
-8
+ Độ chính xác của tần số là sự sai lệch tần số giữa bộ chỉ thị tần số phát với tần số
thực bức xạ từ anten máy phát ra không gian.
Tham số này phụ thuộc vào cơ cấu chỉ thị trong máy phát.
+ Sóng hài là các tần số hài được bức xạ ra không gian cùng với tần số cơ bản.
Máy phát nào cũng tồn tại sóng hài do đó cần phải có biện pháp lọc hài.Sóng hài
gây nhiễu cho các máy phát khác và chính bản thân máy phát đó.
- Chỉ tiêu về điều chế:
+ Dải tần điều chế: dải tần thực hiện điều chế tin tức.
+ Độ sâu điều chế: tác dụng của tin tức đối với sóng mang.
+ Đặc tuyến tần số điều chế là đường cong biểu diễn sự phụ thuộc hệ số điều chế theo
tần số sóng mang.

5
Bài tập lớn Thiết Bị Thu Phát Vô Tuyến Điện
+ Méo phi tuyến do quá trình điều chế gây nên do tính chất phi tuyến của các phần tử
trong mạch điều chế gây nên.
+ Méo tuyến tính do các phần tử tuyến tính trong mạch điều chế gây nên.
- Chỉ tiêu về kết cấu:
+ Kích thước
+ Trọng lượng
+ Khả năng chịu va chạm, chấn động
+ Nhiệt độ
+ Độ ẩm
+ Tính thuận lợi cho sửa chữa và bảo quản
+ Hệ số an toàn, độ tin cậy của thiết bị …
+ Giá thành của thiết bị
4. Sơ đồ khối và nguyên lý hoạt động của máy phát vô tuyến điện:
a. Sơ đồ khối dạng đơn giản:
Hình 1.2. Sơ đồ khối đơn giản của máy phát
- Bộ tạo tần số phát: dao động tạo tần số phát đồng thời trộn tín hiệu tin tức với sóng
mang.
- Bộ khuếch đại công suất phát: khuếch đại lên công suất đủ lớn để bức xạ ra anten.
Nhược điểm:
6
Bài tập lớn Thiết Bị Thu Phát Vô Tuyến Điện
+ Phối hợp trở kháng với anten khó.
+ Độ ổn định tần số thấp, dải tần công tác hẹp.
b. Sơ đồ khối dạng đầy đủ:
Hình 1.3. Sơ đồ khối đầy đủ của máy phát
+ Dao động nội fo là dao động tự kích tạo ra tần số fo, về nguyên tắc bộ dao động nội
có thể dùng thạch anh, bộ dao động này quyết định độ ổn định tần số của máy phát.
7

Bài tập lớn Thiết Bị Thu Phát Vô Tuyến Điện
Dải tần làm việc hạn chế do mỗi bộ dao động nội tạo ra một tần số fo.
+ Khuếch đại đệm và bội tần:
. Khuếch đại đệm có chức năng ngăn cách giữa dao động và điều chế, tránh sự ảnh
hưởng của khối điều chế sang dao động. Mặt khác khối điều chế đòi hỏi tín hiệu lớn
mà khối dao động có biên độ tín hiệu nhỏ do đó phải có khuếch đại đệm.
. Bội tần có chức năng tạo ra tần số theo ý muốn mở rộng dải tần công tác của bộ dao
động nội.
 Do nhược điểm của bộ dao động nội và bộ khuếch đại đệm và bội tần dùng bộ
tổng hợp tần số hoạt động theo nguyên tắc PLL với tần số chuẩn dùng thạch anh
quyết định độ ổn định tần số của máy phát lớn, mở rộng dải tần công tác về lí
thuyết là ∞ bằng cách thay đổi hệ số chia, có khả năng modun hóa và thu gọn kích
thước nhỏ gọn.
+ Điều chế: trộn tín hiệu tin tức với sóng mang.
Yêu cầu:
. Độ sâu điều chế.
. Độ trung thực của tín hiệu sau điều chế.
. Mạch lọc đảm bảo không sinh hài, không gây nhiễu.
 Tin tức phải có biên độ đủ lớn do đó trước khi đi vào điều chế phải có khuếch đại
tin tức.
+ Tiền khuếch đại: khuếch đại lên công suất đủ lớn để đủ kích thích cho tầng khuếch
đại công suất.
+ Khuếch đại công suất: đây là tầng quyết định công suất của máy phát làm nhiệm vụ
khuếch đại tần số phát lên công suất đủ lớn để bức xạ ra anten. Đồng thời tầng khuếch
đại công suất phát quyết định cự ly thông tin của máy phát.
Yêu cầu:
. Tín hiệu đưa vào kích thích đủ lớn
. Công suất ra lớn
. Không sinh hài, không gây nhiễu
8

Bài tập lớn Thiết Bị Thu Phát Vô Tuyến Điện
. Phối hợp trở kháng với anten
+ Phối hợp trở kháng với anten: đảm bảo phối hợp trở kháng giữa anten với công suất
phát.
Yêu cầu:
. Phối hợp trở kháng
. Không sinh hài, không gây nhiễu
. Lọc bỏ các thành phần hài
. Không gây tổn hao, suy hao công suất phát
. Đảm bảo cộng hưởng tần số đưa vào anten với tần số cộng hưởng riêng của anten.
II. Thiết bị thu vô tuyến điện.
1. Vai trò:
- Biến đổi tín hiệu từ dạng điện trường hoặc từ trường thành dạng điện
- Khôi phục hoặc tách tín hiệu tin tức
2. Yêu cầu:
- Độ nhạy của máy thu: thu được tín hiệu nhỏ, làm cự ly thông tin xa.
- Tín hiệu khôi phục phải trung thực.
3. Các tham số kĩ thuật:
a. Độ nhạy của máy thu là khả năng thu được tín hiệu nhỏ nhất ở đầu vào mà máy thu vẫn
đưa ra được mức tín hiệu tin tức ở bộ chỉ thị là bình thường.
-> Ý nghĩa: Đây là chỉ tiêu quan trọng nhất để đánh giá chất lượng của máy thu đồng thời
làm tăng cự ly thông tin. Độ nhạy của máy thu phụ thuộc rất lớn vào hệ số phẩm chất của
các linh kiện.
b. Độ ổn định tần số:
Độ ổn định tần số của máy thu được đánh giá bằng độ di tần Δf của máy thu, Δf càng
nhỏ thì độ ổn định càng cao.
Độ ổn định tần số có ý nghĩa thuận tiện cho việc khai thác sử dụng và độ tin cậy của
máy thu.
9
Bài tập lớn Thiết Bị Thu Phát Vô Tuyến Điện

c. Độ chính xác của tần số:
Đánh giá sự sai lệch về tần số giữa tần số trên bộ chỉ thị và tần số cộng hưởng ở đầu
vào của máy thu.
d. Dải tần công tác của máy thu:
Dải tần công tác của máy thu là khả năng làm việc của máy thu trong
một dải tần hoặc một đoạn tần số nhất định.
e. Chế độ công tác của máy thu:
Chế độ công tác của máy thu là khả năng của máy thu có thể thu được
tín hiệu ở các chế độ điều chế khác nhau.
f. Nguồn cung cấp:
Xác định khả năng làm việc với các mức điện áp cao hay thấp, xoay chiều hay một
chiều. Đánh giá công suất tiêu thụ điện của máy thu.
Ngoài ra máy thu còn có các tham số:
+ Kích thước, trọng lượng
+ Kết cấu
+ Nhiệt độ, độ ẩm
Tùy theo mục đích sử dụng người ta quan tâm đến tham số nhất định.
4. Phân loại máy thu:
a. Theo dải tần công tác:
- Máy thu sóng dài
- Máy thu sóng trung
- Máy thu sóng ngắn
- Máy thu sóng cực ngắn
- Máy thu sóng siêu cao
- Máy thu toàn sóng
b. Theo chế độ thu:
- Máy thu đơn biên
10
Mạch vào Tách sóng Kđ anten
Bài tập lớn Thiết Bị Thu Phát Vô Tuyến Điện

- Máy thu đa biên
- Máy thu điều biên
- Máy thu điều tần
- Máy thu truyền chữ
- Máy thu truyền ảnh …
c. Theo loại tín hiệu thu:
- Máy thu hình
- Máy thu thanh
- Máy thu telex
5. Nguyên lý hoạt động:
a.Máy thu khuyếch đại thẳng:
Hình 1.4. Sơ đồ máy thu khuếch đại thẳng.
Với máy thu loại này thì đơn giản nhưng có độ nhạy kém, khả năng lọc nhiễu kém, độ
trung thực kém
11
Bài tập lớn Thiết Bị Thu Phát Vô Tuyến Điện
b. Máy thu đổi tần: Hình 1.5. Sơ đồ khối máy thu đổi tần
Hình 1.5. Sơ đồ khối máy thu đổi tần
-Mạch vào anten có nhiệm vụ chọn lọc dải tần tín hiệu cần thu ,phối hợp trở kháng giữa
anten với bộ khuyếch đại công suất
-KĐCT : Khuếch đại tín hiệu cao tần từ mạch vào máy thu đưa vào bộ đổi tần, KĐCT
tăng tỷ số tín hiệu trên tạp âm.
-Bộ đổi tần: có nhiệm vụ trộn giữa tín hiệu cao tần đã khuyếch đại với dao động nội để
tạo ra tần số trung tần ổn định.Mạch đổi tần phải đảm bảo yêu cầu phải lọc bỏ được tần số
ảnh. Đối với máy thu dải rộng phải chọc lọc được tần số cần thu.
-OSC : Tạo tần số dao động nội để đưa vào bộ đổi tần.Yêu cầu phải ổn định chính xác
-Khuyếch đại trung tần : Có nhiệm vụ khuyếch đại tín hiệu trung tần từ bộ đổi tần đưa
ra.Bộ này quyết định độ nhạy của máy thu.
-Mạch tách sóng: Tách tín hiệu tin tức ra khỏi sóng cao tần,có thể là mạch tách sóng điều
biên, điều tần, điều pha tuỳ theo loại tín hiệu đầu vào máy thu.Yêu cầu là phải đảm bảo

được độ trung thực tín hiệu, lọc bỏ được thành phần cao tần.Tín hiệu sau tách sóng đưa ra
12
Bài tập lớn Thiết Bị Thu Phát Vô Tuyến Điện
bộ khuyếch đại tin tức ( tần số thấp, hình ảnh, âm thanh )Tín hiệu sau khuyếch đại đưa
ra bộ chỉ thị phù hợp với các loại được chỉ thị.
-AGC (automatic gain controll) là bộ tự động điều chỉnh hệ số khuyếch đại để điều chỉnh
hệ số khuyếch đại của bộ khuếch đại cao tần và khuếch đại trung tần.
Phần 2
Phân tích sơ đồ khối máy phát JSS-720
13
Bài tập lớn Thiết Bị Thu Phát Vô Tuyến Điện
Thiết bị bị vô tuyến JSS-720 được thiết kế để phục vụ cho việc thông tin liên lạc ở dải
sóng ngắn và sóng trung (1.6 – 29.999 MHz, chế độ phát đơn biên). Được kết cấu dưới
dạng modul, được điều khiển thông qua hệ thống CPU,các giao tiếp giữa người– máy.
Những hoạt động chung của thiết bị bao gồm: thực hiện thu- phát các bức điện mang
thông tin cấp cứu, an toàn hoặc các thông tin thông thường. Ngoài ra ,thiết bị có khả năng
thu- phát bằng thông tin vô tuyến điện thoại, hoặc truyền chữ trên dải băng hẹp MF/HF.
I . Khái quát chung về máy phát JSS-720.
- Máy thu JSS-720 bao gồm các khối:
+ Bộ kích( EXCITER): Bao gồm khối tạo tín hiệu đơn biên( SSB GENERATOR) và khối
chuyển đổi tần số( FREQUENCY CONVERTER).
+ Khối khuếch đại công suất( POWER AMP UNIT).
+ Khối phối hợp trở kháng ra anten( ANTENNA TUNER).
* Bộ kích(Exciter) : bao gồm khối tạo tín hiệu đơn biên SSB (SSB generator) và khối
chuyển đổi tần số(Frequency converter).
- Khối tạo tín hiệu đơn biên SSB: Tín hiệu này được tạo ra bằng cách điều chế tín
hiệu AF( tín hiệu âm thanh) với tần số sóng mang 455kHz. Nó được dùng cho
mạch biến đổi tần số để biến đổi thành tần số phát.
- khối chuyển đổi tần số: tạo tần số phát f
0

.
* Khối khuếch đại công suất( power amplifiers unit): khuếch đại biên độ tín hiệu đủ lớn
để đưa ra anten và loại bỏ tạp âm ra khỏi tín hiệu.
* Khối phối hợp trở kháng ra anten( antenna tuner): phối hợp trở kháng giữa anten với
trở kháng ra của tầng khuếch đại công suất.
II. Phân tích chi tiết sơ đồ khối máy phát JSS-270.
1. Bộ kích( exciter).
a, Khối tạo tín hiệu đơn biên SSB(SSB generator).
14
Bài tập lớn Thiết Bị Thu Phát Vô Tuyến Điện
- Khối có nhiệm vụ tạo ra tín hiệu đơn biên SSB với sóng mang có tần số 455kHz.
- Mạch này gồm các khối:
+ ATT( attenuation): khối suy giảm.
+ : Khối khuếch đại.
+ BPF( band pass filter): Lọc thông dải.
+ LSB MOD( low single band- modulation): Bộ điều chế đơn biên.
+ AF SW( audio frequency switch): Bộ chuyển mạch âm tần.
+ VCA( voltage control automatic): Bộ điều chế tự động điều khiển bằng điện áp.
- Nguyên lý hoạt động:
Trước tiên, tại khối FREQUENCY CONVERTER, dao động thạch anh DTCXO
20MHz tạo ra tần số 20MHz đưa vào bộ chia 4 tạo ra tần số 5MHz sau đó đưa vào
mạch vòng khóa pha PLL để tạo ra tần sốf
c
= 455kHz.
15
Bài tập lớn Thiết Bị Thu Phát Vô Tuyến Điện
*Nguyên lý tạo tần số f
c
= 455kHz bằng mạch vòng khóa pha PLL.
Sơ đồ khối mạch vòng khóa pha PLL:

Khi không có tín hiệu vào thì tín hiệu hiệu chỉnh U’
d
= 0 vì tín hiệu ra của bộ tách
sóng pha là tích (U’
d
×
u
v
). Mạch VCO dao động tại tần số dao động riêng f = 455kHz.
Khi có tín hiệu vào, bộ tách sóng pha sẽ so pha tần số tín hiệu vào với tín hiệu so
sánh. Đầu ra của bộ tách sóng pha xuất hiện tín hiệu U’
d
mà trị số tức thời của nó tỷ lệ
với hiệu pha (hiệu tần số) của hai tín hiệu vào thời điểm đó. Vì U
d
=K.U
v
.U
r
’ nên trong
tín hiệu ra bộ tách sóng pha có các thành phần tần số f
v
-f’
r
và f
v
+f’
r
. Tần số tổng bị loại
bỏ nhờ mạch lọc thông thấp, còn tần số hiệu được khuếch đại lên và được dùng làm

tín hiệu để điều khiển tần số dao động của VCO (VCO: Bộ tạo dao động khống chế
bằng điện áp). Tần số của VCO được thay đổi sao cho f
v
-f’
r
tiến tới 0, nghĩa là f
v
=f’
r
.
Có f’
r
= f
r

×
1/N → f
r
= N
×
f’
r
= N
×
f
v
→ N=f
r
/f
v

Mà f
v
=5MHz, f
r
=f
c
= 455kHz
→N=455/5000=91.
Tần số 455kHz này được dùng để điều chế với tín hiệu âm tần(AF).
Tín hiệu dữ liệu từ bộ điều khiển qua cổng COM được khuếch đại đảm bảo biên độ
tín hiệu đủ lớn sau đó đưa vào bộ chuyển mạch mạch tín hiệu âm tần (AF SW). Bộ
chuyển mạch AF chọn một trong các tín hiệu FS-IN, ALARM, TONE đưa vào điều
chế tùy chế độ phát xạ. CPU sẽ điều khiển để phát đi các tín hiệu tới các đầu vào
Tone, Alarm, FS-IN. Tín hiệu từ chuyển mạch mạch AF được đưa tới bộ điều chế đơn
biên (LSB MOD) để điều chế với sóng mang f
c
= 455KHz( tần số f
c
này không quá
16
Bài tập lớn Thiết Bị Thu Phát Vô Tuyến Điện
lớn để đảm bảo độ sâu điều chế). Sau khối này ta thu được tín hiệu tin tức thứ cấp. Tín
hiệu sau điều chế đưa qua bộ lọc băng (BPF) để lấy một dải biên tần. Quá trình điều
chế đơn biên này nhằm mục đích:
+ Giảm độ rộng dải tần đi một nửa.
+ Công suất phát xạ của máy phát giảm.
+ Tạp âm đầu thu giảm do dải tần của tín hiệu hẹp hơn.
Đồ thị phổ tín của hiệu sau khối BPF:
Tín hiệu sau đó được khuếch đại lên rồi được đưa qua bộ suy giảm (ATT) kết hợp với tín
hiệu sóng mang 455KHz đã được đưa qua bộ suy giảm (ATT) để đảm bảo độ sâu điều chế

tại VCA. Các bộ suy giảm ATT làm nhiệm vụ giữ cho mức biên độ sóng mang và tín hiệu
tin tức phù hợp để đảm bảo độ sâu điều chế. Việc đưa sóng mang f
c
= 455kHz qua bộ suy
giảm ATT sẽ tạo ra các chế độ phát khác nhau:
+ Đơn biên có sóng mang: giữ nguyên F
c
.

+ Đơn biên suy giảm sóng mang: triệt 70% f
c
.
17
Bài tập lớn Thiết Bị Thu Phát Vô Tuyến Điện
+ Đơn biên không sóng mang: triệt 100% f
c
.
Tại đây, bộ điều chế nhiều chế độ (VCA) xác lập chế độ làm việc của máy phát, tuỳ
thuộc vào yêu cầu của các chế độ phát xạ khác nhau mà bộkhuếch đại điều khiển bằng
điện áp (VCA) sẽthực hiện hiệu chỉnh thông qua tín hiệu từ KEY SIG tác động vào khối
LEVEL SW tạo ra tín hiệu Gain-Cont đưa tới VCA. Bộ điều chế này thực hiện điều chế
tín hiệu đơn biên từ bộ lọc băng đưa tới với sóng mang chuẩn f
c
= 455kHz để tạo ra tín
hiệu sóng mang phụ với tần số 455kHz. Để đảm bảo chất lượng của tín hiệu nguồn như:
+ Lọc bỏ tần số ảnh
+ Đảm bảo độ sâu điều chế
+ Giảm nhẹ yêu cầu với các mạch lọc,…
Khi đó bộ điều khiển trong modul SSB CPU CONTROL thực hiện luôn cả việc điều
khiển các hệ số nhân hoặc chia trong các mạch PLL, để lựa chọn các chế độ phát xạ phù

hợp theo yêu cầu.
Tiếp đó, tín hiệu sau điều chế bị suy giảm được đưa vào khuếch đại rồi đưa sang khối
FREQUENCY CONVERTER.
b, khối chuyển đổi tần số(Frequency converter).
18
Bài tập lớn Thiết Bị Thu Phát Vô Tuyến Điện
- Nhiệm vụ: tạo tần số phát f
0
.
- Mạch gồm các khối:
+ DTCXO 20MHz: Bộ dao động chuẩn dùng thạch anh tạo tần số 20MHz.
+ PLL( phase locked 0 loop): mạch vòng khóa pha.
+ MIX( mixer): khối trộn, cho ra tín hiệu có tần số bằng tổng đại số hai tần số tín
hiệu vào.
+ BPF( band pass filter): Lọc thông dải.
+ LPF ( low pass filter): Bộ lọc thông thấp.
+ : Mạch khuếch đại.
+ Các mạch chia tần.
- Nguyên lý hoạt động:
Tín hiệu mang tin tức có tần số 455KHz sẽ được đưa lên tần số sóng mang rất cao được
thực hiện nhờ bộ trộn MIX. Việc làm này để tạo sự khác biệt giữa tần số phát và tần số xử
lý tín hiệu ban đầu và để bội lần tần số fo không trùng với tần số ở phần xử lý thì các
mạch lọc sẽ đơn giản hơn. Tuy nhiên khi đưa lên tần số cao sẽ có nhược điểm là các linh
kiện cao tần, dễ sinh hiện tượng ký sinh.
19
Bài tập lớn Thiết Bị Thu Phát Vô Tuyến Điện
Đầu tiên tần số sóng mang 455KHz được trộn với tần số f
L1
= 70MHz để tạo ra tần số
70.455KHz. Tín hiệu sau khi trộn sẽ bị suy giảm nên được đưa qua bộ khuếch đại sau đó

qua bộ lọc băng (BPF). Mạch lọc băng hay lọc thông dải có tác dụng lọc bỏ các tần số
khác chỉ giữ lại các tần số cộng sau bộ trộn. Sau đó tín hiệu được đưa đến bộ trộn thứ hai.
Tại đây nó được trộn với tần số f
L2
để tạo tần số phát fo. Tần số f
L2
biến đổi trong một
khoảng từ 72.055MHz đến 97.955MHz làm cho fo biến đổi trong dải tần từ 1.6MHz đến
27.5MHz. Đây chính là dải tần làm việc của máy phát. Tần số f
L4
phụ thuộc vào các hệ số
chia M, N của các bộ vòng khóa pha (PLL). Tần số fo sau khi khuếch đại đưa qua bộ lọc
thông thấp (LPF). Mạch lọc thông thấp có tác dụng lọc bỏ các tần số khác chỉ giữ lại các
tần số hiệu sau bộ trộn.
Chính do sử dụng mạch vòng khoá pha nên việc tạo ra tần sốvới độ chính xác cao,
đảm bảo yêu cầu tạo được tần số ổn định, nâng cao được độ chọn lọc, đảm bảo tần số,
cũng như dải tần hoạt động ổn định, độ chính xác cao, có khả năng tự hiệu chỉnh.
Quá trình đổi tần thực hiện hai lần với mục đích loại bỏ sự ảnh hưởng của nhiễu xuyên
thẳng tác động trực tiếp vào hệ thống ngay trước tầng khuếch đại công suất. Tín hiệu đi
qua bộ trộn thứ nhất( MIX1) đưa tần số lên rất cao để đảm bảo chỉ phát đi một tần số
(chọn lọc tần số) do ở tần số cao thì ta dễ dàng thực hiện lọc bỏ các thành phần hài và việc
thiết kế bộ lọc đơn giản hơn rất nhiều. Qua bộ lọc thứ hai(MIX2), tần số được hạ thấp phù
hợp với dải tần làm việc của máy phát.
• Xác định quy luật tạo tần số phát fo
Tín hiệu dao động chuẩn 20MHz được tạo ra bởi khối tạo dao động chuẩn DTCXO
20MHz, bộ tạo dao động chuẩn sử dụng thạch anh để tạo dao động chuẩn nên có độ ổn
định rất cao và dao động chuẩn này được sử dụng chung cho toàn máy (việc đồng bộ thu
phát thực hiện dễ dàng hơn). Tần số 20MHz này được đưa tới máy thu và máy thu trực
canh. Còn đường kia tín hiệu dao động chuẩn 20MHz được đưa vào mạch chia tần số với
hệ số chia N=4 tạo ra tín hiệu có tần số 5MHz, tín hiệu 5MHz lại được chia làm 3 đường:

Đường thứ nhất: Dao động 5MHz đó tiếp tục được đưa qua mạch vòng khóa pha
(PLL1) với hệ số chia 91
×
10
-3
tạo ra tần số f
c
= 455KHz có độ ổn định cao.
20
Bài tập lớn Thiết Bị Thu Phát Vô Tuyến Điện
Đường thứ hai: Dao động 5MHz đưa qua mạch PLL2 với hệ số chia 1/14 để tổng hợp
tần số f
L1
=70MHz. Tín hiêu sau bộ tổng hợp tần số sẽ trộn với tín hiệu SSB 455KHz ở bộ
trộn thứ nhất (1
st
MIX).
Đường thứ ba: Dao động 5MHz sau khi được chia thành 20 KHz nhờ bộ chia tần với hệ
số chia 250 sẽ đưa vao mạch tổng hợp tần số có tần số thay đổi PLL3. Mạch tổng hợp tần
số có tần số thay đổi được nhờ mạch chia tần của PLL3 có hệ số chia thay đổi (M=5550
đến 6549). Đầu ra của bộ tổng hợp tần số có tần số f
1
nằm trong dải từ 111MHz đến
130,98MHz ( 20
×
M). Trước khi đưa vào bộ trộn thì tín hiệu có tần số f
1
được đưa vào hai
bộ chia. Một bộ có hệ số chia là N (với N= 715÷ 974) và một bộ có hệ số chia 4. Như vậy
tín hiệu trước khi đưa vào bộ trộn là tần số f

Lo
từ 38,81KHz đến 33,62KHz. Tại bộ trộn
MIX tín hiệu f
Lo
được trộn với tín hiệu có tần số 5MHz(lấy từ bộ dao động chuẩn).Tín
hiệu ra là tần số có thành phần bằng tổng tần số của hai tín hiệu đưa vào trộn
(5038,81KHz đến 5033,62KHz). Sau đó thành phần tổng này đưa qua bộ lọc thông dải, và
bộ chia tần với hệ số chia 50, rồi đưa vào bộ tổng hợp tần số PLL4(có N= 715÷ 974) để
tạo ra tín hiệu có tần số là f
L2
từ 72,055MHz đến 97,955MHz. Và đưa vào bộ trộn 2
nd
MIX.
Đầu ra của mạch trộn này ta nhận được tần số phát f
o
từ 1,6MHz đến 27,5MHz.
Như vậy ta có:
Tần số sau bộ tổng hợp tần số PLL3 là 20
×
M(KHz).
Tần số f
L0
sau bộ chia N và chia 4 là:
20×M 5×M
= (KHz)
N×4 N
Tần số sau bộ lọc thông dải (BPF) và qua bộ chia 50:
5×M
+5000
0.1×M

N
=100+ (KHz)
50 N
Tần số f
L2
sau bộ tổng hợp tần số PLL4:
21
Bài tập lớn Thiết Bị Thu Phát Vô Tuyến Điện
f
L2
=
0.1×M
N (100+ )=100N+0.1M(KHz)
N
×
Vậy tần số phát f
o
có quan hệ với M,N theo biểu thức sau:
f
0
= f
L2
– 70.455
Suy ra:
*Với ví dụ: Tạo tần số phát f
0
= 12290 (kHz) thì
Do N= 715÷ 974 và M= 5550÷ 6549
Chọn M=6000 → N= 821.45
2. Tầng khuếch đại công suất( POWER AMP UNIT).

- Nhiệm vụ: thực hiện khuếch đại tín hiệu có tần số f
0
có công suât đủ lớn, thoả mãn
yêu cầu về cự ly thông tin, dễ dàng phối hợp trở kháng ra anten.
- Mạch gồm các khối:
+ : khối khuếch đại.
+ POWER SPLITTER: Bộ chia công suất.
+ POWER COMBINER: Bộ cộng công suất.
22
Bài tập lớn Thiết Bị Thu Phát Vô Tuyến Điện
+ PA CONTROL: Khối điều khiển bộ khuếch đại công suất.
+ METER: Thiết bị đo công suất của mạch.
- Nguyên lý hoạt động.
Sau khi tạo tần số f
0
, tín hiệu được đưa qua bộ lọc để lọc bỏ các thành phần hài và nhiễu
rồi đưa vào tiền khuếch đại nhằm khuếch đại tín hiệu lên đủ lớn để đủ kích thích cho tầng
khuếch đại công suất. Bộ chia công suất (POWER SPLITTER) thực hiện chia tín hiệu từ
bộ tiền khuếch đại thành 2 đường tín hiệu riêng biệt tới 2 bộ khuếch đại công suất. Các bộ
khếch đại công suất thực hiện khếch đại công suất. Các mạch này đảm bảo hệ số khuếch
đại để đưa ra công suất đủ lớn.Tiếp đó, tín hiệu sau hai bộ khuếch đại được đưa tới bộ
cộng công suất (POWER COMBINER) để tổng hợp công suất từ 2 bộ khếch đại công suất
đưa đến.
Bộ điều khiển khuếch đại (PA CONTROL) có nhiệm vụ thu tín hiệu từ mạch khuếch đại
công suất và các mạch khác để điều khiển bộ khuếch đại công suất tạo công suất phát phù
hợp.
Việc chia công suất này làm cho việc xây dựng các mạch khuếch đại công suất trở lên dễ
dàng hơn nhất là khi yêu cầu công suất ra định mức lớn, việc chia thành hai tầng khuếch
đại công suất song song này làm giảm sự tác động của nhiễu, đảm bảo tính trung thực
trong khếch đại, song đòi hỏi phải có mạch hiệu chỉnh pha, cân bằng mức tín hiệu khi đó

quá trình tổng hợp mới không gây lỗi như những suy giảm hoặc làm thay đổi dải tần công
tác, đảm bảo hệ số truyền đạt và tỉ số tín trên tạp âm(S/N) là lớn nhất. Chế độ khuếch đại,
các tham số được điều khiển trực tiếp hoặc gián tiếp, với các cơ chế hiển thị thông báo qua
các dụng cụ đo như thiết bị đo công suất.
3. Bộ phối hợp trở kháng ra anten( ANTENNA TUNER).
23
Bài tập lớn Thiết Bị Thu Phát Vô Tuyến Điện
- Chức năng: Làm nhiệm vụ phối hợp trở kháng giữa tầng khuếch đại công suất với
anten,thực hiện đo đạc đểlấy các thông sốthực hiện điều khiển một cách tự động
quá trình điều hưởng nhằm nâng cao độ nhạy, tránh tổn hao, phù hợp với từng chế
độ phát xạ cũng như khi thu tín hiệu. Đồng thời thực hiện bảo vệthiết bịkhỏi sét
đánh, môi trường bên ngoài không tác động trực tiếp nên tầng khuếch đại.
- Mạch này gồm:
+ SENSOR: Cảm biến.
+ LPF( low pass finter): mạch lọc thông thấp.
- Nguyên lý hoạt động:
Tín hiệu sau khi khuếch đại với công suất đủ lớn sẽ được đưa ra anten để bức xạ ra
không gian. Để phối hợp trở kháng giữa anten và bộ khuếch đại công suất thì phải dùng
mạch phối hợp trở kháng. Mặt khác máy phát làm việc ở nhiều tần số khác nhau, anten chỉ
làm việc với một tần số cộng hưởng riêng như vậy đòi hỏi phải có mạch ra anten để bù các
thành phần cảm hoặc dung để đảm bảo anten luôn làm việc ở chế độ cộng hưởng. Đồng
thời còn làm nhiệm vụ lọc hài. Bộ phối ghép anten (ANTENNA TUNER) thực hiện các
yêu cầu trên của máy phát.
Bộ điều hưởng anten được điều khiển bởi một bộ vi xử lý và một bộ cảm biến(SENSOR).
Bộ cảm biến này có nhiệm vụ cảm nhận độ lệch pha giữa dòng và áp của tín hiệu.
Phần 3:
24
Bài tập lớn Thiết Bị Thu Phát Vô Tuyến Điện
PHÂN TÍCH CHI TIẾT BỘ PHỐI HỢP TRỞ KHÁNG RA ANTEN
CỦA MÁY PHÁT JSS-720

I. Khái quát chung.
- Một trong những yếu tố quyết định đến chất lượng của máy phát đó là việc phối hợp trở
kháng giữa tầng KĐCS và anten để anten có thể bức xạ tốt nhất sóng điện từ ra không
gian. khi đó anten làm việc ở chế độ cộng hưởng. Nếu máy phát sử dụng một tần số thì
chỉ cần sử dụng một anten để phát. do đó nếu máy phát sử dụng nhiều tần số để phát thì
máy phát sẽ phải sử dụng nhiều anten để phát nên sẽ gây lãng phí và cồng kềnh. Vấn đề
đắt ra là sử dụng máy phát nhiều tần số chỉ sử dụng một anten phát.
Để khắc phục nhược điểm trên người ta sử dụng một mạch ghép anten mạch này ghép
giữa tầng khuyếch đại công suất và anten.
- Sơ đồ khối:

- Sơ đồ tương đương của anten:
25