phân tích về máy thu phát mfhf jss-720. đi sâu phân tích bộ khuếch đại công suất và phối hợp trở kháng

CÁC BỘ QUAN TRỌNG TRONG MÁY THU PHÁT Các bộ tổng hợp tần số, bộ khuếch đại công suất, bộ điều hưởng anten…có tính chất quyết định tới tần số phát, công suất ra của máy phát và hiệu suấ

TRƯỜNG ĐẠI HỌC HÀNG HẢI VIỆT NAM

KHOA ĐIỆN - ĐIỆN TỬ TÀU BIỂN

BỘ MÔN ĐIỆN TỬ VIỄN THÔNG

Giáo viên hướng dẫn : Th.s NGUYỄN NGỌC SƠN

Sinh viên thực hiện : NGUYỄN VĂN CHUNG

Lớp : ĐTV47 - ĐH

Hải phòng, tháng 02 năm 2011

MỤC LỤC

Chương 1 Khái quát chung về máy thu phát vô tuyến điện (VTĐ) 4

1.2 Sơ đồ khối máy thu phát vô tuyến điện(VTĐ) 9

Chương 2 Nguyên lý hoạt động của máy thu phát MF/HF JSS-720 21

2.1 Giới thiệu về máy thu phát MF/HF JSS-720. 21

2.2 Nguyên lý hoạt động của máy thu phát MF/HF JSS-720. 29

Chương 3 Đi sâu phân tích tầng khuếch đại công suất trong máy thu

phát MF/HF JSS-720

50

3.2 Phân tích mạch của khối khuếch đại công suất. 61

Chương 4: Đi sâu phân tích tầng phối hợp trở kháng anten trong

máy thu phát MF/HF JSS-720

70

4.1.1 Bộ điều hưởng anten 70

4.1.2 Sơ đồ khối

4.2 Phân tích mạch của khối phối hợp trở kháng 73

MỞ ĐẦU

Ngày nay cùng với sự phát triển mạnh mẽ của khoa học kỹ thuật, đặc biệt làtrong lĩnh vực thông tin liên lạc thì thiết bị vô tuyến điện (VTĐ) đã đóng một vai tròrất quan trọng trong việc truyền tải tin tức đi xa Thiết bị thu phát được sử dụng rấtrộng rãi trong nhiều lĩnh vực thông tin như việc phát thanh truyền quảng bá cácthông tin đại chúng, hàng không, quân sự… Đặc biệt trong lĩnh vực hàng hải làngành giao thông quan trọng đáp ứng cho sự phát triển của nền kinh tế thị trường.Với mật độ tàu thuyền ngày càng nhiều và đặc điểm của ngành vận tải biển cókhoảng cách xa thì thiết bị thu phát nhằm phục vụ cho mục đích thông tin an toàn vàcứu nạn trên biển là rất quan trọng Để đáp ứng được điều đó tổ chức hàng hải quốc

tế IMO đã quy ước đến ngày 1/2/1999 tất cả các tàu thuyền đều phải trang bị hệthống GMDSS phù hợp với vùng biển hoạt động Hệ thống an toàn và cứu nạn toàncầu (GMDSS) có vai trò rất quan trọng đối với sự phát triển của nghành hàng hải dotính hiệu quả cao, thông tin kịp thời và tính chính xác đã chiếm vị trí quan trọngtrong thông tin hàng hải Việc tìm hiểu và nghiên cứu về hệ thống GMDSS nóichung và thiết bị thông tin hàng hải MF/HF JSS-720 riêng có ý nghĩa rất lớn chochúng em là những sinh viên cuối khoá của ngành điện tử viễn thông và nhữngngười làm trong ngành Để hiểu rõ hơn các thông số kỹ thuật và nguyên lý của máy

thu phát MF/HF JSS-720 em xin được trình bày trong đề tài tốt nghiệp:“PHÂN

TÍCH VỀ MÁY THU PHÁT MF/HF JSS-720 ĐI SÂU PHÂN TÍCH BỘ KHUẾCH ĐẠI CÔNG SUẤT VÀ PHỐI HỢP TRỞ KHÁNG”.

tạp nên nhất định trong đồ án em không thể tránh khỏi những chỗ còn sơ sài hoặcthiếu chính xác em rất mong đươc các thầy cô chỉ bảo Em xin bày tỏ lòng biết ơnsâu sắc tới các thầy giáo cô giáo trong Khoa Điện - Điện tử tàu biển về sự độngviên và giúp đỡ những kiến thức quý báu trong suốt quá trình học và làm đồ án tốtnghiệp Em xin chân thành cảm ơn thầy giáo Th.s.Nguyễn Ngọc Sơn đã dẫn dắt vàgiúp đỡ tận tình em trong quá trình hoàn thành đồ án tốt nghiệp

Hải Phòng ngày 10 tháng 02 năm 2011

Nguyễn Văn Chung

CHƯƠNG 1 KHÁI QUÁT CHUNG VỀ THIẾT BỊ THU PHÁT

VÔ TUYẾN ĐIỆN 1.1 KHÁI QUÁT VỀ THIẾT BỊ THU PHÁT

Ngày nay cùng với sự phát triển như vũ bão của thông tin, thiết bị vô tuyến điện

đã đóng góp một vai trò quan trọng trong lĩnh vực truyền tin Thiết bị thu phát vôtuyến điện được ứng dụng trong rất nhiều lĩnh vực như truyền phát các thông tin.Đặc biệt trong lĩnh vực thông tin an toàn và cứu nạn hàng hải Để nghiên cứu sâuhơn về máy thu phát MF/HF JSS-720 là một thiết bị sử dụng trên tàu, chúng ta sẽnghiên cứu lý thuyết chung về máy thu phát VTĐ

1.1.1 Khái niệm

truyền và phía thu (Receiver-Rx) Trong quá trình truyền thông tin được biến đổithành các tín hiệu phù hợp với môi trường truyền Trong cả 3 quá trình thu phát vàtruyền dẫn luôn luôn xuất hiện những ảnh hưởng không mong muốn của nhiễu

Hình 1.1 Sơ đồ tổng quan về máy thu phát vô tuyến điện.

- Máy phát vô tuyến điện là máy phát đi tin tức dưới dạng sóng cao tần đưa vàoanten để bức xạ ra không gian tự do dưới dạng sóng điện từ để truyền thông tin đi

xa

- Máy thu là máy thu các tin tức sóng cao tần trong không gian dưới dạng tínhiệu yếu từ anten sau đó khuếch đại và lọc lấy tín tức ban đầu mà phía phát đã phátđi

- Trong đó tín hiệu cao tần (sóng mang) làm nhiệm vụ chuyển tải thông tin cầnphát tới điểm thu Thông tin này được gắn với sóng mang bằng một phương phápđiều chế thích hợp để truyền lan trong không gian

- Môi trường truyền: Phương tiện để truyền thông tin là khoảng không gian từnơi phát đến nơi thu (gọi là vô tuyến, như trong thông tin vi ba số, thông tin vệtinh)

- Nhiễu: Tín hiệu ngẫu nhiên không momg muốn, xen lẫn vào tín hiệu hữu ích,làm sai dạng tín hiệu ban đầu Nhiễu có thể xuất hiện trong cả 3 quá trình phát,truyền dẫn và thu Do đó việc triệt nhiễu là một vấn đề quan trọng cần được quantâm trong hệ thống thiết bị thu phát nhằm nâng cao chất lượng tín hiệu truyền dẫn

- Thiết bị thu phát có nhiệm vụ phát đi những tin tức dưới dạng sóng mang vớicông suất đủ lớn và sử dụng sự điều chế chính xác để có thể mang thông tin tới máythu mà ít sai lỗi Và thu những tin tức dưới dạng sóng mang rồi khuếch đại và giảiđiều chế để thu được tin tức cần thu Ngoài ra, các tần số hoạt động của thiết bị thuphát được chọn căn cứ vào các kênh và vùng phủ sóng theo quy định của hiệp hộithông tin quốc tế

Những hoạt động chung của thiết bị bao gồm: Thực hiện các cuộc thu phát cácbức điện mang thông tin cấp cứu, an toàn và các thông tin thông thường Thiết bị cókhả năng phát các tín hiệu cấp cứu trên tần số 2182KHz Ngoài ra thiết bị còn có thểthu phát những thông tin thông thường bằng vô tuyến điện thoại hoặc truyền chữbăng hẹp trên dải MF/HF

1.1.3 Yêu cầu, phân loại và các tham số của thiết bị thu phát

Thiết bị thu phát vô tuyến điện gồm có máy phát và máy thu:

a, Máy phát

- Yêu cầu đối với máy phát:

+ Đảm bảo cự ly thông tin truyền tải

+ Đảm bảo dải tần công tác

+ Đảm bảo độ trung thực thông tin và không gây nhiễu không sinh hài

- Ta có nhiều cách để phân loại máy phát tùy theo mục đích sử dụng, theo tần

số, công suất ra, hay theo phương pháp điều chế tin Mỗi phương pháp đều cónhững ưu điểm và nhược điểm riêng cho từng lĩnh vực sử dụng Do vậy ta có thểcăn cứ vào các yêu cầu để đưa ra phương pháp phân loại tối ưu nhất

+ Phần loại theo nhóm công tác.

Nhóm công tác liên tục: Sóng cao tần luôn được bức xạ ra không gian tự do(kể cả tín hiệu không có tin tức) nên hiệu suất thấp.

Nhóm công tác không liên tục dạng mạch xung: Sóng cao tần bức xạ rakhông gian tự do theo dạng xung như: radar…

+ Phân loại theo tần số.

Tùy thuộc vào tần số của máy phát đang hoạt động, ta có thể phân biệt máyphát theo các dải tần số sau:

Dải tần số sử dụng trong phát thanh

+ Phân loại theo công suất ra:

Máy phát công suất cực lớn (công suất phát lớn hơn 1000KW)

Máy phát cỡ trung bình (có công suất phát 100W đến 1KW)

Máy phát cỡ nhỏ (có công suất phát nhỏ hơn 100W)

+ Phân loại theo phương pháp điều chế:

Ta có thể phân loại máy phát theo các phương thức điều chế tin tức với sóngmang:

Máy phát điều biên (AM)

Máy phát đơn biên (SSB)

Máy phát điều tần (FM) và máy phát điều tần âm thanh nổi (FM stereo)

Máy phát điều xung (PM).

Ngoài ra còn có máy phát thanh và phát hình số

Với các thiết bị phát thông thường η= 4 ÷ 7 %.

Với thiết bị phát xung η= 40 %.

Dải tần công tác: Là dải tần số mà máy phát có thể làm việc được Nói lênkhả năng làm việc của thiết bị ở những đoạn tần số công tác khác nhau Tùy theoloại thiết bị phát mà có thể hoạt động trên một dải tần hoặc nhiều dải tần công tác Chế độ công tác: Nói lên phương pháp điều chế tin tức và sóng mang của thiết

bị phát

Trong đó Δf là độ sai lệch tần số.f là độ sai lệch tần số

Nguồn cung cấp: Phải đảm bảo cung cấp cho máy phát công suất tiêu thụ theoyêu cầu

Yêu cầu đối với nguồn cung cấp (220V AC, 110V AC)

Đối với tần số của nguồn xoay chiều (50 – 60Hz)

+ Độ nhạy: Biểu thị khả năng thu tín hiệu yếu của máy thu, được xác địnhbằng sức điện động cảm ứng tối thiểu của tín hiệu tại anten để bảo đảm cho máy thulàm việc bình thường Nó thường được đo bằng microvolt Điều kiện làm việc bìnhthường của máy thu là:

Đảm bảo công suất ra danh định

Đảm bảo tỉ số tín hiệu trên nhiễu (S/N)

Muốn nâng cao độ nhạy của máy thu thì hệ số khuếch đại của nó phải lớn và mứctạp âm nội bộ của nó phải thấp (giảm tạp âm của tầng đầu)

Ở siêu cao tần (f>30MHz) độ nhạy của máy thu thường được xác định bằngcông suất chứ không phải bằng sức điện động cảm ứng trên anten

+ Độ chọn lọc: Là khả năng chèn ép các dạng nhiễu không phải là tín hiệu cần thu Nghĩa là độ chọn lọc là khả năng lựa chọn tín hiệu ra khỏi các loại nhiễu

A

A

Đặc tuyến chọn lọc lý tưởng của máy thu có dạng chữ nhật, nghĩa là trong dảithông B biên độ tín hiệu không đổi

- Phân loại máy thu:

Có nhiều chỉ tiêu được đưa ra để phân loại máy thu VTĐ trong đó có một số phương pháp phân loại sau:

+ Phân loại theo dải tần công tác:

+ Phân loại theo chế độ thu:

 Máy thu điều pha…

+ Phân loại theo loại tín hiệu thu:

1.2 SƠ ĐỒ KHỐI THIẾT BỊ THU PHÁT VÔ TUYẾN ĐIỆN

1.2.1 Sơ đồ khối, nguyên lý hoạt động máy phát vô tuyến điện

a, Sơ đồ khối:

Hình 1.2: Sơ đồ khối của máy phát vô tuyến điện

Thông qua sơ đồ khối của máy phát ta có thể hiểu được nguyên lý hoạt độngcủa máy phát vô tuyến điện Chức năng của từng khối như sau:

+ Khối tạo tần số phát: Có nhiệm vụ tạo ra dao động cao tần (sóng mang) cóbiên độ và tần số ổn định, có tầm biến đổi tần số rộng Ta có thể sử dụng mạch LCkết hợp với mạch tự động điều chỉnh tần số (AGC) hoặc yêu cầu mạch dao động cótần số ổn định cao dùng các biện pháp thông thường như ổn định nguồn cung cấp,

ổn định tải, vẫn không đảm bảo được ổn định tần số theo yêu cầu thì phải sử dụngthạch anh để ổn định tần số

+ Khối khuếch đại đệm: Có thể dùng để nhân tần hoặc khuếch đại dao động caotần đến mức cần thiết để kích thích tầng khuếch đại công suất làm việc Nó cónhiệm vụ đệm, làm giảm ảnh hưởng của các tầng sau đến độ ổn định tần số của khốitạo tần số phát Do vậy khối tiền khuếch đại có thể có nhiều tầng như: Tầng đệm,tầng nhân tần, tầng tiền khuếch đại công suất cao tần

+ Khối điều chế: Có nhiệm vụ trộn tín hiệu tin tức với sóng mang cao tần để tạo

ra tín hiệu vô tuyến điện bức xạ ra không gian Tùy theo yêu cầu mà có các phươngpháp điều chế khác nhau như phải đảm bảo độ sâu điều chế

+ Khối khuếch đại công suất:

Khối khuếch đại công suất có nhiệm vụ khuếch đại biên độ và công suất tín

công suất đủ lớn, hiệu suất cao và không sinh hài Công suất ra yêu cầu càng lớn thì

số tầng khuếch đại công suất cao tần càng nhiều

Đối với tầng KĐCS do có yêu cầu đặt ra là tạo ra ở tải một công suất cần thiếtcủa tín hiệu Công suất tạo ra đó phải đảm bảo tiêu thụ ít công suất nguồn nuôi vàđảm bảo sai lệch phi tuyến, sai lệch tần số trong phạm vi cho phép Ngoài ra nó cònphải đảm bảo cho hiệu suất cao và có thể làm việc ở tần số cao Do vậy người tathường dùng tầng KĐ đẩy kéo thiết kế tầng KĐCS để đáp ứng được những yêu cầunày Tầng KĐ đẩy kéo có ưu điểm là tăng công suất, hiệu suất và giảm méo phituyến Tầng KĐ đẩy kéo gồm có 2 phần tử mắc chung tải Ngoài ra còn có thể dùnghai phần tử tích cực cùng loại hay khác loại Với sơ đồ KĐ đẩy kéo song songthường dùng mạch ghép biến áp với tải tiêu thụ

+ Mạch ghép ra anten:

Bộ điều hưởng anten là một trong những yếu tố quyết định đến chất lượng củamáy phát đó là việc phối hợp trở kháng giữa tầng KĐCS và anten Thông thườngmáy phát làm việc trong cả dải tần số trong khi đó anten chỉ cộng hưởng tại một tần

số nhất định do đó cần phải điều hưởng anten bằng cách sử dụng mạch ghép giữaanten và tầng KĐCS

* Yêu cầu đối với mạch ghép anten:

Có khả năng thay đổi độ ghép từ từ để chọn tải lớn nhất Tức là trở khángtương đương của phần tử KĐ phải bằng trở kháng tương đương của mạch ra anten

1.2.2 Sơ đồ khối, nguyên lý hoạt động máy thu vô tuyến điện

Sơ đồ khối máy thu:

Hình 1.3: Sơ đồ khối máy thu đổi tần

- Anten thu: Là phần tử biến đổi năng lượng sóng điện từ thành tín hiệu cao tần

ở ngõ vào của máy thu, anten có tính thuận nghịch

- Mạch vào: Chọn lọc giải tín hiệu thu đối với máy thu dải rộng, chọn lọc tần

số thu với máy thu dải hẹp Nhiệm vụ chủ yếu là phối hợp trở kháng giữa Anten và tầng KĐ cao tần

- Đổi tần: Có nhiệm vụ trộn giữa tín hiệu cao tần đã được khuếch đại với daođộng nội, để tạo ra tần số trung tần ổn định Đổi tần phải đảm bảo các yêu cầu: Tần

tần số cần thu

- OSC: Tạo ra tần số dao động nội để đưa vào bộ đổi tần kết hợp sóng cao tần

để tạo ra tần số trung tần ổn định và có độ chính xác cao

- Khuếch đại trung tần: IFAmp(Intermediate Frequency Amplifier): Bộ khuếchđại có độ chọn lọc cao, hệ số khuếch đại lớn để tăng điện áp tín hiệu đến mức cầnthiết cho khuếch đại tín hiệu trung tần từ bộ đổi tần đưa ra giải điều chế Khối nàyquyết định đến độ nhạy của máy thu Yêu cầu khả năng chống nhiễu cao, chất lượngcao, linh kiện có hệ số khuếch đại

- Tách sóng: Là quá trình khôi phục lại tín hiệu ban đầu (tín hiệu đưa vào điềuchế ở máy phát) từ tín hiệu trung tần Mạch này có thể là: Tách sóng điều biên, táchsóng điều tần, tách sóng điều pha tùy thuộc vào tín hiệu đầu vào máy thu

Yêu cầu: Độ trung thực của tín hiệu tin tức (không gây méo tín hiệu) lọc bỏđược thành phần cao tần

- Khuếch đại tin tức: Là mạch khuếch đại tần số thấp, có thể là khuếch đại hìnhảnh, có thể là khuếch đại âm thanh

- Bộ chỉ thị: Chỉ thị hình ảnh, âm thanh rõ nét trung thực, đặc biệt phải chú ý nóphải phù hợp với tín hiệu cần chỉ thị.

- AGC: Mạch tự động điều chỉnh hệ số khuếch đại Nhiệm vụ chủ yếu là chốngphadinh

1.3 CÁC BỘ QUAN TRỌNG TRONG MÁY THU PHÁT

Các bộ tổng hợp tần số, bộ khuếch đại công suất, bộ điều hưởng anten…có

tính chất quyết định tới tần số phát, công suất ra của máy phát và hiệu suất suất máyphát Đây là những tham số quan trọng, nó quyết định khả năng làm việc tối ưu của máy phát

1.3.1 Bộ tổng hợp tần số

Bộ tổng hợp tần số có nhiệm vụ tạo ra tần số dao động nội có giá trị theo yêucầu và có độ ổn định cao Cấu trúc cơ bản của bộ tổng hợp tần số bao gồm nguồntạo dao động chuẩn, mạch vòng khóa pha PLL, bộ lọc thông thấp và các mạch chiatần với hệ số có thể thay đổi được Trong đó PLL có vai trò quan trọng nó thực hiệncác phép biến đổi cơ bản trong bộ tổng hợp tần số

a, Mạch vòng khóa pha PLL

PLL là một hệ thống nối tiếp có một bộ tách sóng pha, bộ lọc thông thấp TLL

và bộ khuếch đại sai số trên đường truyền tín hiệu thuận và bộ tạo dao động đượcđiều chỉnh bằng điện áp VCO trên đường hồi tiếp

PLL hoạt động trên nguyên tắc vòng điều khiển Trong PLL các đại lượng vào

và các đại lượng ra là tần số, chúng được so sánh với nhau về pha Vòng điều khiển

có nhiệm vụ phát hiện và điều chỉnh những sai số nhỏ về tần số giữa tín hiệu vào và

0

thì đó là mạch nhân tương tự, còn với PLL thì dùng mạch AND hoặc trigger) Tínhiệu đầu ra của bộ tách sóng pha được đưa đến bộ tạo dao động VCO làm thay đổitần số dao động của nó sao cho tần số của tín hiệu vào và tín hiệu ra giảm dần và

0

Hình 1.4: Sơ đồ khối của bộ PLL

PLL được ứng dụng trong nhiều lĩnh vực nhưng thông dụng nhất là nhằm biếnđổi tần số Ta xét hoạt động của PLL trong bộ tổng hợp tần số Đây là một ứng dụng quan trọng của PLL Tổng hợp tần số là tạo ra một mạng tần số rời rạc từ tần

số có độ ổn định cao Những phép biến đổi cơ bản trong tổng hợp tần số là nhân và chia tần số, PLL được dùng để thực hiện phép biến đổi đó

- Tách sóng pha tuyến tính: Thường là mạch nhân tương tự, tín hiệu ra của nó tỉ

lệ với biên độ tín hiệu vào

Bộ so pha

Chia Tần

VCO

LTT và KĐ

Vi(t) = Visinωit

KĐCS

- Tách sóng số (tách sóng pha phi tuyến): Được thực hiện bởi các mạch số, tínhiệu vào và dãy xung hình chữ nhật, tín hiệu ra không phụ thuộc vào biên độ các tínhiệu vào Các mạch số có thể là mạch AND, OR, NOT.

- Bộ lọc thông thấp: Trong bộ tổng hợp tần số lọc thông thấp có nhiệm vụ sau: Chọn tín hiệu tần số thấp đi qua, nén thành phần tần số cao

Bảo đảm cho PLL bắt nhanh và bám được tín hiệu khi tần số thay đổi, tức làtốc độ đáp ứng của nó đủ cao

Trong hệ thống PLL thông thường người ta hay dùng các mạch lọc thông thấploại lọc tích cực hoặc thụ động Lọc thụ động thì đơn giản độ tin cậy cao, lọc tíchcực thì có thể tăng hệ số khuếch đại của hệ thống

- Bộ tạo dao động điều khiển bằng điện áp VCO: VCO là khối quan trọng nhấttrong PLL vì nó quyết định độ ổn định tần số để đảm bảo có thể làm việc tốt nhấtthì VCO phải thỏa mãn những yêu cầu:

Đặc tuyến truyền tải đạt tần số điện áp phải tuyến tính

Độ ổn định tần số cao, dải biến đổi tần số theo điện áp vào rộng

Tạo được dao động tần số cao

Dễ điều chỉnh, tích hợp được

- Tần số của tín hiệu thường là tần số chuẩn được tạo ra bằng mạch dao động

1.3.2 Bộ khuếch đại công suất

a Khái niệm, nhiệm vụ.

Trong máy phát VTĐ thì tầng khuếch đại công suất cực kỳ quan trọng TầngKĐCS có nhiệm vụ khuếch đại tín hiệu ra từ khối kích thích với công suất yêu cầu

để đưa ra anten, nên tầng khuếch đại công suất sẽ quyết định công suất ra tới anten.Trong thông tin hàng hải yêu cầu cự ly thông tin xa do vậy tầng KĐCS sẽ quyếtđịnh rất lớn tới hiệu quả của máy phát nên ta phải quan tâm rất nhiều

+ Khối khuếch đại công suất: Có nhiệm vụ khuếch đại biên độ và công suất

của tín hiệu ra đủ lớn để đưa ra anten theo yêu cầu công suất Pra của máy phát Yêucầu tạo ra công suất đủ lớn, hiệu suất cao và không sinh hài Công suất ra yêu cầucàng lớn thì số tầng khuếch đại công suất cao tần càng nhiều.

+ Khối tiền khuếch đại công suất: Hoạt động tương tự như khối khuếch đạicông suất Khối tiền khuếch đại công suất có nhiệm vụ chủ yếu làm tăng hệ sốkhuếch đại

b Các tham số của tầng khuếch đại công suất.

suất ra và công suất vào

c Các chế độ công tác của tầng khuếch đại công suất.

Người ta phân loại bộ khuếch đại hoạt động ở các chế độ A, B, AB, C

Khi tín hiệu vào hình sin thì chế độ A luôn tồn tại dòng tĩnh colecto Vì vậy hiệusuất của bộ khuếch đại ở chế độ A rất thấp (< 50%) Do đó chế độ A chỉ dùng trongtrường hợp công suất ra nhỏ

hơn chế độ A và khoảng (< 70%) Vì dòng tĩnh lúc này nhỏ hơn ở chế độ A Điểmlàm việc nằm trên đặc tuyến tải gần khu vực tắt của transistor

Chỉ một nữa chu kỳ âm (hoặc dương) của điện áp được transistor khuếch đại Vớichế độ này hiệu suất đạt được cao hơn chế độ AB

rất lớn Nó có thể được dùng trong bộ khuếch đại tần số cao và dùng tải cộng hưởng

có thể lọc ra được hài bậc nhất như mong muốn Chế độ C còn được dùng trongmạch logic và mạch khóa

Tầng tiền KĐCS có nhiệm vụ tạo ra tín hiệu đủ lớn để đưa đến kích thích chotầng KĐCS cao tần làm việc Ở tầng này không yêu cầu HSKĐ lớn mà chỉ yêu cầuđảm bảo độ trung thực của tín hiệu, phối hợp trở kháng và có khả năng tự động điềuchỉnh HSKĐ để đảm bảo mức công suất ra ổn định Để đáp ứng được yêu cầu nàytrong thực tế người ta thường sử dụng tầng KĐCS làm việc ở chế độ A cho tầngtiền KĐCS.

1.0kHz

+V

T1 C

Rc Rb

Rt

Hình 1.6 : Mạch OE hoạt động ở chế độ A

Mạch OE này cho HSKĐ lớn, méo phi tuyến nhỏ, trở kháng vào ra ở mứctrung bình nên rất hay dùng và tiện lợi khi ghép với nguồn tín hiệu và ghép tải Vìvậy sơ đồ OE hay được lựa chọn để xây dựng tầng tiền KĐCS

1.3.3 Bộ điều hưởng anten

Một trong những yếu tố quyết định đến chất lượng của máy phát đó là phối hợptrở kháng giữa tầng khuếch đại công suất và anten để anten có thể bức xạ tốt nhấtsóng điện từ ra không gian Khi đó anten làm việc ở chế độ cộng hưởng Nếu máyphát 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 theo nguyên tắc trên máy phát phải sử dụng nhiềuAnten để phát nên sẽ gây lãng phí, tốn kém Vấn đề đặt ra là máy phát sử dụngnhiều tần số mà chỉ sử dụng một anten để khắc phục nhược điểm trên ta phải mởrộng dải tần làm việc của anten phát bằng cách sử dụng mạch ghép anten giữa tầngKĐCS và anten

Để điều hưởng được thì phải dùng các mạch ra Tùy theo yêu cầu của mạch ra

mà mạch ra có hai loại là mạch ra đơn giản và mạch ra phức tạp Nếu mạch ghépmắc trực tiếp với Anten thì là mạch ra đơn giản Nếu mạch ghép ghép gián tiếp vàoanten là mạch ra phức tạp

a Mạch ra đơn giản:

Hình1.7: Anten mang tính cảm kháng

Hình1.8: Anten mang tính dung kháng

Trở kháng của khung tương đương:

P P

 

AE

KE

R R

Từ công thức trên ta thấy rằng hiệu suất bức xạ của anten hầu như không phụthuộc vào anten chỉ phụ thuộc vào thành phần điều chỉnh và thành phần ghép

Trong các loại mạch trên thì khi thay đổi Xgh để chọn điều kiện tải tốt nhất còn

Mạch ra đơn giản có ưu điểm kết cấu đơn giản hiệu suất cao song có khuyếtđiểm khi điều chỉnh độ ghép thì ảnh hưởng đến cộng hưởng mạch Anten ngược lạiđều chỉ cộng hưởng mạch Anten thì ảnh hưởng đến độ ghép Để khắc phục người tađưa ra mạch ra phức tạp

b Mạch ra phức tạp:

Hình 1.9: Mạch ra Anten phức tạp

Từ trên sơ đồ ta thấy rằng muốn điều chỉnh cộng hưởng mạch trung gian và

muốn phối hợp với tải tốt nhất thì điều chỉnh M

- Phân tích tính lọc hài của mạch ra Anten:

Như ta đã biết muốn công suất và hiệu suất ở tầng ra cao thì yêu cầu tầng ra làmviệc ở chế độ B hoặc C, do đó trong mạch Colector ngoài thành phần cơ bản cònthành phần hài bậc cao:

Các thành phần hài bậc cao này được đưa ra Anten và bức xạ ra không gian sẽgây nhiễu trong môi trường truyền sóng mức độ bức xạ sóng hài càng lớn thì phạm

vi nhiễu càng lớn

Trong thực tế để tránh sóng hài bức xạ ra không gian gây nhiễu thì phải ép nănglượng sóng hài xuống mức quy định Việc ép năng lượng sóng hài này gọi là lọchài Nếu mạch ra cộng hưởng với thành phần bậc n khi đó điện áp lấy ra nhân lên nlần máy phát khi đó gọi là máy phát nhân tần số

Nếu mạch ra cộng hưởng với thành phần hài bậc 1

áp trong khung đồng pha

Quan hệ dòng và áp trong khung được mô tả như sau:

iCW1

iW1

uW1

Xét với thành phần hài bậc cao giả sử với thành phần 2W

Khi đó dòng và áp lệch pha nhau:

P  I R (1.9)

- Công suất thành phần bậc n:

2

1 .2

P  I R (1.10)

I I I I

  (1.11)

Độ lọc hài nói lên lượng hài trong mạch Anten nhỏ hơn lượng hài trong mạchColecter nhỏ hơn bao nhiêu lần

Vì vậy:

Mạch ra đơn giản có tác dụng lọc hài

Độ lọc hài của khung phụ thuộc vào hệ số phẩm chất của các linh kiện

Hệ số phẩm chất càng lớn thì độ lọc hài càng tốt

CHƯƠNG 2 NGUYÊN LÝ HOẠT ĐỘNG CỦA MÁY

THU PHÁT MF/HF JSS-720 2.1 GIỚI THIỆU VỀ MÁY THU PHÁT MF/HF JSS-720

2.1.1 Khái quát chung về thiết bị

Việc tự động hóa ở mức độ cao và việc sử dụng công nghệ số đã nâng cao độtin cậy của hệ thống GMDSS Thiết bị vô tuyến điện MF/HF JSS–720 được thiết kế

để phục vụ cho cự ly thông tin liên lạc trung bình và dài, hệ thống tích hợp này đápứng được tất cả các yêu cầu mà hệ thống GMDSS đặt ra đối với thiết bị vô tuyếnđiện hàng hải MF/HF

Thiết bị thu phát JSS-720 bao gồm: MF/HF phát, thiết bị gọi chọn số, thiết bịtruyền chữ băng hẹp (NBDP), MF/HF thu, và máy thu trực canh (DSC W/K)

Nó sử dụng thông tin số hóa phù hợp cho tự động phát cấp cứu và an toàn cũngnhư mục đích thông tin liên lạc chung

Tính năng của nó dễ xử lý và vận hành, và không yêu cầu kỹ thuật đặc biệt.Hơn nữa các chức năng tự kiểm tra và modul thiết kế đảm bảo dễ dàng kiểm tra vàbảo trì

2.1.2 Đặc điểm của thiết bị

- Điều khiển chung: Để cùng một lúc đáp ứng được các yêu cầu của hệ thốngGMDSS là cải thiện chức năng thông tin thông thường và giảm sự phức hợp củathiết bị mà vẫn đảm bảo được chức năng làm việc, máy thu phát MF/HF JSS-720được sắp xếp theo modul Do vậy các modul được tích hợp thành một hệ thống vàđược điều khiển bởi một modul điều khiển nằm ngay trong hệ thống Khi máy hoạtđộng các lệnh từ bàn phím sẽ được đưa tới modul điều khiển, tại đây các modulđiều khiển sẽ tiến hành phân tích các lệnh và đưa ra các lệnh điều khiển tới cácmodul khác trong hệ thống nhằm tạo thành một hệ thống hoạt động hiệu quả đápứng được yêu cầu của người sử dụng

- Khả năng hoạt động:

Những hoạt động chung của máy bao gồm: Thực hiện các cuộc thu phát các bứcđiện thông tin cấp cứu, an toàn và các thông tin thông thường Máy có khả năngphát các tín hiệu cấp cứu trên tần số 2182KHz Ngoài ra máy còn có thể phát và thunhững thông tin thông thường bằng vô tuyến điện thoại hoặc truyền chữ băng hẹptrên dải tần MF/HF

Các cuộc gọi khẩn cấp, cấp cứu có thể phát đi bằng cách ấn phím Distress Máy cũng có thể được bố trí để trực canh tự động đối với các cuộc gọi cấp cứu từ các tàukhác hoặc từ các đài bờ bằng DSC trên tần số 2187.5KHz.

Máy có khả năng tự kiểm tra tình trạng của hệ thống

Dữ liệu thiết bị đầu cuối cho phép bạn hoạt động DSC và NBDP thông tin liên lạc, sửa tin nhắn điện báo và đọc tin nhắn điện báo đã nhận trên màn hình hiển thị Khi khẩn cấp lúc có tín hiệu hành động bạn có thể thông báo bị nạn hay nhận thông báo bị nạn từ các tàu khác trên màn hình hiển thị của thiết bị

Với khả năng như trên máy thu phát JSS-720 đã đáp ứng được đầy đủ các yêu cầu của tổ chức GMDSS Chính vì thế mà máy JSS-720 được sử dụng rộng rãi trên các tàu

- Điều khiển từ xa:

Hệ thống buồng máy và anten tuner (mà có thể đặt gần nhau) là điều khiển từ

xa bởi bộ điều khiển MF/HF Nơi yêu cầu hoạt động là một không gian không quá lớn và các thành phần có thể bố trí một cách linh hoạt thích hợp cho khai thác hàng ngày

- Băng tần: Phát 1.6-27.5MHz thay đổi trong khoảng 100Hz

Thu 90kHz-29.9999KHz biến thiên trong khoảng 10Hz

- Tần số ổn định: Phương thức tổng hợp

Độ lệch: Ít hơn 10Hz (ít hơn 0.3PPM)

- Lựa chọn tần số: Sử dụng 500 kênh cho thoại hoặc ghi từ bàn phím 2182kHz (H3E), 2187.5kHz (F1B/J2B), hoặc 8414.5kHz (F1b/J2B) có thể được thiết lập bởi một hành động đơn lẻ

- Chế độ phát: 2182kHz (H3E), USB (J3E), FSK (F1B/J2B), CW (A1A)

- Kiểu thông tin: Đơn công và song công

- Sự rung động: Biên độ lớn nhất 3.2mm tại 5-12.5Hz, 0.76mm tại 12.5-25Hz,

và 0.2mm tại 25-50Hz

- Nguồn cấp: 100-120V/200-240V AC  10%, 50/60Hz, một pha, 3.3kVA max.

- Kích thước toàn bộ: Trọng lượng 150 kg

Kích thước 600(W) X 500(D) X 1251.2(H) (mm)

Máy JSS-720 gồm có những modul sau đây:

(hoạt động bởi nguồn cấp DC).

- Công suất biến đổi: Trong 3 bước

- Độ lệch tần số: Ít hơn 10Hz (ít hơn 0.3ppm)

- Chiều rộng băng tần: 3KHz hoặc ít hơn J3E và H3E, 0.5KHz hoặc ít hơn F1B/J2B và A1A

- Tỷ lệ suy giảm đường truyền: 40dB hoặc nhiều hơn (cho J3E)

- Phát xạ không mong muốn:

J3E: 1.5 – 4.5KHz: 31dB hoặc nhiều hơn

4.5 – 7.5KHz: 38dB hoặc nhiều hơn

7.5KHz trở lên: 43dB hoặc nhiều hơn

F1B/J2B: 138KHz: 15dB hoặc nhiều hơn

276KHz: 31dB hoặc nhiều hơn

500KHz: 43dB hoặc nhiều hơn

- Tổng thể tần số đặc trưng: Độ lệch tại 350 – 2,700Hz ít hơn 6dB

- Hai chuông báo tạo tín hiệu: Tích hợp

b MF/HF thu (NRD-740)

- Dải tần thu: 90kHz -29.999999MHz.

- Hệ thống thu: Bộ tạo phách đôi siêu tăng cùng hệ thống chuyển đổi lên sử

dụng bộ khóa pha số cho bộ tổng hợp tần số

100mV ở 10dB hoặc ít hơn

- Sự phát giả mạo: Công suất phát từ anten đầu cuối là 1nW hoặc ít hơn

- Độ nhạy:

Chế độ

Tần số

- Chỉ số xác định chi tiết của bộ lọc 3KHz (cho SSB):

Tốc độ biến đổi băng tần từ 2.4-3KHz là 6dB

- Chỉ số xác định chi tiết của bộ lọc 0.3KHz (cho DSC, NBDP):

- Độ loại trừ tần số ảnh là: 70dB hoặc nhiều hơn

- Độ loại trừ tần số trung gian: 80dB hoặc nhiều hơn

- Sự trả lời sai: 70dB hoặc nhiều hơn

Sự loại bỏ và ngăn nhiễu là không cần cho (DSC, NBDP)

Tỷ lệ lỗi là 1x10-2 hoặc ít hơn.

Tín hiệu không mong muốn: Mức đầu vào là 31.6mV, không điều chế

Ngăn chặn: Khi có một tín hiệu không mong muốn ở một khoảng cách lớnhơn 3KHz từ tín hiệu mong muốn áp dụng cho tín hiệu mong muốn điện áp vào 10

muốn 3dB là 10mV hoặc nhiều hơn

Tín hiệu không mong muốn: Cấp đầu vào là 1mV

c DSC thu xem lưu giữ (NRD-720)

- Những tần số thu: 6 tần số: 2187.5KHz, 4207.5KHz, 6312KHz, 8414.5KHz,12577KHz, và 16804.5KHz

- Quét: Nhận quét bất kỳ tần số mong muốn nào ở trên Quét xong chọn tần sốtrong 2s và chấm dứt quét khi có duy nhất 100-baud mô hình chọn

- Hệ thống thu: Bộ tạo phách cùng hệ thống chuyển đổi sử dụng khóa một pha

Tín hiệu không mong muốn: Cấp đầu vào là 31.6mV

Tín hiệu không mong muốn: Cấp đầu vào là 1mV, không điều chế, tần số bù

- Sự phát sai: Công suất phát từ anten đầu cuối là 1nW hoặc ít hơn

Không điều biên

- Mã xử lý: Mã 10 lỗi điều chỉnh theo quy định cùng CCIR khuyến cáo 493-3.Dao động chủ

- Kiểu: Tinh thể

- Tần số: 10,000KHz

- Tài liệu nhớ: Tài liệu cuộc gọi đi 15 tập tin

(RAM sao lưu) Tài liệu chung cuộc goi nhận 5 tập tin

Tài liệu cuộc gọi nhận 20 tập tin

- Chế độ hoạt động: ARQ, CFEC và SFEC.

- Chỉ báo trực quan: POWER ON, STAND-BY, CALLED, CALLING, FREE

SIGNAL, ARQ, CFEC, SFEC, SEND, RECEIVE, PHASING, REPHASING, REPEAT, ERR

- Đường tín hiệu: Hai khóa giai điệu cùng 7 mã, không đổi 4B/3Y tỷ lệ (B: 1785

Hz, Y: 1615Hz)

- Dung lượng lưu trữ: 2 KB chính cùng 10 giờ tụ điện dẫn.

- Trương trình hệ thống: Đầy đủ EEPROM từ trương trình sử dụng thiết bị

- Tần số trung tâm: 1700Hz

- Độ rộng tần số thay đổi: 85Hz.

- Điều chế: Giai đoạn liên tục AFSK.

- Tốc độ điều chế: 100 baus (ARQ, chế độ FEC).

- Tần số lỗi: Ít hơn 0.5Hz.

- RX- âm đầu vào: +10 dBm đến -25 dBm, 600 không cân bằng

- TX- âm đầu vào: +10 dBm đến -20 dBm, 600 không cân bằng

f Antenna tuner tự động (NFC-7000)

- Dải tần: 1.6 – 27.5MHz

- Antenna yêu cầu: 10 – 30 m giây hoặc 10m cáp kéo

- Điều chỉnh anten: Tự động điều chỉnh đầy đủ, có thể đặt bằng tay cho

2182kHz

- Thời gian điều chỉnh: Chế độ thường ít hơn 15s, chế độ nhớ xấp xỉ 80ms

- Kích thước toàn bộ: Trọng lượng 12 kg

Kích thước 350(W) X 165(D) X 560(H) (mm)

g Bộ điều khiển MF/HF (NCH-700)

- Các thành phần được điều khiển: Nguồn cung cấp gồm cả AC và DC, máyphát, máy thu MF/HF, thiết bị DSC, thiết bị NBDP, máy thu trực canh DSC,chương trình tần số, kiểm tra tự chuẩn đoán

- Tốc độ thực hiện điều khiển: 4800 baud/s

h Đầu cuối dữ liệu (NWZ-700)

- Bộ xử lý bên trong: Microprocessor: 9.54 megahertz intel 80C86-2

- Dung lượng của bộ nhớ bên trong: Đĩa mềm 3 ½”, 1.44-megabyte hoặc kilobyte, 94-milisecond thời gian truy cập trung bình

720 Hiển thị: LCD chiếu sáng lưng

Hiển thị tinh thể lỏng, 640 x 400 điểm ảnh cho 640 x 400 bit điểm sáng đồ hoạ 80 x 25 dòng, khả năng tương thích CGA, điều khiển tương phản, điều khiển độchói

- Bàn phím: 82 phím hoặc 84 phím, tương thích với bàn phím cải tiến IBM, được gắn vào bề mặt bằng số, dành riêng các phím điều khiển con trỏ

- Giao diện chuẩn:

PRT/FDD: Máy in song song và thuộc bên ngoài 5 ¼ “ cổng ổ đĩa mềm.COMMS: Tương thích cổng RS-232-C

- Phần mềm bên trong: MS-DOS phiên bản 3.30 hệ điều hành trên ROM

- Yêu cầu về năng lượng: 12V DC, 0.85 A

- Kích thước toàn bộ: Trọng lượng 2.8 kg

- Băng mực: Kiểu JW-Z180, mực in màu đen

- Năng lượng sơ cấp: DC 12V, công suất tiêu thụ 18W (DC 12V, 1.5A)

- Kích thước: 305(W)x135(D)x65(H) (mm).

- Trọng lượng: 1.5kg.

2.2 NGUYÊN LÝ HOẠT ĐỘNG CỦA MÁY THU PHÁT MF/HF JSS-720

2.2.1 Sơ đồ khối máy thu phát JSS-720

a Sơ đồ khối:

drive amp

power amp

sennor antena turen

NguyÔn V¨n Chung Ths.NguyÔn Ngäc S¬n

M CODE 20kHz

(ONLY SSB DUPLEX)

com

d/a cpu

ATT SW

SPACE FIL

A/D LPF

A/D LPF

ant filter

rx rf spriter

20mhz ref.

see me/he receiver block diagram mf/hf receiver

w/k receiver

SW 20mhz

see w/k receiver block diagram

LOW VOLTAGE BOARD

DC - DC -CONVERTER

PRINTER

DATA TERMINAL

CONTROLLER cONTROL SIG

Hình.2.1 Sơ đồ khối của thiết bị thu phát MF/HF JSS-720.

b Nguyên lý hoạt động chung

Sơ đồ khối máy thu phát JSS-720 được phân biệt làm hai phần là phần phát vàphần thu trong đó có hệ thống điều khiển tại chỗ và nguồn cung cấp được dùngchung cho cả bên phát và bên thu

Nguyên lý hoạt động của phần phát:

- Tín hiệu AF từ bộ chuyển mạch AF-SW được đưa tới bộ điều chế MOD tạiđây AF được điều chế với tín hiệu song mang lấy từ khối FREQUENCYCONVERTER rồi đưa tới mạch lọc BPF sau đó được đưa tới bộ suy giảm ATT

- Tín hiệu từ bộ suy giảm cùng với tín hiệu song mang được đưa tới bộ điềukhiển khuếch đại VCA rồi khuếch đại để được tần số 455KHz

- Tín hiệu tiếp tục được đưa qua các bộ trộn và lọc với tần số fL1, fL2 để tạo

nó được khuếch đại rồi đưa đến các mạch chia công suất POWER SPLITTER thànhhai công suất Hai công suất này được đưa đến hai mạch khuếch đại công suất rồiđược cộng lại ở mạch cộng công suất POWER COMBINER Tín hiệu ra ở mạchnày được đưa tới bộ điều hưởng anten ANTENNA TUNER rồi được đưa tới anten

để bức xạ ra không gian

Nguyên lý hoạt động của phần thu:

Tín hiệu vô tuyến trong không gian được thu bởi anten thu của máy Tín hiệunày được chia làm hai đường một đường cho máy thu MF/HF một đường cho máythu trực canh Tín hiệu từ bộ chia đi qua bộ lọc anten để lọc những tần số cần thurồi tới bộ SEE MF/HF RECEIVER sau đó tín hiệu được đưa về bộ điều khiển đểtách lấy tín hiệu cần thu Một đường tín hiệu đi qua khối SEE W/K RECEIVER vàomáy thu trực canh DSC Khối điều khiển CPU CONTROL điều khiển tín hiệu trongcác khối DSC và NBDP để được tín hiệu cần thu, sau đó bộ điều khiển đưa dữ liệutới màn hình hiển thị và máy in

2.2.2 Phân tích nguyên lý hoạt động của các khối trong máy thu phát MF/

HF JSS-720.

Từ sơ đồ khối trên của máy ta có thể vẽ lại như hình vẽ 2.2

Máy gồm có các khối: Khối hệ thống, khối điều khiển (NCH-700), khối thiết bịđầu cuối dữ liệu (NWZ-700), khối máy in (NKG-700), khối điều hưởng anten(NFC-700) Trong đó khối hệ thống gồm có: Bộ kích thích (gồm có khối phát SSB

và khối đổi tần), khối thiết bị DSC, khối thiết bị NBDP, khối điều khiển tại chỗ,khối thu MF/HF, khối thu trực canh W/K, khối nguồn cung cấp (bao gồm bộ biến

đổi DC/DC, bộ nguồn chính và bộ cấp điện áp thấp) Tất cả hoạt động của các khốiđược điều khiển bởi bộ điều khiển

Hình.2.2: Sơ đồ khối thu gọn của máy thu phát MF/HF JSS-720.

-Khối nguồn cung cấp

(bao gồm bộ biến đổi

a Khối điều khiển tại chỗ (CDJ–1100)

- Mạch điều khiển tại chỗ là mạch chính trong hệ thống điều khiển JSS–720 Mạch có nhiệm vụ điều khiển tín hiệu điện báo, tín hiệu thoại và thông tin dữ liệuthông qua bộ điều khiển

ROM 256 byte) các mạch ngoại vi gồm ERROM–32 Kb, EERROM–8 Kb, mạch

BK, mạch KEY, mạch MIC và điều khiển đường tín hiệu AF

- Các mạch ngoại vi và CPU điều khiển dữ liệu thông qua các mạch vào/ra dữliệu

(Bao gồm 4IC với 2 kênh vào ra) của 8 bộ phân sau:

+ Bộ điều khiển từ xa

- Dữ liệu chuỗi được cấu tạo như sau:

+ Các lệnh từ xa và dữ liệu nội dung từ xa Điều khiển tại chỗ, DSC vàNBDP

+ Các lệnh máy thu và máy thu trực canh

+ Các lệnh từ khối kích và bộ điều hưởng anten

+ Dữ liệu vị trí và thời gian từ thiết bị GPS

CPU có một cửa sổ vào/ra để kiểm tra các kết quả điều khiển và khai thác, điềukhiển hiển thị các bức điện từ các thiết bị tương ứng, kiểm tra chuẩn đoán và hiểnthị các vấn đề về nhận dạng Khác với sự thiết lập trạng thái ban đầu và sự chuẩnđoán của hệ thống, các mạch điều khiển tại chỗ không đưa ra bất kỳ một dữ liệunào

Mạch B/K thực hiện bằng cách điều khiển các đường –BK của bộ điều khiểnthiết bị DSC, thiết bị NBDP, máy thu MF/HF, máy thu trực canh , bộ kích (mạchphát SSB) Khi điều kiện làm việc phím của các thiết bị tương ứng được thỏa mãn,mạch phím điều khiển đóng vai trò là phím điều khiển của máy kích phát (mạchphát SSB) bộ khuếch đại công suất, bộ điều hưởng anten tại chổ cũng điều khiểnviệc chuyển mạch các đường MIC và AF đối với các bộ phận khác nhau

b Khối nguồn cung cấp cung cấp

Mạch nguồn cung cấp bao gồm:

- Mạch cấp nguồn chính NBL-720 (cung cấp 80V DC cho mạch KĐCS)

+ Khi nguồn AC được bật, máy biến áp T1 tạo ra nguồn (100V AC, 2A) cấpcho thiết bị dữ liệu đầu cuối và máy in, nguồn 5V (8V AC, 4.3A) cho mạch điềukhiển, nguồn 24V (19.5V, 28A) cho chuyển đổi DC-DC và nguồn 80V DC (40Vcho đầu vào DC) cho mạch khuếch đại công suất phát Nếu nút ON TX không được

ấn xuống các mạch nạp sẽ hoạt động để nạp Acqui (bình nạp cũng có thể được thựchiện) Nếu MF/HF được ấn nút OFF với nguồn AC, thì hệ thống có thể sử dụngnguồn một chiều DC

+ Mạch báo động và mạch bảo vệ:

+ Các chức năng báo động và bảo vệ được cung cấp:

Công suất khuếch đại 26V DC mạch quá dòng báo động

Điều khiển 26V DC mạch quá dòng báo động

Chuyển đổi đầu ra DC-DC 26V DC/40V DC mạch quá dòng báo động.Chuyển đổi đầu ra DC-DC 26V DC/40V DC mạch đầu ra sẽ đóng OFF.Rơle +BK quá dòng mạch báo động

80V DC điện áp đầu ra báo động

- Mạch nguồn chính cấp nguồn DC đến thiết bị VHF và SES Chính xác hơn,nguồn một chiều 10A và 24V được cung cấp cho thiết bị VHF Trong thời gian hoạtđộng ở chế độ thường, tương đương với điện áp để sạc điện áp đầu ra giảm khoảng2.4V chủ yếu là cung cấp Khi nạp nếu nó không tăng, điện áp một chiều từ Acquiđược cung cấp cho thiết bị VHF (năng lượng không được cung cấp trong nạp cânbằng)

- Để SES, nguồn 40V DC được cung cấp Điện áp đầu vào mà SES chịu đượcphải lớn hơn điện áp nạp của Acqui sử dụng bởi vì SES được kết nối với Acquisong song thông qua chuyển đổi S2

- Nếu thiết bị MF/HF và SES hoạt động trong thời gian sử dụng đầu vào DC sẽvượt qua dòng vào hiện tại của hệ thống Để ngăn chặn điều này, hoặc là SES hoặcthiết bị MF/HF phải được lựa chọn từ bộ điều khiển từ xa

- Mạch cấp điện áp thấp CBD-1710 (cung cấp điện áp DC ổn định cho mạchcủa các khối NBDP, EXCITER, RX, LOCALCONT, WATCH RX, DSC, REMOTE…)

Mạch này cung cấp các điện áp sau đây:

+12V, -12V và cho mạch kích thích (khi chuyển đổi nguồn ở trên)

+12V và +5V cho máy thu MF/HF (khi chuyển đổi nguồn ở trên).

+12V và +5V cho máy thu W/K (khi có nguồn AC đầu vào)

+12V, -12V và +5V cho mạch DSC (khi có nguồn AC đầu vào hoặc khinguồn cung cấp cho đầu vào là nguồn DC)

+12V, -12V và +5V cho mạch NBDP (khi chuyển đổi nguồn ở trên)

+5V cho mạch điều khiển cục bộ (khi chuyển đổi nguồn ở trên)

- Mạch biến đổi DC-DC CBG–710 và mạch biến đổi DC-DC CBG–711

Mạch này tạo ra điện áp +16V, -16V và +9V từ nguồn DC, và nguồn cungcấp cho các mạch điện áp thấp

Nó cũng tạo ra điện áp +26V và +40V (sử dụng cho các mạch khuếch đạicông suất đầu vào DC) cho mạch điều hưởng anten, mạch +BK và mạch khuếch đạicông suất (đối với thiết bị điều khiển mạch khuếch đại)

- Mạch điều khiển nguồn CBJ-710

Mạch cấp nguồn có thể hoạt động với đầu vào DC hoặc AC

+ Nguồn điện xoay chiều dùng ở những nơi có điện AC Với điện xoay chiềuphải qua máy biến áp để hạ xuống điện áp thích hợp sau đó dưa qua bộ chỉnh lưu

+ Nguồn điện một chiều DC 24V được sử dụng ở những nơi không có nguồnxoay chiều hoặc những trường hợp bị mất do hỏng hóc Nguồn một chiều khôngcần qua biến áp hoặc chỉnh lưu

+ Có một chuyển mạch tự động để nối máy với nguồn xoay chiều hoặcnguồn một chiều

Sau khi chỉnh lưu điện áp đó sẽ được biến đổi thành các mức điện áp thíchhợp là +16V, -16V và +9V để cung cấp cho các khối làm việc của máy thu và máyphát

- Khối nguồn bao gồm cả mạch nạp điện cho Acqui

+ Mạch nạp cho Acqui sẽ thay đổi điện áp cho Acqui đạt tới mức đã định vớidòng cố định là 20A Tại đó mạch điều khiển điện áp cố định có chức năng làm thấphơn dòng nạp và duy trì điện áp ở mức đã định

+ Có hai cách nạp: Nạp tự do và nạp cân bằng Để chuyển đổi hai phươngpháp này bằng nút CHARGE ở trên khối TX

+ Nếu đặt phím CHARGE chuyển về ORDINARY là đặt chế độ nạp tự do,

cụ thể bằng cách đóng mạch Acqui Đây là phương pháp thông dụng để Acqui luônđược giữ ở mức nạp đầy

+ Nếu đặt nút CHARGE chuyển về EQUAL là đặt chế độ điện áp nạp cânbằng thực hiện bằng cách đóng mạch Acqui Ở cách này mỗi bộ Acqui sẽ được nạpbằng nhau.

c Bộ kích thích.

Gồm có 2 khối là: khối tạo tín hiệu SSB và bộ tổng hợp tần số

- Khối tạo tín hiệu SSB: gồm các khối chuyển mạch âm tần, điều chế cân bằng

và các bộ suy giảm có tác dụng chuyển mạch chọn tín hiệu âm tần cần phát điều chếvới sóng mang để tạo tín hiệu đơn biên SSB Khối này được điều khiển bởi một bộ

vi xử lý (CPU Control)

Tín hiệu phát được lấy từ bộ chuyển mạch tín hiệu âm tần AF SW Bộ chuyểnmạch AF chọn một trong các loại tín hiệu: MIC, FS (tín hiệu điều tần), ALARM(tín hiệu cảnh báo) và TONE (tín hiệu xung vuông dùng để phát thử làm tín hiệuđiều chế trong chế độ phát MCW và làm tín hiệu dịch tần trong chế độ phát FSK)được chọn thông qua bộ chuyển mạch AF-SW Tín hiệu này được đưa tới bộ điềuchế cân bằng với tần số sóng mang là 455KHz được lấy từ bộ tạo tần số chuẩn PLL

Tín hiệu sau khi đi qua mạch điều chế cân bằng là tín hiệu chỉ có hai biên tần màkhông có sóng mang được đi qua mạch thông dải BPF để lọc bỏ một biên tần dưới.Sau khi qua mạch lọc tín hiệu bị yếu đi một phần nên nó phải được đưa vào bộ KĐ.Tiếp tục tín hiệu qua bộ suy giảm làm giảm năng lượng tín hiệu để giảm độ sâu điềutránh hiện tượng quá điều chế gây méo tín hiệu Sau đó tín hiệu lại được điều chế lạivới thành phần sóng mang 455KHz, tín hiệu sóng mang này trước khi được điềuchế với tín hiệu cũng được đưa qua bộ suy giảm ATT nhằm làm giảm năng lượngcủa sóng mang cao tần để giảm một phần công suất phát Tuỳ thuộc vào sự điềuchỉnh hai khối ATT này mà sẽ tạo được cho máy phát các chế độ làm việc khácnhau Các chế độ làm việc của máy phát gồm:

+ Chế độ SSB-SC (suppessed carrier): Phát tín hiệu SSB triệt tiêu sóng mang.+ Chế độ SSB-FC (full carrier): Phát tín hiệu SSB đầy đủ sóng mang

+ Chế độ MORSE (CW): Chỉ phát sóng mang triệt tiêu hoàn toàn SSB

Tín hiệu sau khi được điều chế được đưa tới bộ KĐ điều khiển điện áp (VCA).VCA điều khiển mức công suất phát tín hiệu tuỳ thuộc vào cự ly thông tin Có 3mức công suất phát tín hiệu là:

+ FULL : Mức công suất đầy đủ

+ MED : Mức công suất trung bình

+ LOW : Mức công suất thấp

Khối LEVER SW được điều khiển bởi bộ vi xử lý tạo ra tín hiệu GAIN CONTtác dụng vào bộ VCA để VCA hoạt động.

Tín hiệu SSB đầu ra của khối tạo tín hiệu SSB được đưa tới bộ biến đổi tần số

để thay đổi tần số tín hiệu phát như mong muốn

- Bộ tổng hợp tần số

Bộ tổng hợp tần số CNC–251: Gồm các mạch biến đổi tần số và các mạch daođộng nội có tác dụng tạo ra tần số dao động nội ổn định và thực hiện biến đổi nó đểtạo thành tần số sóng mang mong muốn

Hình 2.3: Bộ tổng hợp tần số CNC–251

hiệu vào của khối đổi tần Tín hiệu này được đưa tới bộ trộn MIX để trộn với tần số

mang tin lên tần số sóng mang rất cao tạo sự khác biệt giữa tần số phát và tần số tínhiệu xử lý ban đầu giúp chánh ảnh hưởng của tầng trước với tầng sau Đồng thờichống lại hiện tượng nhiễu xuyên thẳng làm ảnh hưởng tới tín hiệu phát Sau khitrộn được tín hiệu ra gồm nhiều thành phần là tín hiệu 455KHz, 70MHz và cácthành phần tổng, hiệu của hai thành phần tín hiệu đưa vào bộ trộn, sau đó được đưatới bộ KĐ để KĐ lên biên độ đủ lớn cho bộ trộn thứ 2 rồi tiếp tục được đưa qua bộlọc thông dải để lọc lấy thành phần biên trên ở tần số 70,455MHz Tần số này lại

1st MIX

MIX

L.P.F 455Khz

z

72.055- 97,955MHz

Exeiter Out put

1,6 27,5Mhz

-To RF Detecter circuit

được trộn với tần số f L2 được tạo ra từ mạch vòng khoá pha PLL, f L2 nằm trong dải

từ 72,055MHz đến 97,955MHz Sau khi qua bộ trộn, tín hiệu sẽ gồm các thành

qua bộ lọc thông thấp để lọc lấy biên dưới là hiệu của hai tín hiệu vào bộ trộn được

nhỏ, đơn giản, đồng thời chống ký sinh ở tần số cao

bằng thạch anh Bộ tạo dao động này tạo ra tần số 20MHz, sau khi đi qua bộ chia1/4 sẽ tạo tần số 5MHz cấp cho 4 khối khác nhau trong đó trực tiếp làm thành tínhiệu đầu vào cho 2 khối PLL để tạo tần số ổn định 455KHz và 70MHz Đối với 2

Dao động chuẩn ban đầu được lấy ra từ thạch anh là 20MHz, qua bộ chia 1/4được tần số 5MHz, qua tiếp bộ chia 1/250 được tần số 20KHz

khối điều khiển tại chỗ CPU trong khoảng giá trị cho phép đã định sẵn

muốn Tín hiệu này thường có công suất nhỏ, do vậy tín hiệu sẽ được đưa đến tầng

khuếch đại công suất để đảm bảo công suất ra đủ lớn theo yêu cầu để bức xạ rakhông gian.

 

Do N thuộc tập số tự nhiên nên N = 822 tương ứng khi đó M = 6140

Vậy khi đặt các bộ chia tần các giá trị N = 822và M = 6140 thì ta sẽ thu chọnđược tần số phát theo mong muốn là 12359KHz

d Khối KĐCS

Trong thông tin Hàng Hải yêu cầu cự ly thông tin xa do vậy tầng KĐCS phảiquan tâm đến các chỉ tiêu kỹ thuật như công suất ra, mức điện áp, công suất tiêu tán,

độ méo hiệu suất và chế độ công tác Khối KĐCS bao gồm tầng khuếch đại đệm và

2 tầng KĐCS có tác dụng khuếch đại tín hiệu với công suất theo yêu cầu để đưa ratải nên cần đảm bảo yêu cầu tín hiệu ra có công suất lớn, méo phi tuyến nhỏ, hiệusuất lớn…

Sau khi nhận được đúng tần số cần phát tầng KĐ đệm có nhiệm vụ KĐ tín hiệulên một công suất đủ lớn để đệm cho 2 khối KĐCS phía sau Tín hiệu từ đầu ra củatầng KĐ đệm qua bộ chia (POWER SPLITTER) chia là 2 phần đi qua 2 bộ KĐ