Связной радиопередатчик с частотной модуляцией (стр. 3 из 4)
Линейность частотной модуляции в рассматриваемом модуляторе определяется линейностью характеристики ПЧН, входящего в состав системы линеаризации характеристики управления генератора. При определенном коэффициенте передачи сравнивающего устройства достигается привязка характеристики управляемого по частоте генератора к характеристике ПЧН. В соответствии с этим и частотная модуляция в модуляторе (рис.8), реализуемая под влиянием напряжения
внешнего модулирующего сигнала, происходит по линейному закону.Синхронизация несущей частоты управляемого генератора с частотой внешнего генератора производится посредством системы ФАПЧ.
При несовпадении частот, действующих на входах ЦЧФД, на выходе последнего образуется разность напряжений соответствующей полярности, которая после усиления в ДУ, сумматоре и сравнивающем устройстве воздействует на управляемый генератор так, что его частота совпадает с частотой сигнала
внешнего генератора. Более того, из-за достаточно большого коэффициента передачи в цепи регулирования системы ФАПЧ разность фаз между сигналами, действующих на входах ЦЧФД, устанавливается близкой к нулю и всякое изменение частоты внешнего генератора сопровождается подстройкой частоты управляемого генератора так, что эта разность фаз приобретает определенное значение. Таким образом, частоты внешнего генератора и управляемого генератора совпадает с точностью до фазы независимо от состояния первого генератора.Зная характеристику управления генератора с учетом коэффициента передачи сумматора, который может быть реализован на основе инвертирующей ОС, можно определить требуемый уровень модулирующего напряжения
для достижения необходимой девиации частоты 
выходного сигнала и минимальную модулирующую частоту 
при соответствующем индексе модуляции, например, 
.Характерной особенностью частотного модулятора является то, что при линейной характеристике управляемого генератора и постоянном уровне модулирующего напряжения девиация частоты
остается неизменной при перестройке частоты внешнего генератора и, следовательно, частоты генератора.3. Расчет частотного модулятора
Выбор основных параметров и активного элемента для расчета ГУН.
ГУН имеет две регулировки частоты: регулировка частоты по диапазону (управляющее напряжение в этом случае поступает с синтезатора сетки дискретных частот) и модуляция частоты сигналом. Регулировки производятся с помощью двух варикапов.
Диапазон частот, в котором работает ГУН лежит от 75 до 80 МГц, т.к. после него идет умножитель частоты сигнала в два раза, т.е.
Мощность, которую должен развивать ГУН в нагрузке, равна 10 мВт.
Рис.9. Схема ГУН с частотным модулятором
На рис. 9 представлена принципиальная схема ГУНа, расчет которой приведен ниже.
Расчет автогенератора.
1. Задаемся фактором регенерации G = 5;
2. Берем коэффициенты Берга из справочника:
3. Определяем первую гармонику тока коллектора
4. Напряжение на коллекторной нагрузке автогенератора
5. Сопротивление коллекторной нагрузки
6. Выберем коэффициент использования по напряжению
7. Напряжение питания
выберем стандартное ЕК=12В;8. Мощность, подводимая к автогенератору
9. Рассеиваемая на коллекторе мощность
10. Коэффициент обратной связи
11. Напряжение обратной связи
12. Входное сопротивление автогенератора
13. Постоянная составляющая тока базы
14. Смещение на базе
Расчет частотного модулятора непосредственно.
Параметры сообщения:
где m – индекс модуляции,
Df – девиация частоты на выходе передатчика.
Тогда:
– ширина спектра радиочастот передаваемого сигнала;
– диапазон изменения частоты ГУНа; 
– средняя частота автогенератора; 
– девиация частоты на выходе автогенератора.Расчет частотного модулятора по сигналу
Расчет ведем исходя из следующих величин:
– добротность нагруженного контура; 
– напряжение питания; 
– емкость контура автогенератора; 
– амплитуда высокочастотного колебательного напряжения на контуре; 
– коэффициент гармоник; 
– показатель степени для "резкого" перехода.1. Выбираем варикап 2В125Б, который имеет следующие параметры:
2. Относительная девиация частоты:
.3. Напряжение смещения на варикапе
, при этом емкость варикапа 
, а его добротность 
.4. Нормированная амплитуда модулирующего сигнала:
.5. Амплитуда модулирующего напряжения:
.6. Коэффициент управления емкостью контура:
.7. Необходимое изменение емкости контура:
.8. Выберем коэффициент схемы
, тогда коэффициент включения варикапа в контур: 
.9. Емкость конденсатора связи:
.10. Сопротивление делителя напряжения при токе
: 
11. Необходимое изменение емкости варикапа в процессе модуляции:
.12. Амплитуда высокочастотного напряжения на варикапе:
.13. Проверка режима работы варикапа:
.14. Коэффициент паразитной амплитудной модуляции:
15. Коэффициент нелинейных искажений:
,где
Допустимые нелинейные искажения 7..15%.