Как указывалось выше, для образования каждого канала аппаратуры системы передачи дальней связи необходима несущая частота. Эти частоты получают от генератора гармоник, который является нелинейным устройством. Если на вход генератора, гармоник подать синусоидальное напряжение от задающего генератора, то форма синусоиды сильно искажается и на выходе получим много гармоник. Эти гармоники в дальнейшем выделяются узкополосными полосовыми фильтрами, усиливаются усилителями несущих частот и подаются в каналы.
Упрощенная схема генератора гармоник приведена на рис. 130, а. Генератор состоит из катушки индуктивности L, конденсатора С, выпрямительного моста из четырех диодов и трансформаторов. Мост выполняет функции удвоителя частоты для получения четных гармоник, так как схема обеспечивает получение только нечетных гармоник. На рис. 130,6 показана эквивалентная схема генератора гармоник с включенным на входе задающим генератором.
Сердечник катушки индуктивности L выполнен из оксифора с высокой магнитной проницаемостью. Такая катушка имеет практически прямоугольную петлю гистерезиса (кривую намагничивания) — зависимость индукции В от напряженности поля Н и насыщается уже при малых токах. Поскольку индуктивность катушки L пропорциональна крутизне кривой намагничивания 5=/(//), то при малых токах индуктивность будет большой, а при некотором их возрастании она резко уменьшится, так как наступает режим насыщения.
Рассмотрим, как изменяется ток через сопротивление нагрузки Дн (рис. 131) согласно схеме, приведенной на рис. 130. При подаче на вход генератора гармоник тока iP от задающего генератора ЗГ в начале полупериода, пока ток изменяется от 0 до —iKp, индуктивность катушки велика и ток от генератора проходит в основном через конденсатор С и сопротивление нагрузки RB, т. е. конденсатор будет заряжаться. Когда ток достигнет значения —*кр» сердечник катушки окажется насыщенным и ее индуктивность упадет почти до нуля. Катушка накоротко замкнет цепь конденсатора С Kv сопротивления нагрузки — резистора /?н; конденсатор быстро разрядится через это сопротивление, т. е. в нагрузке будет импульс тока, причем его направление обратно направлению тока ir заряда конденсатору. В остальную часть полупериода тока в нагрузке не будет, так как ток генератора замкнется через малое сопротивление катушки L. При втором, полупериоде тока ir генератора процесс повторится,, но импульс в нагрузке будет обратной полярности.
Импульсы тока в нагрузке можно разложить на ряд синусоидальных составляющих (гармоник) основной частоты задающего генератора. Анализ показывает, что эти гармоники нечетные. Для получения четных гармоник диодный мост обеспечивает дву полупериодное выпрямление, т. е. удвоение частоты подаваемых на его вход гармоник.
Таким образом, в выходной обмотке трансформатора Тр1 будут нечетные гармоники частоты задающего генератора, а в выходной обмотке трансформатора Тр2 — ее четные гармоники. Гармоники выделяются с выходов / и 2 узкополосными фильтрами и используются в качестве несущих и контрольных частот. |