Передатчики для радиовещания

Михаил Сергеев

Оглавление обзора
Передатчики для радиовещания Передатчики от компании Broadcast Electronics Inc. Передатчики от компании Elenos Передатчики от компании Harris Радиопередатчики от компании R.V.R. Elettronica s.r.l. Vigintos Elektronika УКВ/ЧМ-передатчики серии “Иней” от компании МАРТ

Передатчики бывают разные. Есть модели, которым просторно в пуговице у Джеймса Бонда, есть аппараты, которым тесно на футбольном поле. Довольно разнообразное семейство… Диапазон частот простирается от килогерц до десятков гигагерц; мощность — от микро- до мегаватт. Часть этого оборудования работает в радиовещании.

Самым привлекательным сегодня выглядит диапазон 87,5…108 МГц, ощутимо меньше интерес к диапазону 65,9…74 МГц (оба — ОВЧ-ЧМ). Далее — по убывающей: АМ или DRM на ДВ/СВ/КВ; DAB с перспективой показать свой потенциал в диапазонах 174…240 и 1452…1492 МГц. Выходящие за границы ОВЧ-ЧМ диапазоны редко попадают в поле зрения вещателей, так что не будем о них говорить. Не буду ворошить и историю: если довоенный патефон или раритетный комбик середины прошлого века вполне можно использовать по прямому назначению, то передатчик — нет.

1. Основные параметры

Итак, речь идет об устройствах для формирования радиочастотного сигнала, подлежащего излучению, — именно такое определение дает ГОСТ Р51741-2001 «Передатчики радиовещательные стационарные диапазона ОВЧ». В этом же документе изложены требования к параметрам радиопередатчика.

По ГОСТ Р51741 номинальное значение выходной мощности должно иметь одно из четырнадцати значений в диапазоне от 30 Вт до 30 кВт.

Остальные параметры можно разделить на три группы, которые отражают:

• качество звука;
• ЭМС;
• прочие эксплуатационные свойства.

Начнем со звуковых параметров. Требования в ГОСТ заложены жесткие, с большим запасом, если сравнивать их с порогами слуховой заметности искажений. Разработчиков эти требования не пугают: неравномерность АЧХ, Кг, разделение каналов, уровень шума и помех обеспечивать научились. Немного сложнее обстоит дело с паразитной (ПАМ) и сопутствующей паразитной (СПАМ) амплитудными модуляциями несущей. Причиной ПАМ являются обычно пульсации напряжения питания выходных каскадов передатчика. СПАМ вызывается неравномерностью АЧХ тракта высокой частоты. В зоне уверенного приема СПАМ на звучание практически не влияет, но за ее пределами вероятно появление заметных искажений.

Для обеспечения требований ЭМС необходимо подавить все излучения за пределами рабочей полосы частот, поэтому на выходе передатчика всегда ставят фильтр гармоник. Как и следует из названия, он служит для подавления гармоник несущей частоты. Ослабление остальных внеполосных излучений достигается разными способами: тщательным экранированием, схемотехникой и фильтрацией, в том числе и в цепях питания — и в сети передатчик не имеет права создавать помехи. Проблема ЭМС остро стоит в крупных городах, нарушения могут привести к очень неприятным последствиям, о которых и говорить даже не хочется.

На прочие эксплуатационные параметры часто не обращают внимания, и совершенно напрасно. Именно на этих страницах вы узнаете, насколько чувствителен аппарат к изменению напряжения питания или сопротивления нагрузки. Полезно обратить внимание на КПД, условия эксплуатации (допустимые температура и влажность), тонкости подготовки к работе. Техника не прощает мелочей. Если потом окажется, что понравившаяся модель может работать, пока напряжение в сети отличается от номинального значения не более чем на 2%, — не ищите виноватых вокруг себя.

2. Устройство передатчика

При всем многообразии концепций и технических решений в любом аппарате мы найдем ключевые узлы (рис. 1): усилитель, возбудитель, блок питания и систему управления и защиты.

Рис. 1. Радиовещательный передатчик В классической компоновке передатчик включает в себя возбудитель и усилитель. Качество стереокодера и модулятора определяет основные звуковые параметры передатчика. На выходе модулятора мощность сигнала обычно невелика, усилитель позволяет довести ее до 10…40 Вт. Система управления и защиты контролирует рабочие напряжения, падающую и отраженную мощности на выходе, температуру основных узлов, уровень входного сигнала, девиацию частоты несущей и ряд других параметров. Удачное проектирование системы управления и защиты – залог долгой и надежной работы возбудителя. Получение необходимой для коммерческого вещания мощности 500 Вт…5 кВт обеспечивает усилитель. Стабильность работы усилителя определятся эффективностью системы защиты и управления и качеством изготовления усилителя и блока питания (БП).

2.1. Усилитель

Фото 1. Лампа 3СХ3000А7

Фото 2. Внутри современного лампового передатчика

Фото 3. Твердотельная электроника в радиовещании

Фото 4. Усилитель 1 кВт на транзисторах BLF278

Фото 5. Усилительный модуль

Лампы используют, если нужно получить большую мощность. Металлокерамический триод 3СХ3000А7 настолько хорошо себя зарекомендовал в ОВЧ-диапазоне, что отечественная промышленность освоила выпуск очень похожей лампы под таким же названием. Именно на 3СХ3000А7 (фото 1) ориентируются разработчики усилителей мощностью 5 кВт.

Отточенные десятилетиями конструкторские решения, помноженные на технологические успехи, позволили разработать прекрасные модели ламповых усилителей, но один недостаток остался: ограниченный ресурс работы. Год, максимум два, — и лампу нужно менять. Уменьшается эмиссия катода, ухудшаются и другие параметры, и поделать тут ничего нельзя.

Есть еще одно свойство у ламповых передатчиков — необходимость перестройки выходного контура при изменении рабочей частоты. Проблема невеликая, но когда на несколько активных передатчиков предусмотрен один резервный, задержка на его настройку при введении в работу отрицательно сказывается на оперативности.

Как настроить ламповый каскад на нужную частоту? Можно менять емкость фильтра, сдвигая или раздвигая проводящие пластины, или индуктивность — перемещая токосъемник по виткам катушки. Частоты высокие, мощности большие — только искры летят! Удобно в качестве элемента настройки использовать отрезок волновода, замкнутого с одной стороны накоротко. Так можно имитировать и индуктивность, и емкость. С одной, правда, оговоркой: если индуктивность катушки от частоты зависит слабо, то эквивалентная индуктивность короткозамкнутой линии — существенно.

Плунжер в волноводе или токосъемник можно двигать вручную, но создатели продвинутых моделей ламповых передатчиков заботятся о пользователях: эта операция производится с помощью специальных электродвигателей. Такая электрификация позволяет автоматизировать процесс настройки (фото 2).

Особенности ламп требуют для питания высоких напряжений, например, для 3СХ3000А7 оптимальны — 5 кВ. Столь высоковольтные стабилизаторы сложны и дороги и практически не применяются в радиовещательных передатчиках. Обычное решение: повышающий трехфазный трансформатор, гроздья выпрямительных диодов, сглаживающий LC-фильтр. Изменяется напряжение в сети — изменяется напряжение на аноде лампы и, следовательно, — параметры излучаемого сигнала.

КПД лампового усилителя невысок: при работе выделяется много тепла, которое нужно отводить. Те, кто бывал в радиопередающих центрах, обратили внимание на непрерывный гул — это шумят вентиляторы ламповых передатчиков.

Транзисторы (фото 3) давно господствуют на малых мощностях, а сейчас они вплотную подошли к рубежу 5 кВт, сохранив свои преимущества: высокий КПД, большой срок службы. Сохранились и недостатки: даже кратковременное превышение допустимого значения тока, напряжения или рассеиваемой мощности приводит к выходу транзистора из строя. Лампа в этом смысле гораздо надежнее. И мощностью транзисторы не поражают: все, что мне довелось увидеть, не выходят за пределы 500 Вт. Большие значения получают суммированием выходных сигналов нескольких модулей (фото 4), но этот недостаток можно превратить в достоинство, ведь усилитель способен продолжать работу с пониженной выходной мощностью при аварии одного из модулей.

Существуют проблемы: требуется специальное оборудование для ремонта и настройки, нужен и опытный персонал… Но не нужно их бояться!

Сегодня транзисторные передатчики работают весьма и весьма стабильно, хотя встречаются еще рецидивы старых болезней: результаты попыток разработчиков или обслуживающего персонала повысить коэффициент использования транзисторов или еще что-то усовершенствовать… Кроме хлопот и неприятностей, такая рационализация ничего обычно не приносит.

2.2. Возбудитель

Возбудитель — это маленький передатчик с выходной мощностью 10…40 Вт. Он включает в себя усилитель, модулятор, блок питания и собственную систему управления и защиты. Иногда в возбудитель интегрируют стереокодер и кодер RDS.

Сердце возбудителя — модулятор, то есть генератор, управляемый напряжением (VCO). В качестве управляемого элемента обычно используют включенный в колебательный контур варикап — специальный диод, емкость которого определяется величиной приложенного запирающего напряжения. Необходимую стабильность и точность установки рабочего значения частоты обеспечивает система ФАПЧ (рисунок 2).

Рис. 2. Модулятор с системой фазовой автоподстройки частоты (ФАПЧ) Основной узел модулятора – управляемый напряжением генератор (VCO). Его выходной сигнал через делитель частоты с переменным коэффициентом деления (ДПКД) подается на фазовый детектор (ФД). Если сигналы на выходах ДПКД и опорного генератора G1 имеют одинаковые частоты, то на выходе фазового детектора ФД – постоянное напряжение, определяемое разностью фаз этих сигналов. Если управляемый генератор VCO отстает от опорного G1 и разность фаз начинает увеличиваться, то изменяется напряжение на выходе ФД. Через специальный пропорционально-интегрирующий фильтр (ПИФ) и сумматор СМ это напряжение попадает на варикап в VCO и уменьшает его емкость. В результате частота VCO начинает расти – так и достигается стабилизация. ПИФ проектируют так, чтобы стабилизировать среднее значение частоты несущей, не внося искажений в звуковом диапазоне – выше 30 Гц. Значение частоты генератора VCO, при котором произойдет захват и начнется автоподстройка, определяется коэффициентом деления ДПКД и фиксированной частотой опорного генератора G1. Специальный контроллер (Контр.) позволяет установить необходимое для получения конкретной рабочей частоты значение коэффициента деления. Управляемый усилитель А на входе предназначен для компенсации изменения чувствительности VCO в пределах рабочего диапазона: 87,5…108 МГц. Принцип действия ФАПЧ прост, выпускаются специализированные интегральные схемы, включающие в себя ФД, ДПКД и контроллер. Минимизация искажений и шумов обеспечиваются нелегко: даже незначительные изменения топологии монтажа или параметров элементов способны превратить модулятор в детскую игрушку.

Фото 6. Внутри транзисторного передатчика

Основные враги модулятора — электромагнитные помехи и микрофонный эффект, именно они определяют собственные шумы устройства. Дело в том, что емкость и индуктивность элементов, в том числе паразитная, определяются их формой, размерами и взаимным расположением. Механическое воздействие приводит к изменению индуктивности или емкости колебательного контура и, следовательно, к вредной дополнительной частотной модуляции. Радикальное уменьшение вибрации или ослабление помех возможно, но гораздо более продуктивным оказался другой путь — уменьшение чувствительности модулятора к внешним воздействиям. Хороший модулятор — произведение искусства. Вы не увидите в нем катушек, и в качестве индуктивности колебательного контура используют отрезок коаксиального кабеля, который гораздо меньше катушки подвержен микрофонному эффекту. Специальный монтаж, тщательно подобранные комплектующие — все это позволило отношению «сигнал/шум» в режиме стерео шагнуть далеко за 70 дБ.

Радикальные улучшения обещают цифровые технологии. Прямой синтез сигнала в диапазоне 100 МГц реализовать пока непросто, но 10 или 20 МГц разработчиков уже не пугают, есть готовые интегральные схемы ЦАП. Как синтезировать синусоидальное напряжение? Очень просто! Нужно составить таблицу, в которой указать значения напряжения в моменты времени с шагом дискретизации. Что-то берется из заранее приготовленных таблиц, что-то рассчитывается на ходу, в итоге получаем последовательность отсчетов, представляющую собой «образ» частотно-модулированного сигнала. На выходе ЦАП — сигнал промежуточной частоты, пусть это будет, например, 10 МГц. Перенести его в рабочий диапазон, хоть в 65,9…74 МГц, хоть в 87,5…108 МГц сегодня нетрудно.

Фото 7. Современный стереокодер

Цифровой модулятор стабилен, практически нечувствителен к помехам, не требует настройки. Учитывая тенденции изменений цен на ЦАП и процессоры, можно предположить, что «цифра» в модуляторе вытеснит «аналог». На столах разработчиков я видел действующие образцы таких устройств, но ставить их на конвейер пока не торопятся.

Стереокодер (фото 7) предназначен для преобразования сигналов левого и правого каналов в комплексный стереофонический сигнал (КСС, сложный низкочастотный сигнал, несущий информацию о сигналах левого и правого стереофонических каналов А и В соответственно). КСС используется для модуляции частоты излучения передатчика в режиме стереофонического радиовещания (рисунок 3).

Рис. 3. Стереокодер Для обеспечения помехозащищенности вход стерекодера делают балансным. Двухканальный ФНЧ1 обеспечивает подавление радиочастотных наводок, неизбежных вблизи мощного передающего оборудования. "Очищенные" звуковые сигналы поданы на двухканальный регулятор чувствительности (Атт.), это может быть как простейший потенциометр, выведенный под шлиц на переднюю панель, так и электронный регулятор. Далее следует введение предыскажений (50 мкс), затем – ограничение спектра (ФНЧ2): должно быть подавлено все, что выше 15 кГц, в противном случае вероятно появление искажений звучания. Тактовый генератор G1 управляет преобразователем U1. В преобразователе U1 выполняется операция умножения звуковых сигналов на функцию вида: x(t) = 1 + sin(2ΠFt), где: t – время, F – частота поднесущей (38 кГц). Хорошие результаты дает применение ступенчатой аппроксимации синусоиды путем коммутации резисторов, именно так устроено большинство современных стереокодеров. Аналогично, методом ступенчатой аппроксимации, формируется пилот-тон 19 кГц, который добавляется в КСС в сумматоре СМ. ФНЧ3 обеспечивает подавление гармоник частоты поднесущей 38 кГц, возникающих при дискретно-аналоговой обработке сигналов. Все операции, кроме подавления радиочастотных помех, могут быть выполнены в цифровом виде, вот тогда мы и получим цифровой кодер – пока таких немного, хотя надпись “цифровой” встречается часто. Проверка несложна: отсутствие цифрового входа (обычно – AES/EBU) свидетельствует о том, что кодер, скорее всего, – аналоговый.

Увлекшись погоней за показателями, некоторые разработчики забыли о качестве звука. Сыграл свою роль и рынок. Видя в таблице параметров строки «отношение „сигнал/шум“ 90 дБ», «разделение каналов 80 дБ», «неравномерность АЧХ 0,03 дБ», многие покупатели просто теряли голову от счастья. Теперь самое трудное — позади. Высококачественные комплектующие и грамотные схемотехнические решения позволили создать устройства, у которых и «цифры» хороши, и звучание.

Фото 8. Узел настройки выходного контура

Сегодня на пятки используемому большинством производителей дискретно-аналоговому методу формирования КСС наступает цифровой. Производительность современных процессоров вполне достаточна для выполнения всех необходимых операций, выросло качество ЦАП. Претензий к техническим параметрам цифровых кодеров уже нет. Есть еще перспективы улучшения качества звука, но для реального вещания и достигнутого вполне достаточно. А технологические преимущества цифровых методов формирования КСС дают основания для оптимистического прогноза. Во-первых, исключаются дополнительные преобразования звукового сигнала, ведь в студиях сегодня повсеместно — «цифра». Во-вторых, процессор стереокодера может формировать еще и сигнал RDS. В-третьих, полный переход на цифровое вещание позволяет навсегда решить вопрос с величиной девиации частоты несущей.

2.3. Система контроля и защиты

Это один из самых важных узлов передатчика.

От чего же нужно защищать передатчик? Существуют десятки параметров, влияющих на надежность его работы: токи и напряжения в ключевых точках, значение падающей и отраженной мощностей, температура основных узлов, давление воздуха в системе вентиляции и т.д. Плюс к этому — вопросы безопасности: дверцы шкафа и даже стенки оборудованы датчиками, при срабатывании которых выключаются источники высоких напряжений, опасных для жизни персонала.

Одной из важнейших задач является защита передатчика от последствий повышения отраженной мощности или КСВ. Если сопротивление нагрузки усилителя отличается от номинального (50 или 75 Ом), то в фидере появляется стоячая волна. В согласованном режиме при мощности 1 кВт на нагрузке 50 Ом мы имеем, в полном соответствии с законом Ома, напряжение 315 В и ток 6,3 А — это амплитудные значения, на такие режимы рассчитаны элементы тракта. При изменении импеданса нагрузки появляются резонансные максимумы токов или напряжений, амплитудные значения увеличиваются, в результате выходят из строя и лампы, и транзисторы, разрушаются контакты и изоляторы.

Для исключения этих неприятных последствий необходимо и достаточно уменьшить выходную мощность, но иногда конструкторы не затрудняют себя установкой регуляторов: при повышении КСВ аппарат просто выключается. Такие устройства отказываются работать и при пониженной мощности. Известная логика прослеживается: положено иметь КСВ антенны не более 1,2 — вот и обеспечьте. Нет бы задуматься о том, что забраться на мачту или вышку для ремонта непросто: ведь нужно выключить все передатчики.

Фото 9, 10. Ам-передатчик середины прошлого века

Защита от превышения потребляемого тока имеется во всех моделях передатчиков. Плавкий предохранитель вступает в игру только тогда, когда все остальные элементы оказались бессильны. Сначала срабатывают обратимые элементы, система производит повторный запуск. Но недостаточно просто выключить аппарат и включить его снова. Энергии, запасенной в сглаживающих конденсаторах блока питания, вполне достаточно для небольшого фейерверка. Школьный курс физики нам подсказывает, что ее хватит, чтобы от транзистора оставить один корпус — кристалл и подводящие проводники просто испарятся.

Поэтому недостаточно просто отключить аппарат от сети, нужно еще отключить блок питания от усилителей и сделать это быстро, тут счет идет на микросекунды. Обеспечить надежную защиту выходных транзисторов гораздо труднее, чем снизить до 0,05 дБ неравномерность АЧХ звукового тракта передатчика, и гораздо дороже.

И включение передатчика — важный процесс. При плавном запуске медленно повышается напряжение питания на мощных каскадах, система защиты контролирует это нарастание. Если обнаруживается повышенный ток потребления или другие отклонения, то срабатывает защита, и дополнительных повреждений в аппарате не возникает. А что произойдет с полевыми транзисторами при «быстром старте»?

Повышение температуры возникает при выходе из строя вентилятора, засорении канала или воздушного фильтра. Могут быть и другие причины, но в любом случае продолжение работы недопустимо, и передатчик выключается. В ламповых аппаратах контролируется еще и скорость воздуха в системе вентиляции — косвенная оценка состояния, ведь впрямую измерить температуру лампы крайне сложно.

Умная система защиты предохраняет усилитель от фатальных последствий работы в нештатном режиме, это позволяет продлить срок его службы. Но природу не обманешь: чем сложнее система контроля, тем выше вероятность сбоев в ее работе. Ложное срабатывание неприятно, но пропущенная неисправность может привести к непоправимым последствиям, и ремонтировать будет нечего.

Снижать «бдительность» системы защиты было бы неправильно, поэтому разработчики стараются найти компромисс. Если система зарегистрировала, например, кратковременное увеличение отраженной мощности, то сначала снижается выходная мощность, а если помогло, то после отключения последует автоматический повторный запуск. Логика понятна: причиной срабатывания мог быть, например, атмосферный разряд, который сверкнул — и нет его, можно спокойно работать дальше. Если же резко увеличился ток, потребляемый анодным трансформатором, то перед очередным включением полезно дать специалисту возможность оглядеть устройство, и он примет квалифицированное решение: звать на помощь пожарных, гасить самостоятельно или ждать, пока само догорит и потухнет.

Система телеметрии позволяет управлять передатчиком и контролировать его состояние на расстоянии. Но вопрос требует дополнительной проработки: нужно учесть и возможности хакеров, и много чего еще. Ведь до тех пор, пока передатчик исправен, система телеметрии не особенно и нужна. Качество современных передатчиков настолько высоко, что вероятность их отказа близка вероятности отказа системы телеметрии. Хорошо бы обеспечить еще и контроль состояния системы контроля, но усложнение неизбежно снижает надежность и увеличивает цену.

2.4. Питание

Чем больше передатчик выдает «на гора», тем больше он потребляет электричества от сети. Электроэнергия у нас пока довольно дешевая, и на КПД передатчика покупатель внимания не обращает.

И напрасно! А дело в том, что в полном соответствии с законом сохранения энергии, все, что не ушло в эфир, рассеивается в виде тепла. Рассмотрим пример: у нас два аппарата с одинаковой выходной мощностью — 1 кВт. У первого КПД = 70%, а у второго — 85. В первом случае потребляется 1,4 кВт и в виде тепла рассеивается 400 Вт, а во втором — только 1,18, из которых греют пространство всего 180 Вт — в два раза меньше. Чем больше тепла нужно «сдувать», тем выше оказываются требования к системе вентиляции.

Полезно обратить внимание еще на одну строчку в таблице параметров, туда, где приведена полная потребляемая мощность — ее измеряют в ВА или кВА, так что даже в отсутствие перевода эта задача не оказывается сложной: ищите цифры около букв VA или kVA, и все.

Сегодня традиционные блоки питания (трансформатор + диоды + конденсатор) остались только в мощных ламповых усилителях и маломощных передатчиках. В остальных моделях применяют импульсные блоки питания. Поначалу надежность этих устройств вызывала серьезные нарекания, постепенно был накоплен опыт, отшлифованы решения, и претензий больше нет.

Со временем разработчики нашли способы снижения помех, создаваемых импульсными блоками питания в питающей сети. Хотя покупатели передатчиков в эту сторону смотрят редко, в России действуют очень жесткие нормы на эти помехи; контролирующие органы не дремлют, а ждут своего часа — и он придет.

3. Надежность и ресурс

Полезен опыт поколений, утверждающий: «Знал бы, где упасть, — соломки бы подстелил». Что же мы знаем?

Лампы имеют ограниченный ресурс работы (3…6 тысяч часов).

Недолго служат вентиляторы (5…10 тысяч часов). В запыленном воздухе подшипники быстро изнашиваются. Пришлось мне однажды наблюдать, как передатчик заслуженно уважаемой во всем мире фирмы был надолго выведен из строя: не удавалось найти подходящий подшипник для вентилятора взамен рассыпавшегося. Помогают продлить срок службы фильтры из синтепона, которые устанавливаются на воздухозаборе и заменяются по мере загрязнения.

Ресурс работы лучших электролитических конденсаторов достигает 10…20 тысяч часов, первые отказы вероятны через 2…4 тысячи. Приходилось видеть последствия замены вышедших из строя конденсаторов первыми, попавшимися под руку. Неприятные последствия. Знаете ли вы, что кроме емкости и рабочего напряжения, у банального электролитического конденсатора нормируется еще много параметров: допустимая температура, срок службы, сопротивление потерь, максимально допустимое значение пульсаций напряжения и тока на разных частотах. Если не знаете, то лучше воздержитесь от самостоятельного подбора аналога для замены. Дешевле обойдется.

Мощные транзисторы (ресурс 5…10 лет) представляют собой параллельную структуру, при перегрузке по току или напряжению возможно разрушение ее частей. Процесс обычно принимает лавинообразный характер, и такие транзисторы нужно заменять исправными. Случается и полное разрушение, тут выбора нет — замена.

Поскольку время ремонта включает в се бя и поиск запасных частей, полезно заблаговременно о них позаботиться. Безусловно, нужен запас плавких предохранителей соответствующих типов и номиналов. Нередки поломки разъемов, их тоже полезно иметь под рукой. Можно и не держать все это имущество на передающем центре, но тогда время ремонта может возрасти многократно.

Фото 11. Рабочее место настройщика-ремонтника

Покупатель приемника, отдав в кассу известную сумму, выполнил все свои обязательства. С радиопередатчиком дело обстоит немного иначе: покупка — это только начало. Профессиональное оборудование, к каковому относятся и передатчики, рассчитано на то, что эксплуатировать его будут профессионалы, располагающие необходимыми знаниями, умениями и оборудованием (фото 11).

Условия, в которых эксплуатируется передатчик, легкими не назовешь: электромагнитные поля, вибрации, пыль, повышенная температура. И, тем не менее, современный передатчик — изделие высоконадежное, он способен проработать долгие годы без вмешательства человека. Кстати, именно человеческий фактор является причиной многих неприятностей. Попытки еще что-то улучшить не остаются без последствий…

Статистика показывает, что большинство неприятностей происходит при включении и выключении аппаратуры: зарядные токи, переходные процессы и термоудары, приводят к выходу из строя элементов. Лучшим решением является круглосуточная безостановочная работа. Даже если лицензия предусматривает перерыв вещания, лучше оставить на это время передатчик включенным.

Абсолютно надежной техники не бывает, и повышение стабильности вещания обеспечивается в первую очередь правильной организацией процесса. Грамотное обслуживание, своевременное устранение причин неполадок помогают ощутимо сократить число аварий, но не исключить их совсем. Радикальное решение — резервирование.

4. Всякие мелочи

Выражение «радиотехника — наука о контактах» можно внести в список банальностей, но есть в нем жизненная правда. От качества разъемов ощутимо зависит стабильность вещания.

У высокочастотных кабелей есть важный параметр — волновое сопротивление, чаще всего мы видим 50 или 75 Ом. Исторически сложилось, отечественное оборудование было рассчитано на 75 Ом. В Европе и США предпочитают 50 Ом. При необходимости можно поставить трансформатор, который согласует 50 Ом выход с 75 Ом входом, но остаются мелочи: практически для любого кабеля 50 Ом без труда найдется нужный разъем, а вот для 75 Ом ассортимент гораздо уже. Отечественные умельцы наловчились приспосабливать подходящие разъемы, но кто даст гарантию, что такое соединение будет вам служить долго и безотказно, а не изобразит бенгальский огонь в самый неподходящий момент?

Заменив один раз стрелочные приборы на матричную ЖК-панель, конструкторы дали возможность вывести на индикатор практически неограниченное количество параметров: токи, напряжение и температуру едва ли не в любой точке аппарата; уровни сигналов, девиацию — в общем, все, что может потребоваться впредь или не потребуется никогда. С одной стороны — приятно, нажимая на кнопки, можно столько всего интересного узнать о передатчике. И недорого, одна микросхема-контроллер обеспечивает все это удовольствие. Есть и другая сторона: а не скажется ли развешивание датчиков на надежности? Ответа пока нет…

Мощные радиопередатчики всегда были большими, и миниатюризацией никто особо не увлекался. Прогресс позволил упрятать 1 кВт в размер 3U — чуть больше ресивера из домашнего кинотеатра. Удобно возить, просто монтировать — безусловные преимущества. Но ремонтировать аппарат, выполненный SMD-методом из малюсеньких компонентов непросто — это факт. Надеюсь, что отношение к ремонту в России перешагнет однажды психологический барьер — не нужно самому лезть в аппарат с паяльником. Гораздо лучше и дешевле (!) доверить этот дело специалисту, который найдет неисправность, ничего больше не сломав, и заменит вышедший из строя узел на исправный.

Рабочая частота в продвинутых моделях устанавливается с помощью кнопок на передней панели или даже дистанционно. Можно встретить механические микропереключатели под защитной крышкой на передней панели. Иногда этот переключатель убирают внутрь возбудителя — необходимость изменять частоту возникает исключительно редко. В том, естественно, случае, когда передатчик работает только на одной частоте.

Если появится желание использовать этот возбудитель в качестве резервирующего, то придется вносить в него усовершенствования.

Нет исчерпывающего ответа и на вопрос о компоновке. Заманчиво выглядит передатчик-моноблок. И экономия заметна за счет того, что меньше корпусов, блоков питания и соединительных кабелей. Но остается легкая тень сомнения: привыкли мы к блочным решениям, и только время способно развеять наши заблуждения и стереть привычки.

5. Вместо послесловия

Внимательный читатель наверняка заметил, что автор не углубляется в детали и избегает конкретных примеров. К разным выводам это может подтолкнуть читателя. Чтобы избавить его от раздумий и сомнений, приоткрою завесу: предмет сей мне знаком довольно хорошо, пришлось заниматься и разработкой, и производством, и обслуживанием, и ремонтом, и сертификацией радиовещательных передатчиков. Была возможность познакомиться не только с техническими описаниями, прилагаемыми к оборудованию, но и с технологической документацией разных производителей — и с той, которая с грифом «из расположения части не выносить». Сроки давности еще не прошли…

Расшифровка часто встречающихся сокращений

АМ — амплитудная модуляция.
АРУ — автоматическая регулировка усиления.
АЧХ — амлитудно-частотная характеристика.
ЖКД — жидкокристаллический дисплей.
ЖКИ — жидкокристаллический индикатор.
КБВ — коэффициент бегущей волны.
КСВ — коэффициент стоячей волны.
КСВН — коэффициент стоячей волны по напряжению.
КСС — комплексный стереофонический сигнал.
МОП — металл-оксид-проводник, структура полевого транзистора.
ОВЧ — очень высокие частоты, используется и другое обозначение: диапазон метровых волн, от 1 до 10 м или
от 300 до 30 МГц.
ПМ — полярная модуляция; используется для обозначения
системы стереофонического вещания методом полярной модуляции.
ПТ — пилот-тон; используется для обозначения системы
стереофонического радиовещания с пилот-тоном.
РТПЦ — радиотелевизионный передающий центр.
РТРС — Российская телевизионная и радиовещательная сеть, федеральное государственное унитарное предприятие (ФГУП).
СВ — средние волны, диапазон частот 525…1605 кГц.
УКВ — ультракороткие волны, современное обозначение — ОВЧ.
ФАПЧ — фазовая автоподстройка частоты.
ЧМ — частотная модуляция.
BNC, N, LC, 7/16«, 7/8», 1 5/8«, 3 1/8» — типоразмеры коаксиальных высокочастотных разъемов; на мощности 5 кВт используют 7/8".
FM (Frequency Modulation) — частотная модуляция; термин не вполне корректно используется для обозначения диапазона 87,5…108 МГц.
LCD (Liquid Crystal Display) — жидкокристаллический индикатор, ЖКИ.
MPX (multiplex signal) — комплексный стереосигнал, КСС.
PLL (Phase-Locked Loop) — фазовая автоподстройка частоты, ФАПЧ.
RDS (Radio Data System) — система частотного уплотнения дополнительной информации: текст, данные, идентификаторы станции.
SCA (Subcarier Communication Allocation) — система частотного уплотнения дополнительной информации, например, звукового сигнала.
SMD — технология монтажа, при которой детали припаиваются к поверхности проводников, за счет чего обеспечивается высокая плотность монтажа.
VHF (Very High Frequency) — очень высокие частоты, от 30 до 300 МГц.