В соответствии со схемой преобразования сигнала различают следующие схемы ПРС: гетеродинного типа, с однократным преобразованием частоты, с демодуляцией сигнала.

На магистральных РРЛ с ЧМ, как правило, применяют схемы гетеродинного типа, поскольку они обладают эксплуатационной гибкостью, что позволяет комплектовать ПРС, ОРС и УРС типовыми приемниками СВЧ и передатчиками СВЧ и организовывать универсальные ВЧ стволы. Как правило, на таких РРЛ применяют ЧМ. Две другие схемы ПРС нашли применение на внутризоновых и местных РРЛ. Промежуточные РРС гетеродинного типа выполняют по схемам с отдельными гетеродинными трактами (ГТ) или с общим ГТ.

Структурная схема ПРС гетеродинного типа с отдельными гетеродинными трактами. Рассмотрим по рис. 3.1 прохождение сигнала одного ствола со средней частотой f₁. Этот сигнал выделяют РФ Z1 и ПФ Z2. С выхода ПФ сигнал поступает на смеситель приемника UZ1, в котором частота f₁ понижается до промежуточной f_ПР. Затем модулированные колебания ПЧ усиливаются в УПЧ А1 и поступают на выход Пр в т. а. Между СВЧ приемником и СВЧ передатчиком устанавливают перемычку ab. Сигнал, поступающий на вход П в т. b, усиливается в МУПЧ - мощном УПЧ А2 до уровня, необходимого для нормальной работы смесителя передатчика UZ2. В UZ2 колебания ПЧ преобразуются в колебания СВЧ, среди которых есть и колебания со средней частотой f₂. На вторые входы смесителей поступают немодулированные СВЧ колебания от независимых гетеродинных трактов приемника G1 и передатчика G2 с частотами f₀₁ и f₀₂ соответственно. Поскольку на выходе смесителя получается богатый спектр колебаний, то там необходимо устанавливать ПФ, выделяющий рабочую полосу частот. Поэтому на выходе UZ2 установлен фильтр боковой полосы (ФБП) Z3. В приемнике СВЧ аналогичную функцию выполняет фильтр сосредоточенной селекции УПЧ.

Рисунок 3.1. Структурная схема ПРС с усилением по ПЧ и отдельными гетеродинами

На выходе UZ2 будут колебания, частоты которых отвечают условию

(3.1)

где m и n — целые числа.

Фильтр боковой полосы пропускает колебания со средней частотой

(3.2 а)
или
(3.2 б)

и полосой, определяемой шириной спектра модулированного сигнала ПЧ.

Знак в формуле (3.2) определяется типом станции и расстановкой частот приема, передачи и гетеродинных трактов. Возможны четыре варианта расстановки частот (рис. 3.2), где также указан выбор знака в (3.2).

Усилитель мощности (УМ) A3 усиливает сигнал СВЧ, выделенный ФБП, обеспечивая номинальную выходную мощность. Если ее значение не превышает нескольких сотен милливатт, то УМ обычно не устанавливают.

Рисунок 3.2. Варианты расстановки частот для РРС типа НВ при f1<f01 (а), f1>f01 (б), для РРС типа ВН при f1<f01 (в) f1>f01 (г)

Найдем нестабильность частоты, вносимую ПРС. Для определенности будем рассматривать ПРС с расстановкой частот, приведенной на рис. 3.2,а, для которой

f₂=f₀₂-f_ПР=f₀₂-(f₀₁-f₁)

Поскольку G1 и G2 независимы, отклонение частоты на выходе ПРС от номинального значения

где - абсолютная нестабильность частоты входного сигнала; и - абсолютные нестабильности частот на выходах G1 и G2.

Вследствие того, что частоты f₀₂ и f₀₁ одного порядка и ГТ выполняют по аналогичным схемам, можно считать =. Тогда при =0 определяем нестабильность частоты выходного сигнала, вносимую одной ПРС:

(3.3)

Значение не должно превышать допустимого, определяемого по рекомендациям МККР.

Структурная схема ПРС с общим гетеродинным трактом. В такой схеме вместо G1 и G2 к точкам a и b на рис. 3.1 подключают ГТ приемопередатчика (рис. 3.3). В его составе - G2, генератор сдвига G3, смеситель сдвига UZ и фильтр узкополосный полосовой (ФУП) Z. Генератор G3 дает колебания с частотой сдвига f_СДВ. Из спектра колебаний, возникающих на выходе смесителя сдвига, ФУП выделяет колебания частотой f₀₁=f₀₂-f_СДВна станциях типа НВ и частотой f₀₁=f₀₂+f_СДВ на станциях типа ВН.

Рисунок 3.3. Структурная схема гетеродинного тракта приёмопередатчика

В соответствии с преобразованиями частоты в схеме на выходе ПРС с расстановкой частот, приведенной на рис. 3.2,а, получается частота колебаний

f₂=f₀₂-f_ПР=f₀₂-(f₀₁-f₁)=f₀₂-[(f₀₂-f_СДВ)-f₁]=f₁+f_СДВ.

Отклонение частоты на выходе ПРС от номинального значения и нестабильность частоты выходного сигнала, вносимая одной ПРС,

(3.4)

Нестабильность частоты G2 компенсируется в схеме и не влияет на стабильность частоты выходного сигнала ПРС. Однако она будет влиять на стабильность сигнала ПЧ на выходе приемника СВЧ и приводить к искажениям сигнала. С учетом этого фактора допустимая нестабильность частоты G2 в схеме рис. 3.3 ограничена. Ее значение примерно на порядок ниже, чем в схеме рис. 3.1.

Сопоставление схем по требуемой стабильности генераторов. Полагая, что задано допустимое значение отклонения частоты на выходе ПРС из (3.3) и (3.4) определяем допустимые значения нестабильности частот G2 и генератора сдвига . Или можно считать . Генератор сдвига с требуемой допустимой нестабильностью частоты выполнить значительно проще, чем генератор СВЧ колебаний, так как частота первого на порядок ниже. Поэтому схема с генератором сдвига находила широкое применение в радиорелейных системах первого поколения, в которых для получения СВЧ колебаний использовали клистронные генераторы. В такой схеме Пр и П связаны общим гетеродинным трактом и превращаются в один приемопередатчик.

С появлением варакторов СВЧ колебания стали получать путем умножения частоты задающего кварцевого генератора. Хотя ГТ, построенный на этой основе, и представляет собой сложное устройство, однако он обеспечивает требуемую высокую стабильность выходной частоты и выполняется полностью на полупроводниковых приборах. Поэтому схема с отдельными генераторами находит самое широкое применение в аппаратуре второго и третьего поколений. Эта схема удобна в эксплуатации, так как обеспечивает автономность работы приемника и передатчика.