СПОСОБ ПРИЕМА УЗКОПОЛОСНЫХ СЛУЖЕБНЫХ СИГНАЛОВ, ПЕРЕДАВАЕМЫХ НА ФИКСИРОВАННОЙ ЧАСТОТЕ В ДИАПАЗОНАХ VLW И LW, И РАДИОПРИЕМНОЕ УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ ЭТОГО СПОСОБА
METHOD OF RECEIVING NARROWBAND SERVICE SIGNALS TRANSMITTED AT FIXED FREQUENCY IN VLW AND LW RANGES AND RADIO RECEIVER FOR REALISING SAID METHOD

Настоящее решение относится к радиотехнике, а именно к радиоприемным устройствам диапазона очень низких (мириаметровых) и низких (километровых) волн (согласно классификации МСЭ - Международный союз электросвязи) и может быть использовано для приема сигналов точного времени, сигналов телеуправления, в том числе сигналов системы оповещения населения в случае чрезвычайных происшествий. VLW и LW - соответственно, сверхдлинные и длинные волны.
Из существующего уровня техники известны:
- радиоприемное устройство по патенту RU 2099867 C1, Н04В 1/06 опубл. 20.12.1997, которое содержит преобразователь частоты, к выходу которого подключено каскадное соединение аттенюатора и усилителя промежуточной частоты с широкой полосой пропускания, к выходу которого подключены две параллельные цепи, одна из которых включает последовательное соединение узкополосного фильтра промежуточной частоты со средней частотой f1 и первого амплитудного детектора, другая последовательное соединение узкополосного фильтра промежуточной частоты со средней частотой f2 и второго амплитудного детектора, первого и второго пороговых элементов, отличающееся тем, что параллельно выходам амплитудных детекторов подключены соответственно первый и второй резистивные делители напряжения, причем сигнальные входы пороговых элементов подключены к отводам соответствующих резистивных делителей напряжения, крестообразно соединенных с опорными входами пороговых элементов и входами детектора автоматической регулировки усиления, выход которого через усилитель постоянного тока соединен с аттенюатором, выходы пороговых элементов являются выходами сигналов с частотами f1 и f2, соответственно (1).
Недостатками данного технического решения являются:
- почти двукратное увеличение количества узлов приемного устройства и необходимость неуказанных явно в тексте описания регулировок при наладке устройства (техническим результатом указанного изобретения является повышение помехоустойчивости при приеме радиоимпульсных сигналов с близкими частотами заполнения или при высокой плотности каналов радиоприема),- и то, и другое противоречит идее простоты и технологичности, к которой стремится заявляемое решение.
Известен также экспериментальный приемник сигналов РБУ 66 кГц. Автор статьи А. Анкудинов (UA3VVM), публикация на http://ua3vvm.qrz.ru/. который выполнен по схеме супергетеродина с одним преобразованием частоты и состоит из последовательно соединенных: магнитной антенны (МА), широкополосного усилителя (Т1), балансного смесителя (IC1), фильтра электромеханического (F1), широкополосного усилителя (Т2), усилителя ПЧ (промежуточная частота) и демодулятора (IC2), причем гетеродин на рисунке не показан (2).
Данное решение является наиболее близким аналогом относительно заявляемого технического решения.
Недостатком данного решения является, в частности, использование громоздкого и чувствительного к механическим воздействиям электромеханического фильтра F1, который главным образом и обеспечивает высокую селективность приемника.
Задачей заявляемого решения является создание высокотехнологичного, малогабаритного (встраиваемого) устройства, пригодного для массового производства и не требующего высококвалифицированного труда для наладки (регулировки) на стадии производства.
Достигаемый технический результат - повышение технологичности производства приемного устройства из-за отказа от применения моточных элементов (катушек индуктивности) и других элементов настройки, ставшего возможным благодаря предлагаемому способу фильтрации сигнала соседних каналов.
Предложен
- способ приема узкополосных служебных сигналов, передаваемых на фиксированной частоте в диапазонах VLW и LW (длинные волны и сверхдлинные волны), основанный на схеме супергетеродина характеризующийся тем, что осуществляют двойное частотное преобразование несущей частоты, первое частотное преобразование осуществляют с переносом несущей частоты вверх, а второе частотное преобразование осуществляют с переносом несущей вниз,
подавление двух ближайших по частоте сигналов соседних каналов осуществляют на первой промежуточной частоте с использованием особенностей АЧХ (амплитудно-частотная характеристика) дискретного полосового пьезокерамического фильтра, а именно наличию не менее двух пригодных для этого полюсов,
подавление сигналов соседних каналов, за исключением двух ближайших по частоте, эффективно осуществляют на второй промежуточной частоте с использованием активного фильтра с малой крутизной АЧХ,
а автоматическую регулировку усиления (АРУ) всего радиоприемного тракта осуществляют путем регулирования амплитуды сигналов обоих гетеродинов.
Предложено также радиоприемное устройство, содержащее последовательно соединенные магнитную антенну, согласующий широкополосный усилитель, тракт промежуточной частоты, выполненный в составе балансного смесителя с гетеродином, фильтра промежуточной частоты и демодулятора, характеризующееся тем, что оно дополнительно содержит тракт второй промежуточной частоты, выполненный в составе второго балансного смесителя со вторым гетеродином, выход которого соединен со входом активного фильтра второй промежуточной частоты, при этом вход второго тракта промежуточной частоты присоединен к выходу тракта первой промежуточной частоты, а цепь АРУ охватывает первый и второй гетеродины.
Заявляемое решение иллюстрируется на фигурах: фиг.1 - схема функциональная; фиг.2 - практические АЧХ дискретных полосовых пьезокерамических фильтров; фиг.3 - подавление сигналов соседних каналов: а) в тракте первой промежуточной частоты для каналов f-1 и f+1; b) в тракте второй промежуточной частоты для остальных каналов;
фиг.4 - схема электрическая; фиг.5 - пример реализации заявляемого решения.
Упомянутая задача решается за счет того, что заявляемое приемное устройство - супергетеродин с двойным преобразованием частоты содержит (фиг.1) магнитную антенну 1, входной апериодический усилитель 2, балансный модулятор 3, дискретный полосовой пьезокерамический фильтр ПЧ1 4, апериодический усилитель ПЧ1 5, балансный смеситель 6, активный фильтр ПЧ2 7, демодулятор 8, первый гетеродин 9, второй гетеродин 10, причем оба гетеродина охвачены автоматической регулировкой усиления.
Сущность заявляемого решения заключается в подавлении частот соседних каналов f+1 и f-1 в тракте первой промежуточной частоты (фиг.3) путем их совмещения по оси частот с узлами АЧХ дискретного полосового пьезокерамического фильтра, типовые практические характеристики которых приведены на фиг.2. Такое совмещение приводит к эффективному подавлению f-1 и f+1 относительно полосы пропускания дискретного полосового пьезокерамического фильтра с центром fпч.
На фиг.3 проиллюстрирована последовательность подавления мешающих частот от f-n до f+n, где ближайшие частоты f-1 и f+1 подавляются в тракте ПЧ1 (верхняя часть иллюстрации) - а), а остальные частоты подавляются в тракте ПЧ2 (нижняя часть иллюстрации) - b), при этом фильтр ПЧ2 может иметь относительно низкую селективность.
Устройство выполнено по принципиальной электрической схеме согласно фиг.4, которая соответствует схеме функциональной на фиг.1. Натурные испытания изготовленной партии изделий согласно настоящей заявке проводились с использованием сигналов радиопередатчиков: Mainflingen (Германия, 100 квт, Fн=129.1 кГц, FSK), Lakihegy (Венгрия, 100 квт, Fн=135.6 кГц, FSK), Москва (Россия, Fн=129.1 кГц, FSK, опытная передача 08.12.2009 г.). Устройство представлено на рис.6, монтаж двусторонний, вид с обеих сторон. Показан 100%-ный выход годных без регулировки.
Источники информации
1. Патент на изобретение RU 2099867 C1, Н04В 1/06, опубл. 20.12.1997.
2. А. Анкудинов (UA3VVM). Экспериментальный приемник сигналов РБУ 66 кГц. Статья., публикация www.ua3vvm.qrz.ru.