ТЕЛЕКОММУНИКАЦИОННЫЙ ТЕРМИНАЛ

Техническое решение (полезная модель) относится к области радиотехники, в частности, к конструированию системам радиосвязи между подвижными объектами и между подвижными и неподвижными объектами, входящими в единую сеть обмена информацией.
Известна активная фазированная антенная решетка, содержащая панели активных фазированных антенных решеток из печатных излучателей, малошумящих усилителей, усилителей мощности, приемных и передающих фазовращателей, приемных и передающих сумматоров, блоков управления диаграммами направленности. [1].
Недостатком данной активной фазированной антенной решетки при использовании ее в качестве телекоммуникационного терминала является ее низкая эффективность, обусловленная ограниченными функциональными возможностями.
Наиболее близким техническим решением к заявленному является антенно-электронный блок с управляемой конфигурацией диаграммы направленности, содержащий, панели активных фазированных антенных решеток из излучателей, малошумящих усилителей, усилителей мощности, приемных и передающих фазовращателей, приемных и передающих сумматоров, приемных и передающих преобразователей частоты, блоков управления диаграммами направленности, приемников, коммутатора, мультиплексора, блоков управления панелями. [2].
Недостатком данного антенно-электронного блока с управляемой конфигурацией диаграммы направленности при использовании его в качестве телекоммуникационного терминала является его низкая эффективность, обусловленная ограниченными функциональными возможностями.
В основу заявленного технического решения положена задача создания такого телекоммуникационного терминала, который обеспечит большую эффективность за счет расширения функциональных возможностей.
Сущность заявленного технического решения заключается в том, что в телекоммуникационном терминале, содержащем панели активных фазированных антенных решеток из излучателей, малошумящих усилителей, усилителей мощности, приемных и передающих фазовращателей, приемных и передающих сумматоров, приемные и передающие преобразователи частоты, блоки управления диаграммами направленности, приемники, коммутатор, мультиплексор, блок управления панелями, излучатели каждой панели выполнены общими для приемного и передающего канала, при этом дополнительно вводится переключатель прием-передача, один вход которого соединен с каждым излучателем, а второй вход соединен с входом малошумящего усилителя и с выходом усилителя мощности, причем выходы малошумящих усилителей соединены с приемными фазовращателями, которые соединены с приемными сумматорами, и входы усилителей мощности соединены с передающими фазовращателями, которые соединены с передающими сумматорами, и приемные сумматоры через приемные преобразователи частоты соединены с приемниками, а передающие сумматоры через передающие преобразователи частоты соединены с мультиплексором, соединенным с источником информации, а приемники соединены с коммутатором, который соединен с блоком управления панелями и выходами терминала, и дополнительно вводится приемник GPS/GLONAS, который соединен с коммутатором и мультиплексором, и блоки управления диаграммами направленности каждой панели соединены с приемными и передающими фазовращателями, а приемные и передающие преобразователи частоты выполнены в виде единого технологического блока.
На фиг 1 изображен телекоммуникационный терминал.
ПРИМЕР КОНКРЕТНОГО ВЫПОЛНЕНИЯ
Телекоммуникационный терминал, содержит М панелей 1 в виде активных фазированных антенных решеток (АФАР). Каждая АФАР содержит N излучателей 2, N малошумящих усилителей 3, N усилителей мощности 4, N приемных 5 и N передающих 6 фазовращателей, N приемных 7 и N передающих 8 сумматоров. Терминал содержит М приемных 9 и М передающих 10 преобразователей частоты. Терминал содержит М блоков управления диаграммами направленности 11, М приемников 12, коммутатор 13, мультиплексор 14, блок управления панелями 15. Излучатели 2 каждой панели 1 выполнены общими для приемного и передающего канала, при этом дополнительно вводится переключатель прием-передача 16, один вход которого соединен с каждым излучателем 1, а второй вход соединен с входом малошумящего усилителя (МШУ) 3 и с выходом усилителя мощности 4, причем выходы малошумящих усилителей 3 соединены с приемными 5 фазовращателями, которые соединены с приемными 7 сумматорами. Входы усилителей мощности 4 соединены с передающими 6 фазовращателями, которые соединены с передающими 8 сумматорами, и приемные 7 сумматоры через приемные 9 преобразователи частоты соединены с приемниками 12, а передающие 8 сумматоры через передающие 10 преобразователи частоты соединены с мультиплексором 14, соединенным с источником информации (на рисунке не показан). Приемники 12 соединены с коммутатором 13, который соединен с блоком управления панелями 15 и выходами терминала. В терминал дополнительно вводится приемник GPS/GLONAS 17, который соединен с коммутатором 13 и мультиплексором 14. Блоки управления диаграммами направленности 11 каждой панели 1 соединены с приемными 5 и передающими 6 фазовращателями. Приемные 9 и передающие 10 преобразователи частоты выполнены в виде единого технологического блока 18. Переключатели прием-передача 16 могут быть выполнены в виде приемопередающих ключей, в виде приемо-передающих дуплексеров (дуплексных фильтров) и в виде приемо-передающих циркуляторов. Панели 1 и основные блоки терминала выполнены по технологии многослойных печатных плат, что существенно повышает его эффективность. Это позволяет устанавливать панели 1 по периферии корпуса таким образом, чтобы обеспечить заданную зону приема и излучения радиосигналов, в том числе и круговую зону, не нарушая аэродинамических характеристик подвижного объекта (ПО). Каждая из панелей 1 формирует один луч диаграммы направленности, изменяющий под воздействиями блока управления диаграммами направленности 11 независимо от остальных лучей свое положение в азимутальной и угломестной плоскости, что позволяет каждому ПО осуществлять независимый обмен информацией одновременно с несколькими абонентами, каждый из которых находится в секторе, обслуживаемом соответствующей панелью 1. При увеличении числа каналов фазовращателей 5, 6, подключаемых к каждому излучателю 2, каждая панель может формировать большее количество лучей, что позволяет увеличить число абонентов за счет пространственного разделения лучей.
Сигналы от источника информации и приемника сигналов GPS/GLONAS 17 на промежуточной частоте мультиплексором 14 направляются на входы тех панелей 1 из общего числа, которые выбраны блоком управления панелями 15, и через преобразователь частоты 10 проходят фазовращатели 6. которые под воздействием сигналов блока управления диаграммами 11 меняют фазу сигналов таким образом, чтобы сигналы на выходе усилителей мощности 4 и связанных с ними излучателей 2 антенного полотна 1 формировали максимум диаграммы направленности (ДН) одного луча в определенном направлении меняющемся при взаимном перемещении ПО под воздействием сигналов блока управления диаграммами 11, включающих также сигналы включения/выключения отдельных излучателей 2, что позволяет при необходимости увеличить ширину ДН приемо-передающей АФАР при неизменных координатах ПО и при соответствующем уменьшении излучаемой мощности. В каждой панели 1 терминала с выходов излучателей 2 сигналы поступают через МШУ 3 на вход фазовращателей 5, значения фаз которых меняется под воздействием сигналов блока управления ДН 11, формируя максимум ДН в определенном направлении, и далее поступают в сумматор 7, с выхода которого соответствующий сигнал через преобразователь частоты 9 поступает в приемник 12, связанный с блоком управленияН и изменяет направление максимума ДН при взаимном смещении ПО, и через коммутатор 13 с выходов приемников 12 сигналы различных панелей 1, выбранных блоком управления панелями 15, поступают на выходы коммутатора.
Подобная конструкция телекоммуникационного терминала позволяет повысить его эффективность за счет расширения функциональных возможностей.
Таким образом предложенное техническое решение позволяет проектировать более эффективные телекоммуникационные терминалы за счет расширения функциональных возможностей.
Источники информации.
1. Патент РФ №91228 кл. Н01Q 21/00 по заявке №2009138583 от 19.10.2009 г.
2. Патент РФ №2408140 кл. Н04В 7/26 по заявке №2009100428 от 11.01.2009 г. - прототип.