РАДИОПРИЕМНОЕ УСТРОЙСТВО ОНЧ И НЧ ДИАПАЗОНОВ ВОЛН
RADIO RECEIVING DEVICE FOR VLF AND LF WAVE BANDS

Настоящее изобретение относится к радиотехнике, а именно к радиоприемным устройствам диапазона очень низких частот (ОНЧ) и низких частот (НЧ) согласно классификации Международного союза электросвязи и может быть использовано для приема сигналов точного времени, сигналов телеуправления.
Известны радиоприемные устройства, например, патент РФ №2099867 от 20.12.1997, а также патент РФ №2490792 от 20.12.2013.
Наиболее близким аналогом заявляемого радиоприемного устройства является «Способ приема узкополосных служебных сигналов, передаваемых на фиксированной частоте в диапазонах VLW и LW, и радиоприемное устройство для осуществления способа», патент РФ №2490792, описание которого приведено в п. 3 «Формулы» этого патента - аналога. Радиоприемное устройство, содержащее магнитную антенну, входной апериодический усилитель, балансный модулятор и гетеродин.
Радиоприемное устройство использует в приемном тракте аналоговые фильтры и обладает такими недостатками относительно цифровых фильтров как: меньшая точность; меньшая стабильность, обусловленная изменением параметров элементов фильтров (например, при изменении температуры); меньшая компактность (ВИКИПЕДИЯ).
Целью заявляемого изобретения являются повышение точности настройки, стабильности параметров, а также снижение его габаритов.
Поставленная цель достигается тем, что в радиоприемное устройство, содержащее магнитную антенну, входной апериодический усилитель, балансный модулятор и гетеродин дополнительно включены аналого-цифровой преобразователь, цифровой фильтр, цифро-аналоговый преобразователь и микропроцессор, причем выход магнитной антенны соединен со входом входного апериодического усилителя, выход которого соединен с первым входом балансного модулятора, а второй вход балансного модулятора соединен с выходом гетеродина, выход балансного модулятора соединен с первым входом аналого-цифрового преобразователя, второй вход которого соединен с первым выходом микропроцессора, выход аналого-цифрового преобразователя соединен с первым входом цифрового фильтра, второй вход которого соединен со вторым выходом микропроцессора, выход цифрового фильтра соединен с первым входом цифро-аналогового преобразователя, второй вход которого соединен с третьим выходом микропроцессора, выход цифро-аналогового преобразователя соединен со входом гетеродина для обеспечения автоматической регулировки усиления.
Блок-схема радиоприемного устройства представлена на фиг.
Обозначения, принятые на фиг.
1. магнитная антенна;
2 входной апериодический усилитель;
3 балансный модулятор;
4 аналого-цифровой преобразователь;
5 цифровой фильтр;
6 цифро-аналоговый преобразователь;
7 микропроцессор;
8 гетеродин.
Сущность заявляемого решения заключается в увеличении точности настройки приемного тракта на рабочую частоту и снижение габаритов элементов селекции тракта за счет использования цифрового фильтра, а также упрощение процесса и сокращение времени перестройки тракта за счет использования цифрового метода настройки и перестройки тракта по частоте при помощи веденного в приемное устройство микропроцессора.
Работа радиоприемного устройства осуществляется следующим образом. Радиоприемное устройство может быть использовано для приема сигналов точного времени, сигналов телеуправления, в том числе сигналов системы оповещения населения в случаях чрезвычайных происшествий. Узкополосные служебные сигналы, передаваемые на фиксированной частоте в диапазонах ОНЧ и НЧ, с выхода магнитной антенны (рамочная антенна с увеличенным числом витков и с РАДИОТЕХНИКА, Энциклопедия
под ред. Мазора Ю.Л. и др. -М.: ДМК Пресс, 2016) поступают на вход входного апериодического усилителя, предназначенного для обработки сигнала со спектром вблизи центральной несущей частоты (РАДИОТЕХНИКА, Энциклопедия). Выделенный апериодическим усилителем сигнал поступает на первый вход балансного модулятора, на второй вход которого поступает сигнал от гетеродина. После преобразований несущей частоты и частоты гетеродина в балансном модуляторе осуществляется перенос сигнала на промежуточную частоту. Этот сигнал на промежуточной частоте поступает на аналого-цифровой преобразователь (АЦП), в котором аналоговые величины сигнала от балансного модулятора преобразуется в их цифровой эквивалент (РАДИОТЕХНИКА, Энциклопедия). Параметры АЦП (число разбиений по амплитуде и число битов кодовой последовательности) задаются микропроцессором. С выхода АЦП сигнал в цифровой форме поступает на вход цифрового фильтра (ЦФ), обеспечивающего лучшую точность и стабильность воспроизведения передаваемого низкочастотного информационного сигнала по сравнению с аналоговыми фильтрами за счет отсутствия дрейфа характеристик элементов (например, при изменении температуры), а также лучшую компактность, поскольку на низких частотах такие элементы как конденсаторы и индуктивности не позволяют реализовать аналоговый фильтр низких частот меньше размеров цифрового. Номинал частоты низкочастотного сигнала в цифровой форме поступает на ЦФ от микропроцессора. С выхода ЦФ сигнал в цифровой форме поступает на цифро-аналоговый преобразователь (ЦАП), предназначенный для преобразования цифрового кода пришедшего сигнала в пропорциональное аналоговое значение напряжения. Параметры ЦАП, как и в случае с АЦП, задаются микропроцессором. Выход ЦАП предназначен для подключения и передачи низкочастотного информационного сигнала оконечной аппаратуре. Параллельно выход ЦАП соединен с входом гетеродина, замыкая цепь автоматической регулировки усиления.
Таким образом, используя в заявленном радиоприемном устройстве цифровые методы преобразования сигнала, решается задача повышения его точности настройки, стабильности параметров, а также снижения его габаритов.