РАДИОПЕРЕДАЮЩЕЕ УСТРОЙСТВО

Полезная модель относится к технике связи и может быть использована для мониторинга контроля качества согласования антенно-фидерного устройства (АФУ) с радиопередающим устройством (РПУ).
Наиболее близким к полезной модели по технической сущности и достигаемому результату является радиопередающее устройство, содержащее приемник, передатчик, антенно-фидерное устройство, состоящее из фидера и антенны, и модуль контроля качества согласования АФУ с РПУ (см. патент RU №2344553, кл. H04B 17/00, 20.01.2009).
Однако наличие в апертуре антенны паразитных электромагнитных полей (гроза, мощные электромагнитные помехи, излучение АФУ близлежащих РПУ) приводит к выдаче ложного аварийного сигнала устройством контроля, что становится причиной необоснованных аварийных выездов на удаленные объекты и непроизводственных расходов. Кроме того имеет место сложность изготовления широкополосного токового трансформатора АФУ с заданными параметрами и отсутствие возможности измерения коэффициента стоячей волны (КСВ) на малых мощностях (от 100 мВт).
Задачей полезной модели является устранение указанных недостатков.
Технический результат заключается в том, что достигается возможность исключения ложного аварийного сигнала индикатором состояния антенно-фидерного устройства и обеспечение возможности измерения коэффициента стоячей волны на малых мощностях (от 100 мВт).
Указанная задача решается, а технический результат достигается за счет того, что радиопередающее устройство содержит приемник, передатчик, и антенно-фидерное устройство, состоящее из фидера и антенны, причем РПУ снабжено дуплексным фильтром и индикатором состояния (ИС) антенно-фидерного устройства, при этом приемник и передатчик подключены к дуплексному фильтру, а индикатор состояния антенно-фидерного устройства установлен в разрез между дуплексным фильтром и антенно-фидерным устройством и состоит из датчика напряжения прямой и отраженной волны в виде направленного ответвителя на полосковых линиях и из логического элемента, выдающего сигнал аварии при превышении заданного значения коэффициента стоячей волны, причем индикатор состояния антенно-фидерного устройства подключен к источнику электропитания передатчика и через оптрон к цепи запуска передатчика.
Как правило выходной каскад современного РПУ, выполняется на полупроводниковых элементах и имеет входные и выходные сопротивления 50 Ом. Для поддержания заявленных технических параметров РПУ, требуется обеспечить активную нагрузку (АФУ), как для приемной, так и для передающей частей с соответствующим волновым сопротивлением.
При рассогласовании параметров РПУ с антенно-фидерным устройством (АФУ), часть радиочастотной мощности выходного сигнала, отраженная от антенны вернется к передатчику и неизбежно приведет к нарушению режима работы выходного каскада, что окажет негативное влияние на зону покрытия и качество связи, а так же может привести к выходу из строя активных элементов выходного каскада.
В идеальном случае КСВ = 1, в реальной же ситуации приемлемые значения коэффициента лежат в пределах от 1,1 до 2,0.
В течение всего срока эксплуатации, АФУ подвергается влиянию окружающей среды, что приводит к ухудшению его параметров, и как следствие увеличению КСВ. Поэтому правилами эксплуатации предусматривается проведение периодических контрольных измерений параметров АФУ (2 раза в год).
В ходе проведенного исследования было выявлено, что установка дуплексного фильтра и оптрона в составе ИС АФУ, состоящего из датчика напряжения прямой и отраженной волны и из логического элемента, выдающего сигнал аварии при превышении заданного значения коэффициента стоячей волны, позволяет осуществить гальваническую развязку ИС и АФУ и передатчика и реализовать универсальную схему подключения к различным типам РПУ (возможность использования сигналов РТТ как положительной, так и отрицательной полярности). При этом высокая точность измерений КСВ не является приоритетной, поскольку для определения аварийного состояния АФУ достаточно отслеживать превышение значения КСВ относительно заданного критического уровня.
На чертеже представлена принципиальная схема РПУ.
РПУ содержит приемник 1, передатчик 2, и антенно-фидерное устройство, состоящее из фидера 3 и антенны 4. РПУ снабжено дуплексным фильтром 5 и индикатором состояния 6 антенно-фидерного устройства. Приемник 1 и передатчик 2 подключены к дуплексному фильтру 5, а индикатор состояния 6 антенно-фидерного устройства установлен в разрез между дуплексным фильтром 5 и антенно-фидерным устройством и состоит из датчика напряжения прямой и отраженной волны в виде направленного ответвителя на полосковых линиях и из логического элемента (не показаны на принципиальной схеме), выдающего сигнал аварии при превышении заданного значения КСВ. Индикатор состояния 6 антенно-фидерного устройства подключен к источнику электропитания передатчика 2 и через оптрон 7 к цепи запуска передатчика 2.
Запуск передатчика 2 осуществляется подачей сигнала на контакты РТТ, длительность которого равна времени необходимого для передачи информации. В отсутствии сигнала запуска на передачу, передатчик 2 находится в состоянии готовности и не излучает высокочастотное напряжение. При поступлении сигнала РТТ (от приемника, системы передачи, гарнитуры и т.д.), радиосигнал с выхода передатчика 2 через ИС АФУ поступает к антенне 4. Наведенное на измерительную полосковую линию напряжения падающей и отраженной волны детектируются.
При превышении уровня отраженной волны над падающей на выходе операционного усилителя (не показан на принципиальной схеме) появляется напряжение высокого уровня, которое подается на реле и светодиод оптрона 7. Включение реле и светодиода возможно только в том случае, если открыт транзистор оптрона 7, управляемый сигналом РТТ передатчика 2. Данное схемное решение позволяет исключить ложные срабатывания ИС АФУ при работе РПУ на прием и наличии в апертуре антенны 4 паразитных электромагнитных полей (гроза, мощные электромагнитные помехи, излучение АФУ близлежащих РПУ), а так же позволяет использовать сигналы РТТ как положительной, так и отрицательной полярности.
Как результат применение схемы защиты с использованием оптрона в сочетании с применением оптрона, реле и датчика напряжения прямой и обратной волны в виде направленного ответвителя на полосковых линиях позволяет исключить ложные срабатывания ИС АФУ, интегрировать устройство с минимальным ухудшением значения параметра надежности функционирования РПУ и гальванически развязать измерительные и проводящие цепи.