УСТРОЙСТВО ГРОМКОГОВОРЯЩЕЙ СВЯЗИ

Предполагаемая полезная модель относится к области радиоэлектроники, в частности, к устройствам громкоговорящей связи (ГГС), используемым на верхних палубах различных классов кораблей и судов. Известно, что на надстройках кораблей и судов размещаются приемопередающие антенны различных диапазонов частот. Устройства судовой ГГС, установленные на верхних постах кораблей, особенно малого водоизмещения, постоянно подвергаются воздействию электромагнитных излучений указанных антенн, которые наводят в устройствах помехи, мешающие нормальному ведению ГГС, а нередко делающие просто невозможным само ведение связи, в том числе в целях управления кораблем для обеспечения безопасности мореплавания и борьбы за живучесть в аварийных ситуациях.
Известно «Устройство дуплексной ГГС», А.С. СССР №354602, Кл. НO4 m 1/20. Устройство имеет усилительно-коммутационные элементы трактов приема и передачи, преобразователи сигналов, а также ряд модификаций по емкости.
Известно «Устройство громкоговорящей дуплексной связи», А.С. СССР №1125768, HO4 m 9/08.
Устройство содержит электроакустические преобразователи, усилители и другие элементы, размещенные в одном корпусе и имеет ряд модификаций по емкости и условиям применения (водозащищенные и брызгозащищенные).
Общим недостатком вышеуказанных устройств является их низкая помехозащищенность от излучений радиопередающих систем.
Наиболее близким к заявляемому устройству является коммутатор дуплексной связи аппаратуры ГГС и трансляции «Рябина» (Техническое описание ИД.1.203.028ТO1, 1973 г.), предназначенный для установки на верхней палубе судов ММФ. Коммутатор содержит электроакустические преобразователи, усилители передачи и приема, коммутационные, сигнальные и согласующие элементы.
Основным недостатком коммутатора является его низкая помехозащищенность от излучений радиопередающих антенн.
Целью полезной модели является повышение защищенности устройства от воздействия электромагнитных помех, создаваемых внешними источниками излучений различных диапазонов частот.
Поставленная цель достигается тем, что в устройство, содержащее электроакустические преобразователи, усилители приема и передачи, элементы коммутации, сигнализации и согласования, введен дополнительный симметрирующий трансформатор, при этом первичная обмотка трансформатора соединена с микрофонным входом устройства, а вторичная обмотка трансформатора соединена со входом усилителя передачи, причем параллельно первичной и вторичной обмоткам трансформатора включены конденсаторы с малой собственной индуктивностью, а поверхность корпуса коммутатора, соприкасающаяся с панелью, по периметру имеет выемку и
желоб, в котором размещен круглый резиновый жгут с уменьшающейся от центра к поверхности плотностью, а поверхность панели, соприкасающаяся с корпусом, имеет по периметру выступ, входящий в выемку корпуса при соединении панели с корпусом и образующий с корпусом электрический контакт по всему периметру, а круглый жгут, размещенный в желобе корпуса, выполнен из токопроводящей резины, соединяющей электрически панель с корпусом.
Структурная схема предлагаемого устройства приведена на фиг.1 и фиг.2. Она содержит: корпус 1, панель 2, электроакустические преобразователи 3, усилители приема 4 и передачи 5, блоки согласования 6, дополнительный симметрирующий трансформатор 7, первичная обмотка которого подключена к микрофонному входу 8 устройства, а вторичная обмотка подключена ко входу усилителя передачи 5; конденсаторы 9, подключенные параллельно первичной и вторичной обмоткам; корпус 1 имеет по периметру выемку 10 и желоб 11, в котором размещен резиновый жгут 12; панель 2 имеет по периметру выступ 13, который при соединении с корпусом входит в выемку 10 корпуса 1.
Устройство работает следующим образом. Электромагнитное поле, создаваемое излучением радиопередающих антенн, воздействует на микрофонный двухпроводный симметричный кабель, подключенный к разъему 8, наводя в обоих проводах одинаковые токи. Эти токи, благодаря первичной обмотке трансформатора 7 замыкаются накоротко, взаимно уничтожаясь. При появлении остаточного тока в первичной обмотке трансформатора 7 за счет конструктивной электрической ассиметрии микрофонного кабеля он подавляется конденсаторами 9, включенными параллельно первичной и вторичной обмоткам трансформатора и имеющими достаточно большую емкость и малую собственную индуктивность. В результате на вход усилителя передачи 5 и далее в линию наведенные токи не проходят и не создают помеху работе другого коммутатора, подключенного на противоположном конце линии связи.
Для предотвращения проникновения магнитного поля, создаваемого радиоантеннами УКВ-ДЦВ диапазонов, внутрь устройства и наведения этим полем токов помех в проводах электрического монтажа устройство содержит выступ по периметру панели коммутатора, входящий в выемку корпуса при соединении панели с корпусом и образующий электрический контакт между ними. Этой же цели служит круглый жгут из токопроводящей резины, обеспечивающий дополнительный электрический контакт при соединении панели с корпусом, кроме того, он же одновременно обеспечивает и водозащиту устройства.
Количество одновременно работающих радиостанций на корабле, судне зависит от его водоизмещения, времени суток и ряда других факторов.
Суммарный уровень помех от нескольких радиостанций наводимый на коммутаторы непрерывно изменяется и представляет собой случайный процесс, увеличивающий общий уровень помех.
Поэтому в заявляемом устройстве используется комбинированный способ подавления радиопомех - когда часть коммутатора экранируется, часть кабелей фильтруется.
По сравнению с известными техническими решениями из других областей техники в предложенном симметрирование состоит в том, что обмотки разбиты на две разные части и они включены по обе стороны от помехообразующего элемента, выравнивая с одной стороны его внутренние несимметричные сопротивления, а с другой - напряжение радиопомех между каждым кабелем и землей. Эти разные по знаку относительно земли и равные по величине напряжения помех создают между кабелями и землей взаимно компенсирующиеся электрические поля, исключая тем самым их воздействие на абонентские цепи коммутаторов.
Самым непосредственным и тесным образом второй пункт формулы связан с первым, так как только в совокупности применение электрических мер и механических - экранирование корпусов коммутаторов, т.е. создание электрической целостности прибора, обеспечивают сверхсуммарный положительный эффект по защите последних от наводимых электромагнитных помех.
Положительный эффект, выражающийся в значительном повышении помехозащищенности, в предложенном устройстве получается за счет того, что наводимые в двухпроводном симметричном микрофонном кабеле токи, благодаря симметрирующему трансформатору и включенным параллельно его обмоткам конденсаторам, уничтожаются, а проникновение электромагнитного поля УКВ-ДЦВ диапазона внутрь устройства предотвращается с помощью электрического соединения по всему периметру между панелью и корпусом, обеспечиваемого выступом на панели и выемкой в корпусе устройства и круглого жгута из токопроводящей резины, уложенного в желоб в корпусе
Испытание заявляемого устройства показало, что при удалении передающей антенны от устройства на 1,5 м и напряженности электромагнитного поля, излучаемого антенной, равной 7 В/м, уровень наводимых токов уменьшается более, чем на 53 дб и практически не сказывается на качестве обеспечиваемой связи.