РАДИОПЕРЕДАЮЩЕЕ УСТРОЙСТВО

Полезная модель относится к электрорадиотехнике и может быть использована для организации сетей и направлений симплексной и дуплексной радиосвязи для обмена речевой и цифровой информацией.
Радиопередающее устройство предназначено для работы в составе комплекса технических средств высокоскоростной KB связи и может использоваться автономно, а также в составе автоматизированных комплексов связи.
Размещение большого количества средств связи различных диапазонов и их антенных устройств на верхнепалубных настройках кораблей является сложной проблемой.
Известно множество носимых и возимых радиостанций: Р-159М; Р-163-50У; Р-612, патент №002147 1999 г. (Япония) и др. выполняющих аналогичные функции. Недостатком этих радиостанций являются большие МГХ.
Наиболее близкой по технической сущности к предлагаемому устройству является радиостанция Р-612. ТУ ИТНЯ. 464511.192, 1998 г. Радиостанция МВ-ДМВ диапазона Р-612 предназначена для обеспечения открытой и закрытой радиосвязи между подвижными и стационарными объектами, при использовании на кораблях и береговых объектах для ведения радиообмена с судами на международных частотах морской подвижной службы.
Радиостанция Р-612 работает в диапазоне частот 100-150, 150-400 МГц и обеспечивает:
- радиотелефонную связь с амплитудной и частотной модуляцией;
- цифровую широкополосную радиотелефонную связь с AM;
- частотную телеграфию на различных скоростях от 50 до 19200 Бод.
Приемопередатчик включает в себя:
- приемный тракт;
- передающий тракт.
В передающий тракт входят: устройство усиления мощности (УМ), Фильтр нижних частот, модулятор и устройство управления, система управления и система питания.
Недостатками этой радиостанции являются большие массогабаритные характеристики (МГХ) и сложность доставки и установки на подвижные объекты (корабли и подводные лодки).
Целью полезной модели является уменьшение массо-габаритных характеристик радиопередающего устройства и упрощение его конструкции.
Поставленная цель достигается тем, что радиопередающее устройство выполнено в виде блоков, первый блок представляет собой возбудитель выполненный по принципу диапазонно-кварцевой стабилизации частоты с двойным преобразованием частоты в тракте переноса спектра информационного сигнала, второй блок представляет собой блок управления и контроля состоящего из модуля управления последовательного соединенного с платой управления, сопряжения и питания, которые в свою очередь параллельно соединены с кросс платой, третий блок представляет блоки усиления мощности сигналов ВЧ до уровня мощности 600 Вт в нагрузке 50 Ом в диапазоне частот 3-30 МГц, четвертый блок - блок фильтров, состоит из 6 октавных фильтров низких частот перекрывающий весь частотный диапазон от 1,5 до 30 МГц, пятый блок состоит из платы питания включающий в себя выпрямитель (диодный мост), сглаживающий фильтр и преобразователь напряжения, а шестой блок представляет собой антенно-согласующее устройство в состав которого входят плата дискретного конденсатора последовательно соединенная с датчиком автонастройки и коммутатором обхода, который соединен с входом и выходом ВЧ, а также с платами дискретного коммутатора индуктивности и платой контроллера, при этом возбудитель первым входом соединен с усилителем мощности, а вторым входом с блоком управления и контроля, который первым входом соединен с усилителем мощности, а вторым входом с блоком фильтров который в свою очередь первым входом соединен с усилителем мощности, а вторым входом с антенно-согласующим устройством, причем последний соединен с антенной радиопередающего устройства.
На Фиг. представлена блок-схема радиопередающего устройства. Она содержит: 1 - возбудитель; 2 - блок управления и контроля; 3 - плату управления; 4 - плату сопряжения; 5 - плату питания; 6 - кросс-плату; 7 - блок усиления мощности сигналов ВЧ; 8 - блок фильтров; 9 - блок питания; 10 - антенно-согласующее устройство.
Возбудитель 1, обеспечивает формирование рабочей частоты и заданного класса излучения. Блок возбудителя построен по принципу диапазонно-кварцевой стабилизации частоты с двойным преобразованием частоты в тракте переноса спектра информационного сигнала и работает следующим образом. Субблоки формирования однополосных сигналов и телеграфных сигналов формируют телефонные и телеграфные рода работ на промежуточной частоте 128 кГц. Они также формируют выходные информационные сигналы (Вых. 128 кГц) из высокостабильного опорного колебания частотой 20 МГц, поступающего от блока синтезатора частоты СЧ, с сохранением стабильности опорного колебания и без разрыва фазы при изменении частоты.
Блоки передатчика обеспечивают усиление выходного сигнала, поступающего от блока возбудителя, до уровня мощности 1000 Вт (500 Вт), фильтрацию высших гармонических составляющих рабочей частоты и согласование с антенно-фидерным устройством.
Блок управления и контроля 2, является основной частью системы управления радиопередающим устройством и предназначен для управления изделием в целом. Он состоит из модуля управления 3, платы сопряжения 4, платы питания 5 и кросс-платы 6. Блок управления и контроля 2 обеспечивает:
- управление усилителем мощности;
- управление блоком питания;
- управление возбудителем с помощью 4-х проводного интерфейса ИРПС и «провод команда», «Работа», «ОТПИР ДИСТ», и т.д.
- управление блоком фильтров;
- управление антенно-согласующим устройством по последовательному двух проводному интерфейсу RS-232;
- логическое взаимодействие с АДУ по интерфейсу Ethernet;
- запоминание настроенных каналов передатчика и др.
Блок усиления мощности сигналов ВЧ 7, предназначен для широкополосного усиления мощности сигналов ВЧ до уровня мощности 600 Вт в нагрузке 50 Ом в пике огибающей сигнала с однополосной модуляцией в диапазоне частот 3-30 МГц. Напряжение питания усилителя Е=48 В. Входное сопротивление блока 25 Ом с КБВ ≥ 0,8, величина входного напряжения не превышает 26 В.
В режиме усиления сигнала потребляемый ток не превышает 30 А, в статике 4-6 А. а интермодуляционные искажения не более минус 36 дБ.
Блок фильтров 8. В блоке фильтров 8 производится подавление высших гармонических составляющих рабочей частоты передатчика. С выхода согласующего трансформатора сигнал мощности 1 КВт подается на систему фильтров подавления гармоник. В блоке имеется шесть октавных фильтров низкой частоты (НЧ), перекрывающих весь частотный диапазон от 1,5 до 30 МГц. полосы пропускания каждого из фильтров разбиты следующим образом:
1 фильтр 1,5-2,5 МГц; 2 фильтр 2,5-4,1 МГц; 3 фильтр 4,1-6,8 МГц; ……6 фильтр 18,8-30 МГц. Фильтры выполнены по идентичной схеме десятиэлементного ФНЧ Кауэра-Золотарева. Два последних фильтра, выполнены по схеме «вилки» из фильтров ФНЧ-ФВЧ. Подключение и отключение фильтров производится с помощью реле типа SCHRACK RT314024.
Блок питания 9, предназначен для питания усилителя мощности 7 напряжение 40 В 30 А. Блок питания 9 выполнен в виде кожуха, в котором вставлен модуль питания FLATPACK 1500 ELTEK.
После поступления команды на включение БП напряжение 5 В снимается с платы с элементами и модуль питания открывается. Выходное напряжение 40 В через фильтр поступает на питание УМ.
Антенно-согласующее устройство 10, предназначено для согласования импеданса антенно-фидерного устройства с выходным сопротивлением блока фильтров, равным 50 Ом. Для нормальной и устойчивой работы усилителя мощности устройство 10 должно обеспечивать коэффициент бегущей волны (КБВ) в фидере на выходе усилителя мощности не менее о,75. Типовое время настройки на новый канал - 1,5 сек. Время переключения на заранее запрограммированный канал - не более 50 мс.
Устройство 10 состоит из платы дискретного конденсатора последовательно соединенного с датчиком автонастройки и коммутатора обхода, который соединен с входом и выходом ВЧ, а также с платами дискретного коммутатора индуктивности и платой контроллера.
Согласующий Π-контур выполнен на основе дискретно коммутируемых индуктивностей и конденсаторов. Управление дискретными элементами контура осуществляется внутренним контроллером антенно-согласующего устройства.
Конструктивно Π-контур выполнен в виде отдельных плат:
- платы дискретного конденсатора (входная);
- плата дискретного контура (выходная);
- коммутатор индуктивности.
Плата контроллера представляет собой печатную плату, вставленную в блок 10 Команды управления от контроллера на другие платы поступают через разъемы X1…Х6, через клеммник Х8 на контроллер подается питание +12В, +24в.
Устройство 10 работает в двух режимах:
режим подготовки канала и режим работы на предварительно подготовленных каналах.
Управление антенно-согласующего устройства 10 осуществляется по RS-232 каналу от платы управления, расположенной в блоке управления и контроля через разъем Х1.1 блока 10.
В процессе настройки на новый канал производится автоматический подбор дискретных элементов согласующего контура для обеспечения наилучшего согласования с антенной по сигналам датчика автонастройки. Результаты настройки запоминаются в памяти контроллера. Устройство 10 способно запоминать настройки на 1000 каналов. В числе запоминаемых параметров входят положение всех дискретных элементов согласующего контура.
Работа радиопередающего устройства осуществляется следующим образом.
Сформированный ВЧ сигнал от возбудителя поступает на предварительный усилитель мощности, где усиливается до заданного уровня и поступает на усилители мощности УМ-500. Усиленные УМ-500 сигналы поступают в блок фильтров, где происходит фильтрация гармоник сигнала октавными фильтрами гармоник. Далее ВЧ сигнал поступает в блок антенно-согласующего устройства, который осуществляет узкополосное согласование выхода радиопередающего устройства с нагрузкой. С выхода блока антенно-согласующего устройства сигнал поступает на выходной разъем стойки передатчика.
Вторичное электропитание всех устройств радиопередающего устройства осуществляется блоками питания.
Комплексное управление всеми составными частями радиопередающего устройства осуществляет блок управления и контроля. Информационные сигналы, сигналы дистанционного управления и контроля поступают в блок управления и контроля, где обрабатываются и коммутируются по заданным алгоритмам.
Использование заявляемого радиопередающего устройства позволяет значительно снизить массо-габаритные характеристики, упростить его конструкцию и повысить удобство доставки и наладки на подвижных объектах путем выполнения радиопередающего устройства в виде отдельных блоков, причем блоки монтируются в общем кожухе.