УСТРОЙСТВО ПРИЕМОПЕРЕДАЮЩЕЕ

Предлагаемая полезная модель относится к устройствам связи, в частности к многоканальным приемопередающим устройствам, и предназначена для приема/передачи цифровой информации в симплексном (одночастотном и/или двухчастотном) режиме, например, в системах управления подвижными объектами (тяжеловесными поездами).
Ближайшим аналогом предлагаемого технического решения является приемопередатчик (ПП) радиостанции 1Р22СВ-2.2 “МОСТ-ММ1” (ЦВИЯ.464511.032-01, изготовитель ДООО «Связькомплекс», Ижевск), содержащая также блок питания (БП). На заднюю и переднюю поверхности корпуса ПП выведены элементы подключения (разъемные соединения), элемент управления и индикаторы. В ПП элемент подключения для подачи питания расположен на задней поверхности корпуса для кабельного соединения с БП. Кроме того, на заднюю поверхность корпуса ПП выведен элемент подключения (антенный разъем) для приема/передачи данных по радиоканалу, на переднюю поверхность - элемент подключения для приема/передачи данных по кабельному каналу и индикаторы работы ПП. В корпусе ПП установлены четыре платы - приемопередающая, плата автоматики с процессором для управления режимами ПП и распознавания данных (в том числе команд) от устройств управления (потребителя), непосредственно подключенных к ПП по кабельному каналу, плата фильтров, плата усилителя мощности, примыкающая к радиатору на задней стенке ПП. Радиостанции такого типа часто входят в состав различных систем управления, устройства которых в виде модулей устанавливают в специальных шкафах или стеллажах. Однако конструкция радиостанции не предусматривает ее установку совместно с модулями системы. Кроме того, расположение радиаторов на задних стенках ПП и БП обуславливает соответствующее расположение силовых элементов внутри корпусов, что не эффективно в плане массогабаритных характеристик изделия.
Задачей полезной модели является упрощение конструкции устройства приемопередающего (ППУ), уменьшение его массы и габаритов. Кроме того, конструкция устройства должна предусматривать возможность совместной компоновки с аппаратурой включающей его системы, то есть обеспечивать удобство монтажа, использования и обслуживания.
Поставленная цель достигается в устройстве приемопередающем (ППУ) следующим образом.
Корпус ППУ выполнен в виде уплощенного прямоугольного параллелепипеда, состоящего из коробчатого основания и крышки. На дне основания в месте, обеспечивающем оптимальный отвод тепла для надежной работы ППУ, установлен (прилегает к дну основания) усилитель мощности (УМ), соединенный с платой приемопередающего тракта (ППТ), над поверхностью которой закреплена соединенная с ней плата автоматики (ПА). На переднюю поверхность ППУ от ППТ выведены хотя бы один индикатор работы ППУ и элементы подключения, один из которых - антенный разъем - предназначен для приема/передачи данных по радиоканалу, другой - для подачи на ППУ питания и приема/передачи данных (в том числе команд) по кабелю,. ППУ выполнено с возможностью приема/передачи данных по радио- и кабельному каналам и распознавания данных, принятых по кабельному каналу (осуществляется, например, установленным на одной из плат процессором для распознавания данных, в том числе команд).
Предпочтительно, чтобы УМ прилегал к центральной области дна основания для лучшей теплоотдачи за счет равномерного распределения тепла по всей площади основания, а ППТ была выполнена с вырезом для установки УМ и установлена на дне основания. Это позволяет рационально располагать элементы электрической схемы на плате (использование всей площади дна), и дополнительно уменьшить габариты ППУ.
Предпочтительно, чтобы ППУ было выполнено с возможностью распознавания (прием и расшифровка) данных (в том числе команд), принятых по радиоканалу, что позволяет управлять (перенастраивать) радиостанцией по радиоканалу. Может быть реализовано, например, установкой дополнительного процессора для распознавания данных, принятых по радиоканалу, либо основным процессором. В зависимости от разводки электрических схем ППТ и ПА процессоры могут быть установлены как на одной из плат, так и на разных платах.
Таким образом, простота конструкции за счет уменьшения количества печатных плат повышает удобство сборки ППУ, а размещение УМ и плат позволяет обеспечить оптимальный отвод тепла от УМ для обеспечения стабильной работы ППУ и значительно уменьшить массогабаритные размеры изделия. ППУ может быть использовано как в качестве самостоятельного устройства, так и в составе радиостанции для совместной компоновки систем за счет вывода на переднюю поверхность элементов подключения.
В дальнейшем устройство приемопередающее будет описано в предпочтительном варианте исполнения.
Фиг. - общий вид устройства приемопередающего в предпочтительном варианте исполнения, вид спереди.
Устройство приемопередающее (ППУ), изображенное на Фиг., содержит коробчатое основание 1 и крышка 2, составляющие корпус ППУ. В данной реализации торец основания, являющийся передней поверхностью ППУ, выполнен в виде съемной панели 3, на которой расположены один элемент подключения 4 - для приема/передачи данных по радиоканалу (антенный разъем), другой элемент подключения 5 - для питания и приема/передачи данных по кабельному каналу (интерфейсный разъем), три индикатора 6.
В ППУ на дне основания размещены плата приемопередающего тракта 7 (ППТ) с вырезом в центральной части и усилитель мощности 8 (УМ). Над поверхностью ППТ установлена плата автоматики 9 (ПА). На ПА расположен процессор 10 для приема/передачи данных, принятых по кабельному каналу, а также для распознавания команд в этих данных. На ППТ в данной реализации ППУ установлен дополнительный процессор 11 для распознавания команд, принятых по радиоканалу (в том числе для преобразования протоколов режимов передачи данных). Работа процессоров основана на реализованном в них программном обеспечении.
После размещения на месте установки на разъем 5 устанавливают кабель (не показан), по которому передают питание на ППУ и данные. При использовании ППУ в качестве составной части радиостанции, установку производят, например, креплением на ее передней панели, в которой предусмотрен общий вырез для вывода элементов 4, 5, 6 на переднюю поверхность радиостанции.
Сборку ППУ осуществляют следующим образом. Производят монтаж ППТ и ПА, имеющих в данной реализации полезной модели прямоугольную с прямоугольным вырезом в средней части (для установки УМ) и Г-образную форму соответственно. Изготавливают имеющее единый внутренний объем коробчатое основание 1 со съемной панелью 3, в которой имеются прорези для разъемов 4, 5 и индикаторов 6 работы ППУ. С помощью теплопроводящей пасты устанавливают УМ 8 так, чтобы его плоская поверхность прилегала к дну основания. В прорези панели 3 устанавливают разъемы. ППТ с индикаторами устанавливают на дно основания. Распайкой разъемов соединяют ППТ с УМ и разъемами 4, 5. Над ППТ на стойки устанавливают и крепят ПА, соединяя платы разъемным соединением (не показан). ПА расположена над поверхностью ППТ и не перекрывает УМ. Конструкция обеспечивает устойчивую работу всей радиостанции (в том числе ППУ) при оптимальном отводе тепла через стенки корпуса. Устанавливают крышку 2. В сборе ППУ имеет форму уплощенного параллелепипеда. При этом все элементы подключения выведены на переднюю поверхность (панель 3), что удобно при использовании ППУ в качестве самостоятельной ячейки.
В элементной базе ППУ и радиостанции в качестве УМ и модуля питания используют широко известные элементы. Например, в качестве маломощных модулей питания, обеспечивающих функционирование ППУ при отводе тепла через стенку корпуса и БП при отводе тепла во внутренний его объем используют микросхемы S-AV33A TOSHIBA и RA13H1317M MITSUBISHI. При изготовлении корпусных деталей используют теплопроводящие материалы (алюминий, его сплавы), а для установки элементов и плат - различные теплопроводящие материалы.
После подачи питания на разъем 5 ППУ начинает работу (питание на ПА передают через ППТ). В ППТ производят настройку работы ППУ (ППТ и ПА), устанавливают режим «ПРИЕМ». Принятые через разъем 4 данные в ППТ демодулируют, оцифровывают, обрабатывают процессором 10, передают на дополнительный процессор 11. В последнем при распознавании среди данных команд, преобразуют их для перенастройки ППУ (переключения режимов, перехода на необходимую частоту и т.д.).  другие данные передают на разъем 5 для передачи по кабельному каналу. При включении режима «Передача» данные от потребителя с разъема 5 после обработки в дополнительном процессоре 11 поступают на процессор 10, где модулируются и передаются в эфир приемопередающей платой через разъем 4. Расшифровка команд, поступающих через разъем 5 реализована при помощи процессора 10. Расшифровка команд, поступающих по радиоканалу, может быть реализована в процессоре 11 любым известным протоколом. Кроме того, в процессоре 11 могут быть реализованы протоколы ускорения темпа передачи данных. Таким образом, в процессоре 10 реализуют возможность распознавания данных, принятых по кабельному каналу, а в процессоре 11 - по радиоканалу.
Предлагаемое техническое решение позволяет уменьшить массогабаритные размеры устройства за счет исключения радиатора, повышает технологичность при сборке за счет уменьшения количества плат и использования одного разъема для питания и приема/передачи данных по кабелю, удобство при установке и обслуживании за счет вынесения индикации и элементов подключения на переднюю панель устройства. Дополнительные возможности, реализуемые в предпочтительных вариантах исполнения, расширяют функциональные возможности устройства.