РАДИОПЕРЕДАЮЩЕЕ УСТРОЙСТВО

Полезная модель относится к электрорадиотехнике и может быть использована для организации сетей и направлений симплексной и дуплексной радиосвязи МВ-ДМВ диапазонов, для обмена речевой и цифровой информацией, а также в радиолиниях с быстрой сменой рабочих частот.
Радиопередающее устройство предназначено для работы в составе комплекса технических средств высокоскоростной связи и может использоваться как автономно, так и в составе автоматизированных комплексов связи.
Известны радиопередающие устройства Р-638-3-4 (ТУ1.270.250-01, ТУ1.270.225-ТУ1) 2001 г. и радиопередающее устройство (ПМ РФ №92273, H04B 7/00, опубл. 10.03.2010). Эти радиопередающие устройства предназначены для обеспечения открытой и закрытой радиосвязи между подвижными и стационарными объектами. Они построены по блочно-модульному принципу. Выходная мощность обоих радиопередающих устройств составляет 1 кВт, диапазон частот 1,5-30 МГц. Недостатком этих устройств является ограничение верхнего участка рабочего диапазона частотой 30 МГц.
Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому устройству является радиопередающее устройство Р-638-3 (ТУ1.270.225-06, ТУ1.270.225 ТУ2) 2002 г. Его выходная мощность составляет 1 кВт, диапазон частот 1,5-60 МГц. Радиопередающее устройство Р-638-3 построено по блочно-модульному принципу и включает в себя последовательно соединенные возбудитель и предварительный усилитель с делителем мощности на четыре выхода, к которым подключены входы четырех усилительных модулей, каждый из которых содержит делитель мощности, вход которого является входом усилительного модуля, а к шести выходам которого подключены входы шести усилительных ячеек, выходы которых подключены к шести входам сумматора мощности, выход которого является выходом усилительного модуля и подключен к сумматору мощности усилительных модулей, к трем другим входам которого подключены выходы трех других усилительных модулей, при этом между выходом сумматора мощности усилительных модулей и антенной включен блок фильтров гармоник, между вторым входом которого и вторым выходом возбудителя включен коммутатор фильтров гармоник.
2
Выходы усилительных ячеек, а также сумматоры мощностей этих ячеек и сумматор мощности усилительных модулей построены с использованием трансформаторов на кабелях и ферритовых сердечниках, особенностью которых являются следующие соотношения: проходящая мощность пропорциональна nS во всем диапазоне частот; индуктивность цепи, шунтирующей входное и/или выходное сопротивление и определяющее энергетические показатели в низкочастотном диапазоне, пропорциональна nS, где n - число витков, S - площадь сечения ферритового сердечника.
Для увеличения верхнего участка диапазона необходимо уменьшать длину высокочастотного кабеля, т.е. количество витков, однако при этом уменьшается проходящая мощность и резко ухудшаются энергетические показатели усилителя на низких частотах. Практически ищут компромисс между этими параметрами. Так, в радиопередающем устройстве Р-638-3 даже в кратковременном режиме работы выходная мощность составляет величину (1±0,4)кВт в урезанном диапазоне от 4 до 60 МГц, т.е. нижняя граница увеличена от 1,5 до 4 МГц, при этом выходная мощность на верхнем участке и особенно в диапазоне 50-60 МГц уменьшена на 40%, что связано с уменьшением собственного коэффициента бегущей волны трансформаторов на ферритовых сердечниках, что, собственно, и является недостатком прототипа.
В основу полезной модели положена задача создания радиопередающего устройства с расширенным верхним участком рабочих частот.
Решение поставленной технической задачи обеспечивается тем, что в радиопередающем устройстве, содержащем последовательно соединенные возбудитель и предварительный усилитель с делителем мощности, к n выходам которого подключены n усилительных модулей, выходы которых подключены к n входам сумматора мощности усилительных модулей, а между вторым выходом возбудителя и антенной включены последовательно соединенные коммутатор фильтров и блок фильтров гармоник, при этом каждый из n усилительных модулей содержит делитель, вход которого является входом усилительного модуля, к m выходам которого подключены m усилительных ячеек, в каждом из n усилительных модулей между выходами m усилительных ячеек и m входами сумматора мощности усилительных ячеек, между выходом сумматора мощности m усилительных ячеек и выходом усилительного модуля, а также между выходом сумматора мощности усилительных модулей и вторым входом блока фильтров гармоник дополнительно включены согласующие цепи.
Достигаемым техническим результатом является расширение верхнего участка рабочих частот. Это достигается за счет того, что в усилитель мощности радиопередающего устройства, построенный по блочно-модульному принципу, между выходами единичных усилительных ячеек модулей и входами сумматоров мощностей этих ячеек, между выходами сумматоров мощностей этих ячеек и входами сумматора мощностей усилительных модулей, а также между выходом сумматора мощности усилительных модулей и входом блока фильтров гармоник дополнительно включены согласующие цепи.
Полезная модель поясняется с помощью фиг.1, на которой представлена блок-схема радиопередающего устройства.
Радиопередающее устройство содержит возбудитель 1, предварительный усилитель с делителем на n выходов 2, усилительные модули 3-1-3-n, делитель 4 на m выходов в каждом из n модулей, усилительные ячейки 5-1-5-m каждом из n модулей, согласующие цепи 6-1-6-m в каждом из n модулей, сумматор мощности усилительных ячеек 7, согласующую цепь в каждом из n усилительных модулей 8, сумматор мощности усилительных модулей 9, согласующую цепь 10, блок фильтров гармоник 11, коммутатор фильтров гармоник 12.
Радиопередающее устройство работает следующим образом.
Возбудитель 1 обеспечивает формирование рабочей частоты в диапазоне 1,5-80 МГц с выходным напряжением 3 B на нагрузке 75 Ом.
Предварительный усилитель с делителем на n выходов 2 обеспечивает усиление сигнала возбудителя 1 до определенной величины на каждом из выходов.
Усилительные модули 3 создают на каждом из входов сумматора 9 мощность, необходимую для получения заданного уровня мощности на выходе радиопередающего устройства. Каждый из n усилительных модулей 3 включает в себя делитель мощности 4, m усилительных ячеек 5 и m согласующих цепей 6, а также сумматор мощности 7 и согласующую цепь 8.
Сумматор мощности 9 обеспечивает сложение мощности n усилительных модулей 3.
Согласующие цепи 10, как и согласующие цепи 6 и 8, обеспечивают увеличение собственного коэффициента бегущей волны трансформаторов на ферритовых сердечниках в верхнем участке диапазона рабочих частот.
Блок фильтров 11 используется для подавления высших гармонических составляющих рабочей частоты радиопередающего устройства. В блок включены 2 подблока - один на диапазон 1,5-30 МГц, а второй - на диапазон 30-80 МГц. В первом подблоке имеется шесть фильтров, выполненных по идентичной схеме ФНЧ Кауэра-Золотарева; во втором подблоке - три фильтра, выполненных по схеме «вилки» из фильтров ФНЧ-ФВЧ. Подключение соответствующих фильтров производится с помощью коммутатора 12 по командам от возбудителя 1.
Использование заявляемого радиопередающего устройства позволяет расширить верхний участок диапазона частот с 60 до 80 МГц за счет применения согласующих цепей на выходах усилительных ячеек, а также на выходах сумматоров мощности отдельных усилительных ячеек и сумматора мощности усилительных модулей.