Связные радиостанции

Самолетные KB радиостанции предназначены для обеспечения дальней радиосвязи самолетов с наземными радиостанциями, а также между самолетами. Они допускают работу как телефоном, так и телеграфом. Телефонная связь может осуществляться с применением амплитудной модуляции (AM) или однополосной модуляции (ОМ). В этом случае радиостанции называются однополосными. Обычно в них предусматривается возможность работы при AM, что расширяет возможность применения радиостанции. Телеграфная связь может осуществляться с применением амплитудной (AT) или частотной телеграфия (ЧТ).

Известно, что при АМ спектр модулированного сигнала содержат составляющие несущей частоты и двух боковых полос (рис. 1 а). Составляющая несущей частоты никакой информации о модулирующем процессе не содержит и она необходима лишь в процессе детектирования сигнала. Поэтому несущая по каналу связи может не передаваться, а восстанавливаться на приемной стороне. Каждая из боковых полос содержит полную информацию о передаваемом сообщении, следовательно, для его передачи достаточно использовать лишь одну из боковых полос (рис. 1 в).

Спектры при двухполосной и однополосной модуляции

В практических схемах однополосных радиостанций передается часть мощности несущей (пилот-сигнал) (рис. 1 г). Пилот-сигнал используется для работы АРУ приемника. Уровень пилот-сигнала ослаблен на 20-30 дБ по отношению к пиковой мощности боковой полосы и мало влияет на излучаемую полезную мощность.

Применение однополосной модуляции существенно повышает надежность связи. При ОМ вся мощность генераторной лампы передатчика расходуется на одну боковую полосу. Отсутствие расхода мощности на несущую и вторую боковую полосу, необходимые при АМ, эквивалентно увеличению мощности передатчика в 4 раза. Такой большой энергетический выигрыш имеет важное значение для самолетных связных радиостанций. Это позволяет при заданном качестве связи уменьшить вес и габариты однополосной радиостанции, сделать связь более надежной.

Основными методами формирования однополосного сигнала являются фильтровой метод (метод многократной балансной модуляции) и фазокомпенсационный метод (метод многофазной модуляции). В самолетных связных радиостанциях нашел наибольшее применение фильтровой метод. Блок-схема передатчика для этого случая приведена на рис. 2.

Структурная схема передатчика при фильтровом методе получения однополосного сигнала

На вход балансного модулятора (БМ1) подается высокочастотное колебание с частотой f1 и напряжение звуковой частоты (речевой сигнал). На выходе БМ1 при этом образуется амплитудно-модулированное колебание без несущей (рис. 1 б). Неиспользуемая боковая полоса подавляется фильтром Ф1. Эффективность подавления ненужных частот тем больше, чем меньше отличаются подводимые к модулятору частоты. С целью увеличения этого подавления осуществляется многократное преобразование частот так, чтобы подводимые к балансным модуляторам частоты отличались не более чем в 10-20 раз. Сформированный однополосный сигнал усиливается в усилителе мощности (УМ) и излучается.

В однополосном приемнике (рис. 3) на детектор, кроме напряжения принятого сигнала, подается напряжение восстановленной несущей частоты. В современных радиостанциях, обладающих высокой стабильностью рабочей частоты, используется автономный метод восстановления несущей. С этой целью в приемнике имеется генератор местной несущей частоты (ГМН), стабилизированный кварцем. Возможны схемы восстановления несущей частоты и по пилот-сигналу. Такие схемы необходимы в случаях, если недостаточна стабильность частоты радиостанции или необходимо обеспечить компенсацию эффекта Доплера. Остальные элементы однополосного приемника являются обычными для супергетеродинного приемника.

Структурная схема однополосного радиоприемника с автономным восстановлением несущей частоты

Современные однополосные радиостанции обеспечивают беспоисковую и бесподстроечную связь, а их управление автоматизировано. В радиостанциях имеется возможность выбора в полете любой частоты связи или одной из некоторого количества заранее набранных частот. Это достигается как использованием соответствующей системы автоматической установки частоты радиосвязи, так и автоматизацией настройки усилителя высокой частоты, усилителя мощности и автоматизацией процесса согласования сопротивления антенны с волновым сопротивлением кабеля, соединяющим выход усилителя мощности с антенной.

При построении самолетных радиостанций стремятся использовать трансиверный характер построения схем, когда ряд элементов радиостанций используется как при приеме, так и при передаче. Например, возбудитель, формирующий рабочую сетку частот, в режиме передачи выдает напряжение возбуждения усилителя мощности, а в режиме приема выполняет роль гетеродина приемника, усилители высокой частоты и смесители используются и в режиме передачи и в режиме приема и т.д. Такое построение схемы уменьшает габариты и вес радиостанции, что очень важно для самолетных радиостанций.

С учетом сказанного возможная структурная схема радиостанции может быть представлена в следующем виде (рис. 4). Опорный генератор (ОГ) выдает стабильные колебания, которые поступают в приемник-возбудитель (П-В) для образования сетки рабочих частот. Высокая стабильность частоты колебаний опорного генератора достигается кварцевой стабилизацией, при этом кварц помещается в термостат с точной регулировкой температуры.

Упрощенная структурная схема однополосной радиостанции

В приемнике-возбудителе путем многократного деления и умножения частоты опорного генератора образуется сетка рабочих частот, производится формирование заданных видов работы и осуществляется усиление и основная селекция принимаемых сигналов. Кроме того, в режиме передачи приемник-возбудитель выдает напряжение возбуждения усилителя мощности радиостанции (УМ). Высокочастотные колебания от приемника-возбудителя усиливаются усилителем мощности и через согласующее устройство (СУ) передаются в антенну. Настройка усилителя мощности в резонанс на частоту усиливаемого сигнала производится автоматически.

Согласующее устройство предназначено для автоматического согласования сопротивления антенны с волновым сопротивлением фидера. С пульта управления (ПУ) осуществляется выбор рабочей частоты и задание режима работы.

В новом поколении связных радиостанций для формирования рабочей сетки частот используются цифровые синтезаторы частот, выполненные на интегральных микросхемах. Приемный и передающий тракты радиостанции, в том числе и выходные каскады передатчика, выполнены на полупроводниковых приборах.

Конструктивно самолетные радиостанции выполняются в виде функциональных блоков, помещаемых в герметизированные кожуха. В командных радиостанциях все элементы схемы могут помещаться в общий кожух. За счет поддува воздуха внутри кожухов поддерживается давление, обеспечивающее необходимую высотность радиостанции. Благодаря наличию в радиостанциях системы АДН они могут размещаться в самолете на некотором удалении (3-30 м) от рабочего места оператора. Вблизи оператора устанавливается лишь пульт управления.

Командные радиостанции работают на штыревую или поверхностную антенну, размещенную на киле самолета. Для связных радиостанций используются проволочные антенны, а также шлейфовые.

РадиоЭйр.ру рекомендует

Детская одежда Mayoral в интернет-магазине ДетвораШоп

Меню

Спонсоры

Ссылки