ВВЕДЕНИЕ

Сеть спутниковой связи "Кристалл" в организационно-техническом плане представляет собой подсистему единой системы спутниковой связи (ЕССС) и предназначена для обеспечения об­мена информацией различного вида в интересах Министерства Обороны.

Комплекс земных средств сети "Кристалл" включает в себя мобильные узловые станции спутниковой связи Р-440-У и малока­нальные станции Р-440-0. Узловые станции выполняют задачи центральной станции (ЦС) в сети, а станции Р-440-0 - задачи периферийных станций (НС).

Для обеспечения ретрансляции сигналов в сети "Кристалл" используются спутники-ретрансляторы "Грань" и "Молния-3", входящие в состав орбитальной группировки связных КА ЕССС.

Рис.1.1. Структурная схема сети связи

Комплекс земных средств и спутников-ретрансляторов обра­зуют сеть спутниковой связи, которая организована по радиаль­ному способу. Структурная схема сети связи "Кристалл" показа­на. на рис.1.1.1.

Одновременно в сети центральной (узловой) станции может быть организовано 9 радиальных направлений космической связи. При обмене информацией между ПС и ЦС осуществляется многостанционный доступ к ретранслятору с частотным разделением сигналов. При этом в радиолинии ЦС-ПС информация передается с помощью одного группового сигнала с временным уплотнением каналов отдельных направлений связи. Скорость модуляции группового сигнала центральной станции составляет 48 кБод, а сигнала каждой периферийной станции - 4,8 кБод.

I. ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА. СТАНЦИ Р-440-0

I.I. Тактико-технические характеристики станции

Мобильная земная малоканальная станция спутниковой связи Р-440-0 предназначена для организации одного направления кос­мической связи с узловой станцией или другой аналогичной ма­локанальной станцией с групповой скоростью модуляции сигна­лов 4,8 кБод. При этом в указанном направлении может обеспе­чиваться дуплексный обмен информацией по следующим каналам: -двум засекреченным цифровым телефонным каналам со ско­ростью модуляции V= 1,2 кБод;

-трем дискретным телефонным (телекодовым) каналам с V= = 1,2 кБод;

-двум телеграфным каналам с V= 100 Бод;

-служебному телеграфному каналу с V= 50 Бод;

-контрольному каналу с V = 20,34 Бод.

Кроме того, предусмотрена возможность передачи и приема информации в помехозащищенном режиме с помощью фазоманипулированных широкополосных сигналов (ШПС). При использовании ШПС станция позволяет организовывать дуплексные телеграфные каналы со скоростью V =25 - 100, 600 и 1200 Бод и телефонный канал с полосой частот 0,3 т 3,4 кГц. В помехозащищенном peжиме обеспечивается прием информационных символов с полной вероятностью ошибки не более 10^-3 при воздействии следующих видов преднамеренных помех:

-сосредоточенной по спектру помехи с перестраиваемой в полосе 500 - 700 кГц несущей частотой и превышающей по мощности полезный сигнал не более, чем на 29 дБ, при V=50 Бод;

-структурной помехи, превышающей по мощности полезный сигнал не более, чем на 20 дБ при V =50 Бод и на 12 - 14 дБ при V=I,2 кБод.

Одновременно с организацией дуплексного информационного обмена станция обеспечивает возможность приема сигналов цен­трализованного боевого управления на отдельной несущей.

Передающий комплект станции позволяет формировать сигнал в диапазоне 5725 - 6225 мГц в дискретной сетке частот с шагом 10 кГц. При этом обеспечивается возможность передачи следую­щих сигналов:

-сигналов ЧТ с частотным сдвигом 200 кГц и скоростью мо­дуляции V=25 - 100, 1200 , 2400 , 4800 и 5200 Бод;

-сигналов 0ФТ с V=I200 , 2400 , 4800 , 5200 и 48000 Бод. Выходные каскады передающего тракта обеспечивают усиление сигнала до 190 Вт и плавную регулировку мощности на выходе передатчика от 0 до -10 дБ.

Приемный комплект станции позволяет осуществлять прием следующих видов сигналов в диапазоне 3400 - 3900 МГц:

-сигналов ЧТ с частотным сдвигом 200 кГц и скоростью мо­дуляции V=25, 50 и 100 Бод;

- сигналов 0ФТ с V=I200, 2400, 4800, 5200, 48000, 96000, 144000, 240000 и 480000 Бод. Максимальная эффективная шумовая температура приемника - 400°К. Приемные устройства станции осуществляют автоматический поиск сигнала по частоте в пределах +300 кГц или +60 кГц. Долговременная относительная нестабильность выходной частоты возбудителя передатчика и частот первых гетеродинов приемного тракта - не более +3^,10-7.

Однозеркальная параболическая антенна станции с диаметром раскрыва 1,5 м обеспечивает одновременный прием и передачу сигналов с круговой поляризацией (с правовинтовой - прием, с левовинтовой - передачу). Ширина диаграммы направленности ан­тенны по уровню половинной мощности составляет 2,6° в диапа­зоне частот передачи и 3,8° в диапазоне частот приема (коэф­фициент усиления антенны - не менее 31,6 дБ при приеме и не менее 35 дБ при передаче сигналов).

Максимальная мощность, потребляемая станцией составляет 8 кВ*А. Электропитание аппаратуры станции может осуществлять- как от внешней сети трехфазного тока напряжением 220 или 380 с частотой 50 Гц, так и от собственных бензоэлектрических агрегатов.

1.2. Состав и обобщенная структурная схема станции

Основное и вспомогательное оборудование станции Р-440-0 размещается в КУНГе, установленном на шасси автомобиля типа "Урал", и включает в себя следующие элементы:

1. Антенное устройство AK-I2.

2. Приемный комплект в составе:

-входное устройство;

-первый гетеродин А304;

-блок частотного разделения А306;

-приемное устройство ЦЗООМ - 4 шт.;

-блок питания приемников Ц300П - 3 шт.

3.Панорамный приемник (ПП), состоящий из панорамной приставки Н19 и осциллографа С1-67.

4.Передающий комплект в составе:

-возбудитель А205 - 2 шт.;

-предварительный усилитель мощности - 2 шт.;

-блок сложения мощности HI6;

-оконечный усилитель мощности HI3 - 2 шт.

5.Блок сдвига частоты (БСЧ) А503Б.

6.Щит линейной коммутации (ЩЛК) HI8M.

7.Аппаратура формирования и приема широкополосных сигналов (АФПШС) KIA - 2 шт.

8.Аппаратура временного уплотнения и разуплотнения (АВУ ) в составе:

-"Дискрет - AI" - I шт.; -"Дискрет - Б1" - 2 шт.; -"Дискрет - Б2" - 2 шт.; -"Дискрет - БЗ" - 2 шт.; -"Дискрет - АБС" - I шт.; -"Рубин - Н" - I шт.

9.Аппаратура преобразования дискретных сигналов в составе:

-"Браслет - МА" - 2 шт.; -"Браслет - МБ" - I шт.

10.Аппаратура формализованной служебной связи (АФСС) "Контур-112".

11.Пульт управления (ПУ) Н15АБ.

12.Аппаратура программного наведения (АПН) А403.

13.Система управления антенной (СУА) ПI2C.

14.Опорно-поворотное устройство (ОПУ).

15.Щит ввода (ЩВ).

16.Система электропитания (СЭП) в составе:

-щит питания и электрооборудования Н502Б;

-бензоэлектрический агрегат АБ - 8 - Т/230/М - 2 шт.;

-стабилизатор СТС - 10.0/0.5 С.

Взаимодействие перечисленного оборудования станций в

Взаимодействие перечисленного оборудования станций в процессе ее функционирования отражает обобщенная структурная схема, представленная на рис.1.2.1.

Принимаемый антенной (А) сигнал поступает в приемный комплект, где происходит его усиление, частотная селекция, преобразование частоты и демодуляция. Панорамный приемник (ПП) обеспечивает анализ и визуальное наблюдение спектральных составляющих принимаемого колебания

Демодулированные сигналы поступают на преобразующие ли­нейные устройства (ПУЛ) приема, размещенные в ПУ, в которых, происходит сопряжение принимаемых сигналов приемной частью с аппаратуры временного уплотнения и разуплотнения (АВУР).

Состав АВУР обеспечивает разуплотнение групповых сигналов со скоростью модуляции 480 кБод ("Дискрет-БЗ") , 48 кБод ("Дискрет-Б2"), 4,8 и 2,4 кБод ("Дискрет Б1"). Вьделение сигнала со скоростью V=4,8 кБод из группового потока с V=480,240,144 и 96 кБод осуществляется с помощью аппаратуры "Дискрет-БЗ" и "Рубин-Н". Разуплотнение группового сигнала! V=5,2 кБод обеспечивает "Дискрет - АБ5".

Выделенные из группового сигнала засекреченные телефонные каналы через ЩЛК поступают на АПДС, которая предназначена для сопряжения дискретных и аналоговых каналов связи.

АФСС обеспечивает прием и формирование сигналов служебной связи, а также сигналов контрольного канала, с помощью которых осуществляется дистанционный контроль состояния и управление аппаратурой станции с центрального узла спутниковой связи ECCC. I

При обеспечении обмена информацией в помехозащищенном режиме широкополосные сигналы с выхода приемного комплекта на второй промежуточной частоте 70 мГц через ЩЛК поступают в АФПШС, где производится режекция участков спектра принимаемого колебания, пораженного узкополосными помехами, и демодуляция сигналов.

ЩЛК осуществляет коммутацию и согласование входных и выходных сигналов АВУР, АПДС, А£СС, АФПШС, приемного и передающего комплектов в различных режимах работы. Подключение к станции оконечной аппаратуры (0А) производится по кабельным линиям связи с помощью цВ.

При передаче информации формирование группового сигнала со скоростью модуляции 4,8 и 5,2 кБод обеспечивает аппарат тура "Дискрет - AI" и "Дискрет - АБЬ5 соответственно. Сформи­рованный в аппаратуре временного уплотнения сигнал поступает через ЩПК на ПУЛ передачи, размещенный в ПУ, где происходит его преобразование для согласования со входом возбудителя предающего комплекта. В передающем комплекте осуществляется формирование рабочей частоты, манипуляция несущего колебания групповым сигналом и усиление выходного колебания по мощности. Усиленный сигнал с выхода передатчика по антенно-волноводному тракту поступает в антенну и излучается в направлении космического ретранслятора. Поляризационная селекция сигналов передачи и приема в антенном устройстве осуществляется с помощью двух спиральных облучателей со встречным направлением щитков.

Заведение антенного устройства станции на спутник-ретранслятор может осуществляться в двух режимах: -ручное наведение; -автоматическое наведение.

В первом случае управляющие сигналы с ПУ через СУА поступают на исполнительные двигатели 0ПУ антенной колонки. СУА и ПУ обеспечивают наведение и индикацию углового положения антенны по азимуту и углу места. В режиме автоматического наведения сигналы управления на СУА поступают с АПН.

Аппаратура программного наведения представляет собой спе­циализированную цифровую вычислительную машину, которая предназначена для расчета прогнозируемых координат спутника-ретранслятора и выдачи соответствующих управляющих сигналов по каналам азимута и угла места в СУА. Кроме того, АПН обеспечивает определение значения доплеровского сдвига частоты в спу­сковой радиолинии, в соответствии с которым осуществляется коррекция рабочей частоты возбудителя передающего комплекта. ПУ предназначен для дистанционного управления аппаратурой станции и индикации параметров работы приемников, возбудителей и усилителей мощности.

Для проверки работоспособности станции по малому кольцу ("на себя") в состав оборудования входит БСЧ, который производит преобразование частоты выходных сигналов передающего комплекта в диапазон частот приема.

Система электропитания (СЭП) может обеспечивать работу аппаратуры станции как от внешнего источника электроэнергии,

и в автономном режиме с помощью бензоэлектрических агрегатов. Входящее в СЭП оборудование осуществляет стабилизацию подающего напряжения, распределение энергии первичных источников между аппаратурой станции и автоматическое отключение источников питания в аварийных ситуациях.

1.3. Передающее устройство станции

1.3.1. Структурная схема передающего комплекта

I Структурная схема передающего комплекта станции Р-440 представлена на рис.1.3.1 и содержит следующие элементы:

-возбудитель С А205) - два комплекта;

-предварительный усилитель мощности (ПУН) - два комплекта;

-мост деления и сложения мощностей (HI6);

-оконечный усилитель мощности (H-I3) - два комплекта;

-блок питания оконечного усилителя (ИП) - два комплекта;

-устройство блокировки и сигнализации (УЕС);

-система охлаждения (СО);

-эквивалент антенны СЭА);

-волноводный переключатель (ВП).

Групповой сигнал с аппаратуры ПУЛ-48 поступает на вход возбудителя. Возбудитель обеспечивает формирование дискретной гки высокостабильных частот с шагом 10 кГц во всем рабочем частотном диапазоне станции и манипуляцию несущего колебания групповым сигналам. СВЧ манипулированный сигнал с выхода возбудителя поступает на вход предварительного усилителя (ПУМ),

который усиливает сигнал до 100 мВт. Усилитель ПУМ собран на

В "шеелит" и имеет автономный источник питания. С выхода сигнал поступает в блок H16 на мост деления мощности. С кода моста деления сигнал подается на входы усилителей мощности (HI3). Для обеспечения баланса амплитуд и фаз используются аттенюаторы ATTI, АТТ2 и фазовращатель (ФВ). Управление аттенюаторами и фазовращателем осуществляется с пульта управления станции (ПУ). Усилители мощности HI3 идентичны и реализованы на ЛБВ "Шасла-Ш", питаемых от отдельных источников (ИП), с соответствующими УБС и системой охлаждения. Сигналы с выходов HI3 с уровнем не менее 130 Вт поступают на мост сложения мощности, который входит в прибор HI6. С выхода моста сложения суммарный сигнал с уровнем не менее

240 Вт поступает через волноводный переключатель "антенна-эквивалент" на фильтр гармоник (ФГ), вращающееся соединение (ВС) и затем на спиральный облучатель антенны. Излучаемая мощность при работе одного усилителя HI3 (основной режим) не менее 100 Вт, а при работе двух HI3 (режим сложения) не менее 190 Вт. Второй режим рекомендуется использовать в случае ухудше­ния качества связи. Источник питания подключен к усилителю Н13 через устройство блокировки и сигнализации (УБС), которая обеспечивает возможность дистанционного или местного управления, а также отключение усилителя мощности в случае отклоне­ния параметров электропитания от нормы. При этом на пульте отображается сигнал неисправности. Для обеспечения нормально температуры выходной лампы ЛБВ и эквивалента антенны исполь­зуется воздушно-принудительная система охлаждения.

Волноводный переключатель (ВП) осуществляет подключение передатчика либо к антенне (основная работа), либо к эквива­ленту антенны (проверка работоспособности станции без выхода в эфир). Управление ВП осуществляется с пульта управления переключателем "антенна-эквивалент".

1.3.2. Возбудитель

Структурная схема возбудителя представлена на рис.1.3.2. Возбудитель состоит из следующих элементов:

-дешифратора ДШ;

-синтезаторов частот СЧ1, СЧ2-1, СЧ2-2, формирующих опорную сетку частот;

-коммутатора сигналов частот нажатия и отжатия в режиме ЧТ (K1);

-смесителей CMI, СМ2, СМЗ и умножителей частоты УЧ-7, УЧ-9, УЧ-12, обеспечивающих формирование сигналов выходной частоты;

-генератора опорной частоты ГОЧ;

-фазового манипулятора Ш.

Конструктивно возбудитель выполнен в виде Ь блоков:

1. Синтезатор частоты СЧ1.

2. Два синтезатора частоты СЧ2-1, СЧ2-2.

3. Дешифратор.

4.Блок фазовой телеграфии БФТ в составе:

-фазовый манипулятор с усилителем модулированного сигнала

3. Выходной блок возбудителя (ВБВ) в составе:

4. -смесители - CМl, СМ2, СМЗ;

5. -умножители УЧ7, УЧ9, УЧ12.

6. Блок частотной телеграфии и генератор импульсов ЧТ-ГЛ1 в составе:

-коммутатор KI;

-генератор опорных частот ГОЧ;

7. Блок питания.

1.3.3. Формирование дискретной сетки частот

В возбудителе дискретная сетка частот образуется путем преобразований частоты опорного генератора 5 мГц "Флокс" и "Гиацинт". Этот генератор конструктивно входит в состав блока "ЧТ-ГЛ1".

Синтезатор частоты СЧ1 формирует сетку дискретных част в диапазоне 411,(6) - 403,(3) мГц с шагом 0,8 (3) мГц. СЧ1 является цифровым синтезатором и построен по принципу фазовой автоподстройки частоты генератора с управляемым делителем частоты в цепи обратной связи. С выхода СЧ1 сигнал подается на вход выходного блока возбудителя, где происходит умножение его частоты в 12 раз. В результате этого в выходном блоке образуется сигнал крупной сетки частот с шагом 10 мГц в диапозоне 4940-5440 мГц, который затем поступает на смеситель С выходного блока возбудителя (ВБВ). Формирование мелкой сетки перекрывающей интервал между соседними частотами крупной сетки, производится синтезатором частоты СЧ2. При работе возбдителя в режиме ФТ используется один синтезатор СЧ2-2, а к режиме ЧТ используются два синтезатора СЧ2-1, СЧ2-2. Блоки СЧ2 являются цифровыми синтезаторами частоты и построены по принципу аналогичному СЧ1. В синтезаторе СЧ2 предусмотрена компенсация доплеровского сдвига частоты в пределах +75 кБ от любого номинального значения с шагом 2,5 кГц. Сдвиг частоты от номинала осуществляется двоичным шестиразрядным параллельным кодом (один разряд используется для знака сдвига) обеспечивающим соответствующее изменение величины коэффициента деления управляемого делителя. СЧ2 образует на своем виде дискретную сетку частот в диапазоне 80-90 мГц с дискретностью 10 кГц. Напряжение с частотой 80-90 мГц после тракта формирования сигнала ЧТ поступает на смеситель CMI блока ВБВ, где оно суммируется с опорным сигналом 630 мГц, образуемым из опорного сигнала с частотой 10 мГц в результате его двухсту­пенчатого умножения при помощи умножителей УЧ7 и УЧ9 блока ВБВ (с коэффициентами умножения 7 и 9 соответственно). В ре­зультате на выходе СМ1 получается сигнал в диапазоне 710-720 мГц с шагом Ю кГц. Этот сигнал поступает на См2, на второй вход которого подается сигнал с частотой 70 мГц или от блока разовой телеграфии (БФТ) или от устройства формирования ши­рокополосного сигнала "KIA". С выхода См2 сигнал с частотой 7Ь0-790 мГц поступает на один из входов СМЗ, на другой вход которого поступает сигнал крупной сетки частот в диапазоне 4940-5440 мГц с шагом 10 мГц. Таким образом на выходе СМЗ мо­жет быть образован сигнал, лежащий в диапазоне частот 5720- 6230 мГц с шагом 10 кГц. Однако используется рабочий частот­ный диапазон возбудителя только в пределах 5725-6225 мГц. Этот диапазон разбит на 30000 волн с условными номерами от 01500 до 51499. Установленному значению номера волны соответ­ствует частота, определяемая формулой

f= 5710000 + l0N /кГц/

где f - частота возбудителя в кГц,

N- номер фиксированной волны.

1.3.4. Формирование выходного сигнала возбудителя в режиме ЧТ и ФТ

Для образования сдвига частот в режиме ЧТ в возбудителе А203 используются два синтезатора частоты СЧ2-1, СЧ2-2. При этом СЧ2-1 формирует сигнал с частотой f₀ + f , а синтеза­тор СЧ2-2 - сигнал с частотой f₀ - f, где f -девиа­ция частоты, f₀ - средняя частота возбудителя.

Коммутация выходных сигналов СЧ2-1 и СЧ2-2 осуществляется в блоке ЧТ-ГИ с помощью быстродействующего коммутатора KI, управляемого информационными сигналами.

Сформированный сигнал ЧТ при помощи смесителей CMI-CM3 блока ВЕВ переносится в выходной диапазон частот возбудителя.

этом на другой вход смесителя СМ2 поступает неманипулированный сигнал с частотой 70 мГц, формируемый блоком БФТ (или от аппаратуры KIA).

Формирование выходного сигнала ФТ осуществляет модулятор фазовой телеграфии (МФТ). Он включает в себя фазовый манипулятор (ФМ) и усилитель. Несущая частота 70 мГц, поступающая на вход фазового манипулятора образуется умножителем частоты 10 мГц в 7 раз. На второй вход ФМ подается манипулирующий сигнал. Фазовый манипулятор осуществляет манипуляцию фазы несущего колебания на 180°. После этого сигнал с выхода ФМ усиливается и через переключатель"ЧТ, ФТ - ШПC"поступает на вход смесителя СМ2 и далее переносится в выходной диапазон частоты возбудителя. Скорости работы на передачу методом ФТ: 1200, 2400, 4800, 5200, 48ООО Бод.

1.3.5. Мост деления и сложения мощности

Блок HIб предназначен для суммирования выходных мощностей двух передающих устройств HI3, работающих от одного возбудителя, и обеспечивает следующие режимы:

-работу через первое передающее устройство HI3-1;

-работу через второе передающее устройство Н13-2;

-работу в режиме сложения мощностей передающих устройств В режиме сложения мощностей блок HI6 обеспечивает:

-деление мощности сигнала предварительного усилителя УМ на две равные части;

-регулировку уровней входных сигналов в пределах от 0 до 10 дБ;

-регулировку фазы входного сигнала блока Н13-2;

-коммутацию выходного сигнала либо на эквивалент антенны либо в антенну.

Так как блок HIб является устройством, обеспечивающем передачу -СВЧ энергии от ПУМ (в техническом описании назван УМ до HI3 и от HI3 к антенне или эквиваленту, то основные элементы схемы выполнены пассивными с затуханием не менее 0,4. Структурная схема HI6 приведена на рис.1.3.3, где использованы обозначения:

Ml - балансное кольцо (мост деления);

ФВ - фазовращатель;

АТТ - аттенюатор;

W3 - переключатель режима работ (мост сложения);

W1- баластная нагрузка;

W2, W5, W9 - ответвители мощности;

W4, W6 - детекторные головки;

W7 - эквивалент антенны;

W8 - переключатель "эквивалент-антенна".

Элементы М1, ФВ и АТТ объединены в субблок СБ232. Сигна л от УМ-I основного или резервного, поступает на мост деления W1, где делится пополам по мощности, проходит аттенюаторы АT и фазовращатель ФВ и через высокочастотные разъемы "Выход I'"Выход П" подается на входы передающих устройств НI3-I и НI3-П соответственно.

Усиленные до уровня 120-150 Вт сигналы от НI3-1 и НI3-П поступают на мост сложения W2 переключателя W3. В мосте M2 происходит сложение сигналов и далее суммарный сигнал мощ­ностью 240-300 Вт через переключательW8 проходит к антеннам или в эквивалент W7. При смене режима работы станции, когда необходимо работать с одним из передающих устройств, достаточно переключатель W3 переключить в соответствующее положение I или П. В качестве моста сложения М2 используется волноводный щелевой мост, встроенный в ротор переключателя

3 . Конструктивно статор и ротор переключателя (рис 1.3.4.)

Рис. 1.3.4. Структурная схема переключателя W3

cнабжены волноводными окнами на торцевых стенках. В статоре c двух сторон эти окна выполнены сдвоенными таким образом, чтобы они могли стыковаться со щелевым мостом встроенным в роторе. При повороте ротора по часовой стрелке на 60° передатчик Н13-1 со стороны "Вход I" подключается к антенне. При следующем повороте ротора к антенне подключается передатчик Н13-П со стороны входа П. При положении переключателя "сложение" происходит сложение М2 мощностей передатчиков Н13-1 и Н13-П. Для сложения сигналов передатчиков необходимо, чтобы на входе моста М2 они имели разности фаз 90°. В блоке Н16 это условие обеспечивает с помощью фазовращателя ФВ (рис.1.3.5). Мост М2 осуществляет изменение фаз проходящих через него сигналов двух передатчиков таким образом, чтобы в плече "антенна" они были синфазны, а в плече нагрузки WI - противофазны. В результате этого в антенну поступает суммарный сигнал, а в нагрузке W1 происходит взаимная компенсация колебаний передатчиков Н13-1 и Н13-П. На рис.1.3.5 значение фаз сигналов на входах и выходах моста М2 условно обозначено

Рис.1.3.5. Принцип тействия моста сложения

помощью векторов. В случае, когда разность фаз сигналов на ходе моста отличается от 90°, условие синфазности сигналов в плече "антенна" и противофазности - в плече нагрузки W1 не выполняется. Поэтому происходит снижение мощности суммарного сигнала, поступающего в антенну, а в нагрузке W1 вы­дается мощность колебания, возникающего вследствие неполной взаимной компенсации сигналов передатчиков Н13-1 и НI3-П. Контроль за правильной установкой величины сдвига фазы осуществляется с помощью приборов"Р нагр."и"Р вых".(рис.1.3.4). В измерительные приборы постоянный ток поступает из детекторнеых головок W4 и W6, в которые мощность из трактов отcасывается с помощью зондов связи W2 и с уровнями не более 5 мВт. Таким образом измерительные приборы позволяют визуально контролировать фазирование сигналов и уровень сигнала на выходе в любом режиме работы. С помощью зонда W9 ответвляется сигнал к блоку сдвига А 503 для обеспечения контроля работоспособности станции.

При работе станции без выхода в эфир используется экви­валент антенны W7, подключаемый с помощью волноводного переключателя "антенна-эквивалент" W8. переключатели W3 и W8, ФВ и АТТ1, АТТ2 управляются дистанционно с пульта уп-| равления и передней панели Шб. Для управления используются кнопки "Н13-1,П", "Н13-1", "Н13-П", "АНТ", "Экв", "Фаза", "Уровень I" и "Уровень П".

Задняя стенка блока Н16 является несущей поверхностью для эквивалента антенны W7 и нагрузки и снабжена ребрами для рассеивания тепла выделяемого эквивалентом и согласован­ной нагрузкой.

1.3.6. Усилитель мощности

Прибор H13 является усилителем мощности СВЧ сигналов и предназначен для работы в передающем тракте станции Р-440-0.

Прибор Н13 включает в себя:

а) усилительный СВЧ тракт;

б) систему УБС;

в) систему охлаждения;

г) комплект источников питания:

-анода;

-замедляющей структуры;

-коллектора;

-газопоглотителя;

-управляющего электрода;

-подогревателя.

Прибор Н13 представляет из себя однокаскадный широкопо лосный усилитель мощности, обеспечивающий усиление входного СВЧ сигнала с уровнем 10-20 мВт до 130 Вт. Функциональная схема прибора представлена на рис.1.3.6.

Входной сигнал с уровнем мощности около 20 мВт через аксиальный ферритовый циркулятор ФЦ-1 поступает на вход ЛБВ Усиленный до уровня 130 Вт сигнал через волноводный циркуля, тор ФЦ-2 поступает на выход прибора.

Циркулятор ФЦ-1 (ФЦК-737) служит для развязки входа ЛБВ выхода возбудителя, обеспечивая необходимый коэффициент с чей волны (Ксв1) со стороны входа ЛБВ. Прямое затухание ФЦ-1 составляет не более 1,0 дБ, обратное затухание не менее 15. Это позволяет получить Ксв1 < 1,5.

Ферритовый циркулятор ФЦ-2 (ФЦ-232) обеспечивает необходимый для нормальной работы коэффициент стоячей волны со стороны выхода ЛБВ Ксви<1,35. Он имеет прямое затухание не более 0,6 дБ, обратное затухание не менее 15 дБ. Система УБС, обеспечивает дистанционное управление прибором, необходимы порядок включения и отключения ЛБВ, отключение высоких напряжений при снятии верхней крышки прибора и перегрузках по замедляющей структуры и коллектора ЛБВ, а также отключение напряжения анода при перегрузках по току анода ЛБВ и исчезновения напряжения питания электровентиляторов. УБС обеспечив ет готовность передатчиков к работе через 180+30 сек с помощью реле времени.

Электромоторы М1, М2 типа ДВ0-1-400 служат для охлаждением ЛБВ и прибора Н13. Преобразователь 400 Гц обеспечивает питание электровентиляторов. Электровентилятор представляет собой совмещенную конструкцию асинхронного конденсаторного двигаятеля и осевого вентилятора правого вращения. Напряжение питания вентилятора 115 В с частотой 400 Гц, а скорость вращения 2000 ОБ/МИН. При работе электровентилятора воздух засасывается через отверстия в дне прибора, охлаждая теплонагруженные узлы, затем через щели в кожухе ЛБВ и выбрасывается наружу при исчезновении напряжения питание электровентиляторов, отключается анодное питание ЛБВ и выдается сигнал неисправности на пульт управления и переднюю панель Н13.

Источники питания обеспечивают необходимые напряжения ЛБВ от первичной сети 3-х фазного тока 22О В с частотой Первичное напряжение выпрямляется, стабилизируется по напряжению до 230 В и преобразуется на частоте 5 кГц полумостовым преобразователем во вторичные напряжения с указанным на рис.1.3.6 номиналами.

1.4. Приемное устройство станции

1.4.1. Структурная схема приемного тракта

Структурная схема приемного тракта станции Р-440-0 пока­зана на рис.1.4.1. В состав приемного тракта входят:

-СВЧ тракт антенны АК-12 с входным устройством ТЭ-С037- 001 (Вх.У);

-блок первого гетеродина А304;

-блок частотного разделения каналов А306;

-четыре приемника ЦЗООМ.

Приемный комплект станции Р-440-0 предназначен для приема сигналов в диапазоне 3400-3900 мГц. Полоса частот приема 5ОО МГц состоит из 10 стволов по 50 МГц. Приемный комплект может одновременно принимать сигналы только одного ствола. Выбор ствола осуществляется путем дискретной перестройки пер­вого гетеродина переключателем на лицевой панели блока А304.

С целью снижения влияния шумов фидерной линии на чувстви­тельность приемного тракта, входное устройство размещено не­посредственно на антенне (АК-12). Во входном устройстве осу­ществляется усиление и преобразование входного сигнала с первую промежуточную частоту. Из входного устройства сигнал первой промежуточной частоты в полосе 320-370 кГц поступает в блок частотного разделения каналов (БЧР) А306, который с по мощью комплекта полосовых фильтров разделяет полосу частот принимаемого ствола на 10 каналов по 5 МГц. С выхода 306 сигнал поступает на приемники ЦЗСШ, где происходит его дальнейшее усиление, преобразование и демодуляция.

1.4.2. Входное устройство

Входное устройство в основном определяет такую важную характеристику приемного тракта, как чувствительность Ро, определяемую через эквивалентную шумовую температуру приемного устройства

Р₀=Р_шh² , Р_ш=4КТ_ш∆f_ш, (1.4.1)

где Ро - чувствительность приемника /Вт/ при требуемом отношении сигнал/шум h²;

К - постоянная Больцмана (К = 1,37·10^-23 Дж/К );

∆f_{ш -} шумовая полоса пропускания приемного тракта, Гц;

Рш - мощность шума, приведенная ко входу устройства, Вт;

Тш - эквивалентная шумовая температура приемника, К;

(1.4.2)

где То - температура окружающей среды, К;

Т_УВЦ, Т_ПРЧ Т_УПЧI, - шумовая температура, соответственно усилителя высокой частоты (УВЧ), преобразователя частоты (ПРЧ), усилителя первой промежуточной частоты (УПЧ1);

ŋ_ф - к.п.д. фидерной линии и антенны (до входа УВЧ);

К_РУВЧ, К_РПРЧ - коэффициенты передачи по мощности УВЧ и ПРЧ соответственно

Из приведенных выражений следует, что для достижения высокой чувствительности при заданной температуре окружаюшей среды необходимо, во-первых, повысить к.п.д. фидерной лини от антенны до входного устройства, что достигается размещением ВхУ непосредственно на антенне, во-вторых, применить УВЧ малым уровнем шумов и высоким коэффициентом усиления по мощности. В этом случае влиянием шумовых характеристик последующих устройств приемного тракта можно пренебречь.

В станции Р-440-0 в качестве входного устройства применена система ТЭ-СО37-001 на базе параметрического усилителя, структурная схема которой приведена на рис.1.4.2.

Принятый антенной сигнал через элементы антенно-фидерного тракта поступает на вход малошумящего параметрического усилителя (ПУ) с коэффициентом усиления Кпу=12 дБ и затем усилива­ется транзисторным усилителем (ТУ) с Кту = 20 дБ. Высокий суммарный коэффициент усиления ПУ и ТУ значительно ослабляет влияние шумов последующего тракта и обеспечивает эквивалентную температуру входа равную 250 К. С выхода транзисторного усилителя СВЧ сигнал поступает на вход смесителя (СМ). Сигнал первой промежуточной частоты через аттенюатор (АТТ) поступаетна выходной разъем БхУ (выход ПЧ1).

Параметрический усилитель представляет собой двухконтурный усилитель отражательного типа с компенсирующим контуром в цепи сигнала. Компенсирующий контур предназначен для рас­ширения полосы входных частот ПУ. В качестве нелинейной реак­тивности в усилителе используется нелинейная емкость контактного перехода диода Шоттки. Напряжение накачки для работы ПУ поступает от генератора накачки (ГН), выполненного на диоде Ганна и работающего на частоте 37,1 ГГц.

Для уменьшения влияния дестабилизирующих факторов на ко­эффициент усиления ПУ применено автоматическое регулирование мощности накачки. Часть СВЧ мощности генератора накачки от­ветвляется направленным ответвителем (НО) и детектируется диодным детектором (Д). Выходное напряжение детектора сравнивается с опорным в блоке стабилизации (БС). Усиленный сигнал рассогласования управляет затуханием электронного аттенюатора (ЭА) так, что на выходе Ш поддерживается номинальная мощ­ность накачки.

Транзисторный усилитель - четырехкаскадный, выполнен в виде гибридной интегральной схемы на транзисторах А611А.

В состав смесителя входит фильтр зеркального какала, балансный смеситель и предварительный усилитель промежуточной частоты (ПУПЧ). Фильтр зеркального канала обеспечивает подав­ление зеркального канала не менее чем на 35 дБ и выполнен на микрсполосковой линии. Балансный смеситель и ПУПЧ конструктивно выполнены в одном корпусе по гибридно-интегральной тех­нологии.

На второй вход балансного смесителя поступает сигнал с выходного блока гетеродина (ВБГ), представляющего собой умно­житель частоты колебания, поступающего из блока первого гете­родина А304.с частотой f=385- 441,25 МГц (10 значений частоты с шагом 6,25 МГц). В ВБГ этот сигнал усиливается и умно­жается сначала в 2, а затем в 4 раза. Мощность, подводимая к балансному смесителю составляет не менее 3 мВт в диапазоне

fп=3080-3530 МГц. Первая промежуточная частота на выходе смесителя fпч1=320-370 МГц.

С целью исключения влияния перепадов температуры окружающей среды на характеристики ВхУ и поддержания необходимого теплового режима, в состав входного устройства входит система саморегулирования (СТР). Основными исполнительными элементами КТР являются резисторный нагреватель и термоэлектрическая батарея (ТБ).

Резисторный нагреватель включается вручную при температуре окружающей среды ниже минус 20°С и должен быть выключен при повышении температуры выше 0°С. Термоэлектрическая батарея состоит из 12 твердотелых микроэлектронных охладителей ТЭМО установленных на теплораспределительной пластине, на которой размещены узлы ВхУ. Работа микроохладителей основана на эффекте Пельтье. Охлаждающим элементом является термоэлектрическая пара, состоящая из полупроводников Р- и П-типа, через которые пропускается постоянный ток. В зависимости от температуры в узлах ВхУ датчики температуры вырабатывают сигналы, которые после преобразования и усиления в СТР поступают ТЭМО-3. В зависимости от направления протекающего через ТЭМО-3 тока узлы ВхУ либо охладжаются, либо нагреваются. Таким образом, температура внутри ВхУ поддерживается постоянной с высокой точностью.

1.4.3. Блок первого гетеродина

Для формирования сетки частот первого гетеродина приемного устройства используется блок А304, состоящий из рабочего резервного полукомплектов. Структурная схема одного полукомплекта представлена на рис. 1.4.3. Полукомплект блока А304 состоит из генератора импульсов ГИ2 представляет собой высокостабильный генератор импульсных последовательностей частотой 10МГц; 1,5625 МГц, ??25 МГц и 2,5кГц, формируемых путем умножения и деления опорной частоты 5 МГц. Стабильность выходных частот определяется стабильностью опорного генератора «Гиацинт» и составляет ??. Частоты 1,20 МГц и 2,5 кГц в блоке А304 не используется.

Синтезатор частоты СЧЗ предназначен для образования сетки дискретных частот в диапазоне 385-441,25 МГц с шагом 6,25 МГц… значений частоты). Это напряжение поступает в выходной … гетеродина, находящийся во входном устройстве. СЧЗ является цифровым синтезатором и построен по принципу автоподстройки частоты (ФАНЧ) генератора с управляемым делителем частоты в цепи обратной связи.

Синтезатор работает следующим образом. Генератор, управляемый напряжением (ГУН) , вырабатывает сигнал в рабочем диапа­зоне частот ЗЬо-441,25 МГц. 5 смесителе СМ2 с помощью подставки 460 МГц, получаемой в См1 из частот 360 и 80ЫГ'ц, его частота переносится в диапазон 18,75 - 75 «ГГц и после деления 4 поступает на делитель с переменным коэффициентом деления ДНКД). В ДПКД частота выходного сигнала делится в зависимос­ти от выбранного ствола на переменный коэффициент деления, лежащий в диапазоне от 5 до 12 (10 значений). С выхода ДПКД сигнал поступает на схемы поиска и ФАПЧ, включающие соответ­ственно в себя частотный детектор (ЧД) с формирователем ступенчатого напряжения (ФСН) , фазовый детектор (ФД) , и управля­ющий элемент ( УЭ). На вторые входы ЧД, и ФД поступает импульс­ная последовательность частотой 1,5625 МГц. Кольцо ФАНЧ воз­действует на ГУН так, чтобы поддерживать значение частоты на выходе ДПКД равное 1,5625 МГц. При этом шаг перестройки вы­годной частоты СЧЗ с учетом деления на 4 равен 1,5625 х 4 = 6,25 МГц. Ввиду того, что полоса захвата системы ФАПЧ сос­тавляет примерно 5 МГц, а диапазон частот сигнала на выходе ДНКД равен 14,0625 МГц, то для обеспечения однозначности час­тоты ГУН, введены представляющий собой счетчик с цифро-налоговым преобразователем на выходе, и частотный детектор, являющийся детектором кулевых биений. При неравенстве часто­ты на выходе ДПКД и опорной частоты 1,5625 МГц на выходе ЧД, появляются импульсы с частотой биений, которые поступают на счетчик ФСЛ и напряжение на его выходе ступенчато возрастает в соответствии с состоянием счетчика. Ступенчатое напряжение подается на управляющий элемент (варикап) ГУН. При попадании частоты ГУН в полосу захвата ФАПЧ разность фаз между сигнала­ми на входах ФД автоматически устанавливается постоянной и биения на выходе ЧД отсутствуют. При этом состояние счетчика КН сохраняется, т.к. отсутствуют входные импульсы и, сле­довательно, сохраняется смещение, при котором произошел захват.

1.4.4. Блок частотного разделения блок частотного разделения (рис.1.4.4а) служит для обес­печения избирательности приемного тракта по побочным каналам приема при втором преобразовании частоты (зеркальному и полу­зеркальному каналам), а также для предварительной селекции по соседним каналам. БЧР осуществляет разделение общего час­тотного диапазона каждого ствола равного 50 МГц на 10 кана­лов с полосой каждого 5 МГц.

Рис.1.4.4. Структурная схема блока частотного разделения.

Сигнал от обоих полукомплектов входного устройства пос­тупает на электронный коммутатор входов. Управление им произ­водится дистанционно с помощью кнопки включения соответствую­щего полукомплекта входного устройства на пульте управления. После усиления сигнал поступает на широкополосный выход и на два фильтра полузеркального канала, которые дополнительно ослабляют помеху с частотой

где - частота полузеркального канала; - частота сиг­нала, на которую настроен приемник Ц300М;

- вторая про­межуточная частота приемного тракта =70 МГц. Полосы фильтров полузеркального каналов ZII и Z12 соответст­венно равны 519-346 МГц и 544-371 МГц.

Выходы канальных фильтров Z1 - Z10 могут соединяться со входами приемников Ц500М либо непосредственно, либо через блок направленных ответвителей (НО). Блок НО (рис.1.4.4 б) содержит два направленных ответвителя с усилителями на входе для компенсации затухания и позволяет подключить по четыре приемника Ц300М на любые из двух каналов.

1.4.5. Приемник ЦЗООМ Структурная схема приемника Ц3ООМ

приемник ЦЗОСМ предназначен для следующих целей:

1) приема сигналов первой промежуточной частоты в диапазоне 320 – 370 МГц с последующим их преобразованием, фильтрацией и усилением;

2) выбора рабочей волны в диапазоне 320-370 МГц с дискретным шагом 10 кГц (_{Число волн} 50000);

3)частотной нестабильности сигнала в диапазоне ±300 кГц или ±60 кГц;

Рис.1.4.5. Структурная схема прибора Ц3ООМ.

4) демодуляции телеграфных сигналов со следующими параметра- ми:

-ЧТ с девиацией +100 кГц со скоростями манипуляции 25,50, 100, 1200,2400,4800,48000

Бод (ЧТ-1);

-ЧТ с девиацией +1 МГц со скоростями манипуляции 96,144,240,480 кБод (ЧТ-3);

-0ФТ со скоростями манипуляции 2,4; 4,8; 48; 96; 144; 240; 480 кБод.

Структурная схема прибора Ц3ООМ представлена на рис.1.4.5. Сигнал с выхода блока частотного разделения А306 через фильтр с полосой пропускания 50 МГц и УПЧ1 поступает на второй смеситель СМ2. :На второй вход СМ2 поступает сигнал второго гетеродина из блока 3. После преобразования сигнал второй промежуточной частоты поступает в тракт ПЧ2 и ПЧЗ, где осуществляется его фильтрация и усиление. Для улучшения интермодуляционных характеристик приемника и для повышения его избирательности по соседнему каналу линейный тракт после второго смесителя разделен на два канала: узкополосный и широко полосный. Узкополосные усилители промежуточной частоты УПЧ 2С(У) и Т1Ч 3(У) используются в видах работы ЧТ1 при скоростях до 48 кБод и 0ФТ при скоростях до 144 кБод, а широкополосные усилители УПЧ-2 (Ш) и УПЧ-З(Ш) - в видах работы ЧТЗ при скоростях: от 96 до 480 кБод и 0ФТпри скоростях от 240 до 480 Бод.

Оба тракта УПЧ охвачены автоматической регулировкой усиления (АРУ). Компенсация частотной нестабильности сигнала водится через третий смеситель, для чего в формирователь третьей гетеродинной частоты, состоящий из кварцевого генератора (КГ) с =47,8 Гц и смесителя Смг, из блока №4 (блока поиска и сопровождения по частоте) поступает напряжение Вправляемого по частоте генератора. Сигнал третьей промежу­точной частоты 12 МГц подается на отдельные демодуляторы: с широкополосного выхода - на демодуляторы ЧТЗ и 0ФТ, с узкопо­лосного - на демодуляторы ЧТ1 и ОФТ. Так как приемник Ц300М может одновременно работать только в одном режиме, то комму­тация демодуляторов осуществляется отключением питания через контакты реле.

Особенности элементов приемника (Блок №3М)

Входной полосовой фильтр имеет среднюю частоту fo=343 МГц, полосу пропускания f=50 МГц. Избирательность фильтра при расстройке +40 МГц не менее 23 дБ. УПЧ1 и Сы2 конструктивно выполнены в усилителе-смесителе "Омар 3-2". Усилитель-смеситель обеспечивает коэффициент усиления менее 20 дБ, коэффициент шума не более 6 дБ.

Кассета УПЧ2 состоит из двух трактов. Широкополосный тракт имеет полосу пропускания по уровню 3 дБ не менее 5 МГц, коэффициент усиления 10 дБ. Узкополосный тракт имеет полосу пропускания по уровню 6 дБ не менее 1,85 МГц, коэффициент

усиления 10 дБ.

Кассета УПЧ 3 предназначена для усиления сигналов третьей

промежуточной частоты fпчз=12 МГц.

Широкополосный и узкополосный тракты имеют полосы пропускания 3,5 МГц и 450 кГц, и коэффициенты усиления 42 дБ и 52дБ, соответственно. На выходе каждого тракта УПЧЗ стоят де­текторы АРУ и усилители постоянного тока (УПТ). Сигналы с выходов УНТ поступают на входы регулировки усиления соответствующих трактов УПЧ 2 и УПЧ 3. АРУ поддерживает сигнал на выходе УПЧЗ равный 22мВ. При изменении входного сигнала на 80дБ, выходной уровень изменяется не более чем на 4 дБ.

Второй гетеродин

Второй гетеродин предназначен для образования сетки диск ретных частот в диапазоне 390-439,99 МГц с шагом 10 кГц. Ос­новой второго гетеродина является синтезатор частоты СЧЗ, раотающий совместно с генератором импульсов ГИ2, принцип действия которых описан в п.1.4.2. Отличие состоит в том, что приемнике Ц300М вместо опорной последовательности частотой 1,5620 МГц на СЧЗ подается последовательность частотой 1,25МГц и коэффициент деления ДПКД устанавливается от 4 до 14. Кроме того, на вход "80 МГц" синтезатора СЧ3 поступает напряжение с дискретной сеткой частот 8-8,99 МГц, сформированное синтезатором СЧ2.

Таким образом обеспечивается перестройка выходной частоты СЧЗ в пределах 390-439,99 МГц с шагом 10 кГц. СЧ2 построен по схеме, аналогичной (по принципу действия) схеме СЧЗ и использует напряжения от ГИ2 с частотами 10 МГц и 2,5 кГц.

Выходная частота второго гетеродина определяется по формуле fг2=(390+0,01 N) МГц, где N- номер волны. С учетом частот первого преобразования номер волны, индицируемый на передней панели приемника, показывает частотное положение Снимаемого сигнала относительно начала ствола (в десятках Гц) В приемнике предусмотрена установка помимо основной дух резервных волн переключателями, находящимися под крышкой на передней панели. Выбор основной или резервной волны осуществляется переключателем "Выбор волны".

Третий гетеродин

Третий гетеродин состоит из кварцевого генератора fкг= 7,8 МГц, смесителя, блока поиска и сопровождения по частоте (блок №4) и спирально-резонаторного фильтра. На один вход смесителя поступает сигнал кварцевого генератора, на второй через резонансный усилитель с полосой пропускания ∆f=1Гц поступает сигнал из блока №4 со средним значением частоты 10,2 МГц, причем обеспечивается ее изменение в пределах 300 кГц для компенсации частотной нестабильности сигнала, входной сигнал смесителя fг3=56+0,3 МГц через спирально- резонаторный фильтр, имеющий полосу пропускания 1 МГц и избирательность при расстройке +5 МГц не менее 47 дБ поступает на смесители СМЗ (У) и СМЗ (Ш).

Демодулятор ЧТЗ

Демодулятор ЧТ I (блок №8М), структурная схема которого представлена на рис.1.4.б, предназначен для:

-демодуляции ЧТ сигналов с девиацией +100 кГц со скоростями манипуляции 25,50,100,1200,2400,4800,48000 Бод;

-анализа наличия сигнала;

-формирование сигналов автоматического сопровождения при­нимаемого колебания по частоте.

На вход блока поступает частотно-манипулированный сигнал третьей промежуточной частоты 12000+100 кГц. Этот сигнал через регулируемый усилитель попадает на два смесителя (См.н. См.О.), после которых происходит разделение сигналов с частотами "нажатия" и "отжатия". На вторые входы смесителем поступают напряжения кварцевых генераторов 11,4 и II,б МГц, что в сочетании с характеристическими частотами 11,9 и 12,1 МГц Позволяет вьщелять сигналы "нажатия" и "отжатия" на одинако­вой промежуточной частоте 5ОО кГц. Канальные фильтры (КФ1-КФ4) переключаются электронными коммутаторами (К) в зависимости от скорости манипуляции принимаемого сигнала. При скоростях ма­нипуляции Vм =25,50,100 Бод используются фильтры с полосой I,5 кГц. При приеме сигнала с Vм =1200-2400 Бод включаются фильтры с полосами б кГц, а при Vм =4,8 и 48 кБод - фильтры с полосами пропускания 15 и 80 кГц соответственно. После фильтрации сигналы усиливаются и поступают на схему сложения (∑), а также на разнополярные канальные амплитудные детекторы. Разнополярные посылки после сложения поступают на RС фильтр нижних частот с частотой среза, меняющейся в зависимос­ти от скорости телеграфирования. Отфильтрованный и усиленный сигнал поступает на устройство формирования и далее на выход блока.

После сложения в сумматоре (∑) сигнал подается на час­тотный детектор (ЧД) и на детектор АРУ (Дару).

Частотный детектор служит для выделения сигнала ошибки пропорционального частотной расстройке относительно центра полосы пропускания канальных фильтров и работает в двух режи­мах: узкополосном и широкополосном. Узкополосный режим, при котором крутизна характеристики ЧД равна 1,6 Б/кГц, использу­ется при скоростях модуляции до 2,4 кБод включительно. В ши­рокополосном режиме крутизна ЧД составляет 0,8 В/кГц, а рабо­чая зона +60 кГц. Выход ЧД подключен к пороговому устройству, где формируются сигналы автосопровождения по частоте АСЧ-1 и АСЧ-2.

Автоматическая регулировка усиления входного усилителя У1 используется при скоростях манипуляции 25-2400 Вод и служит для предотвращения перегрузки канальных усилителей У2 и УЗ. При Ум=4,8 и 48 кБод АРУ блокируется.

Схема анализа, включающая в себя схему анализа наличия сигнала, схему анализа симметрии и схему остановки поиска, работает по информационному сигналу.

Схема анализа наличия сигнала состоит из амплитудного детектора включенного после ФНЧ, и порогового устройства(ПФ) Выпрямленное напряжение, пропорциональное величине сигнала в полосе подается на пороговое устройство, уровень срабатывания которого выбирается таким, чтобы обеспечить вероятность ошибочного приема Рош=10. При превышении сигналом порога 11У срабатывает и включает световую индикацию "Сигнал", а также запускает схему остановки поиска. Схема остановки поиска может работать в двух режимах: с анализом симметрии без анализа. При работе без анализа симметрии по сигналу выхода ПУ производится короткая остановка поиска на время 0,4 с. По истечении этого времени при условии наличия сигнала

поиск не возобновляется и вырабатывается команда на разрешение автосопровождения. При работе с анализом симметрии блокировка поиска и команда на разрешение автосопровождения вырабатывается только при наличии на выходе элемента И-НЕ схемы, анализа симметрии логического "нуля".

Схема анализа симметрии работает следующим образом. В момент срабатывания ПУ на интеграторы, подключенные к выходе канальных детекторов, подается короткий импульс сброса, после чего начинается интегрирование сигнала канальных детекторов. Если за время короткой остановки поиска напряжение на выходах обоих интеграторов достигнет уровня логической 1 на выходе элемента И-НЕ будет логический "0" и поиск не возобновится. Если на выходе одного из интеграторов напряжение не достигнет уровня логической 1, то это будет свидетельствовать и неправильном захвате характеристических частот канальными фильтрами и поиск будет продолжен до правильного захвата. Возможность неправильного захвата обусловлена. тем, что при поиске сигнала в полосе +300 кГц и при разносе частот "нажатия" и "отжатия" равном 200 кГц может возникнуть ситуация, когда сигнал попадает не в "свой" фильтр. При таком захвате половина энергии сигнала теряется, что в лучшем случае может привести к ухудшению помехоустойчивости приема на 3-5дБ, а в худшем -- сделает прием невозможным из-за так называемой "обратной работы".

Демодулятор ЧТЗ

Демодулятор ЧТЗ ( блок №6) предназначен для:

-демодуляции ЧТ сигналов с девиацией +1 МГц со скоростями манипуляции 96,144,240,480 кБод;

-формирования сигналов автосопровождения по частоте;

-анализа и индикации наличия сигнала, индикации поиска.

Структурная схема демодулятора ЧТЗ представлена на рис. 1.4.7. Сигнал третьей промежуточной частоты с уровнем около 20мБ и частотой 12+1 МГц поступает на регулируемый усилитель У1 и далее разветвляется на входы канальных усилителей частоты "нажатия" У2, УЗ, "отжатия" У4, У5 и смеситель шумового канала. Каналы усиления и детектирования частот "нажатия" и "отжатия" идентичны по построению. Каждый канал содержит по два канальных фильтра с полосами пропускания 0,0 и 1,25 МГц и избирательностью при расстройке +2 МГц соответственно 41 и 26 дБ. Средние частоты фильтров Z1 и Z2 равны 11 МГц, фильтров Z3, Z4 13 МГц. Выбор фильтров осуществляется путем подачи запирающего напряжения на соответствующие ка­нальные усилители. При скоростях манипуляции 96,144,240 кБод включены фильтры Z1 и ZЗ с полосами 0,5 МГц, а при скорости 480 кБод - фильтры Z2 и Z4 с полосами 1,25 МГц. После усиления усилителями У6 и У7 сигнал детектируется разнополярными канальными детекторами через суммирующее устройство поступает на фильтр нижних частот (ФНЧ). Частота среза ФНЧ устанавливается равной 120 кГц при скоростях мани­пуляции 96 и 144 кБод. При скоростях 240 и 4Ь0 кБод ФНЧ отключается. Отключение ФНЧ возможно потому, что фильтрация осуществляется канальными фильтрами на промежуточной частоты.

Система АРУ, включающая в себя суммирующее устройство ∑ и детектор АРУ (Ддру) поддерживает постоянный уровень сигнала на выходах усилителей У6 и У7. Величина постоянного напряжения на выходе детектора АРУ пропорциональна уровню сигнала в полосе канальных фильтров. Для формирования напря­жения, пропорционального отношению сигнал/шум в полосе ка­нальных фильтров, в демодулятор введен усилитель шума, который состоит из смесителя с кварцевым генератором, фильтров Z5 и Z6 с усилителями и пороговыми устройствами, объединенными схемой ИЛИ. кварцевые фильтры выделяют сигнал на участке частотного диапазона входных сигналов, где практи­чески отсутствуют спектральные составляющие сигнала. Такой учагток расположен в области fo=12МГц (хароктеристические частоты сигнала 11 и 13 МГц).

Для преобразования частоты входного сигнала в область рабочих частот фильтров Z5, Zб служит смеситель с кварцевымым генератором, работающим на частоте fкг=5.25 МГц Таким и образом, фильтры,имеющие центральные частоты 6,7 и 6,8 Мгц полосы пропускания 6 кГ_ч, "вырезают" шумовую составляющюю в спектре сигнала на частотах 11,95. и 12,05 МГц. Такое двухканальное построение усилителя шума обусловлено необхо­димостью повышения помехозащищенности схемы анализа наличия сигнала.

Б отсутствие сигнала усиление У1 близко к максимальному следовательно, напряжение шума в полосе пропускания Z5 и Z6 максимально. При увеличении уровня сигнала в олосе канальных фильтров АРУ, поддерживая выходное напряже­те У6 и У7 постоянным, уменьшает усиление регулируемого усилителя У1. При этом уровень шумовых составляющих также уменьшается и напряжение на выходах детекторов усилителя шума сни­жается пропорционально отношению сигнал/шум в канальных филь­трах. Пороговые устройства срабатывают при отношении сигнал/шум равном 8 дБ и выдают на схему ИЛИ уровень логической I.

Схема анализа наличия сигнала функционирует также, как в демодуляторе ЧТ1, ко срабатывает при выполнении двух условий: остаточного уровня сигнала (напряжения выхода детектора АРУ) и необходимого отношения сигнал/шум. Напряжение выхода де­тектора АРУ сравнивается с порогом в пороговом устройстве, находящимся в схеме анализа наличия сигнала.

Сигнал о достижении требуемого отношения сигнал/шум фор­мируется элементом ИЛИ при срабатывании хотя бы одного ПУ усилителя шума.

Частотный детектор (ЧД) состоит ил двух плеч, работающих на частотах II и 13 мГц. Каждое плечо построено по схеме ли­лейного дискриминатора на расстроенных контурах. Сигналы с выходов плеч суммируются, детектируются и через ФПЧ поступа­ет на формирователь сигналов АСЧ. Если частота сигнала выше номинальной, то на выходе АСЧ1 появляется уровень логическо­го 0, на на выходе АСЧ2-логической I. Если же частота ниже но­минальной, не выходе АСЧ1 будет уровень логической I, а на выходе АСЧ2-логичес кого 0.

Демодулятор- ОФТ

Демодулятор ОФТ (блок 6Б) предназначен для: Демодуляции сигналов фазовой телеграфии с девиацией фаБ отсутствие сигнала усиление У1 близко к максимальному следовательно, напряжение шума в полосе пропускания Z5 и Z6 максимально. При увеличении уровня сигнала в олосе канальных фильтров АРУ, поддерживая выходное напряже­те У6 и У7 постоянным, уменьшает усиление регулируемого усилителя У1. При этом уровень шумовых составляющих также уменьшается и напряжение на выходах детекторов усилителя шума сни­жается пропорционально отношению сигнал/шум в канальных филь­трах. Пороговые устройства срабатывают при отношении сигнал/шум равном 8 дБ и выдают на схему ИЛИ уровень логической I.

Схема анализа наличия сигнала функционирует также, как в демодуляторе ЧТ1, ко срабатывает при выполнении двух условий: остаточного уровня сигнала (напряжения выхода детектора АРУ) и необходимого отношения сигнал/шум. Напряжение выхода де­тектора АРУ сравнивается с порогом в пороговом устройстве, находящимся в схеме анализа наличия сигнала.

Сигнал о достижении требуемого отношения сигнал/шум фор­мируется элементом ИЛИ при срабатывании хотя бы одного ПУ усилителя шума.

Частотный детектор (ЧД) состоит ил двух плеч, работающих на частотах II и 13 мГц. Каждое плечо построено по схеме ли­лейного дискриминатора на расстроенных контурах. Сигналы с выходов плеч суммируются, детектируются и через ФПЧ поступа­ет на формирователь сигналов АСЧ. Если частота сигнала выше номинальной, то на выходе АСЧ1 появляется уровень логическо­го 0, на на выходе АСЧ2-логической I. Если же частота ниже но­минальной, не выходе АСЧ1 будет уровень логической I, а на выходе АСЧ2-логичес кого 0.

Демодулятор- ОФТ

Демодулятор ОФТ (блок 6Б) предназначен для: Демодуляции сигналов фазовой телеграфии с девиацией фа-

Б отсутствие сигнала усиление У1 близко к максимальному следовательно, напряжение шума в полосе пропускания Z5 и Z6 максимально. При увеличении уровня сигнала в олосе канальных фильтров АРУ, поддерживая выходное напряже­те У6 и У7 постоянным, уменьшает усиление регулируемого усилителя У1. При этом уровень шумовых составляющих также уменьшается и напряжение на выходах детекторов усилителя шума сни­жается пропорционально отношению сигнал/шум в канальных филь­трах. Пороговые устройства срабатывают при отношении сигнал/шум равном 8 дБ и выдают на схему ИЛИ уровень логической I.

Схема анализа наличия сигнала функционирует также, как в демодуляторе ЧТ1, ко срабатывает при выполнении двух условий: остаточного уровня сигнала (напряжения выхода детектора АРУ) и необходимого отношения сигнал/шум. Напряжение выхода де­тектора АРУ сравнивается с порогом в пороговом устройстве, находящимся в схеме анализа наличия сигнала.

Сигнал о достижении требуемого отношения сигнал/шум фор­мируется элементом ИЛИ при срабатывании хотя бы одного ПУ усилителя шума.

Частотный детектор (ЧД) состоит ил двух плеч, работающих на частотах II и 13 мГц. Каждое плечо построено по схеме ли­лейного дискриминатора на расстроенных контурах. Сигналы с выходов плеч суммируются, детектируются и через ФПЧ поступа­ет на формирователь сигналов АСЧ. Если частота сигнала выше номинальной, то на выходе АСЧ1 появляется уровень логическо­го 0, на на выходе АСЧ2-логической I. Если же частота ниже но­минальной, не выходе АСЧ1 будет уровень логической I, а на выходе АСЧ2-логичес кого 0.

Демодулятор- ОФТ

Д емодулятор ОФТ (блок 6Б) предназначен для: Демодуляции сигналов фазовой телеграфии с девиацией фазы П/2 и скоростями манипуляции 2,4; 4,8; 48; 96; 144;240; 480 кБод;

-формирования сигналов автосопровождения по частоте;

-анализа и индикации наличия сигнала.

Структурная схема демодулятора ОФТ представлена на рис. 4.8. При скорости манипуляции 240 и 480 кБод входной сигнал поступает с широкополосного выхода кассеты УПЧЗ блока К5 на усилитель У1. При Vм=480 кБод открыт ключ К1 и усиленный усилителем У1 сигнал поступает на вход усилителя У2 из дополнительной селекции. Для приема сигналов со скоростью 40 кБод ключом К2 включается фильтр Z1 с полосой пропускания 1,5мГц. При скоростях манипуляции 2,4-144 кБод сигнал сузкополосного выхода кассеты УПЧЗ поступает на ключи КЗ,К4 и смеситель СМ1. При Vм=96 и 144 кБод открыт ключ КЗ, а при скорости 48 кБод - ключи К4 и К5, включающие фильтр Z2 с полосой пропускания 200 кГц. Сигналы с Vм=2,4-4,8 кБод поступают на смеситель См1, где смешиваются с напряжением кварцевого гетеродина ( fг=10,9 МГц) и далее фильтруются многополосным контуром Z3, имеющим центральную частоту настройки 1100 кГц и полосу пропускания 20 кГц. С контура после обратного преобразования в См2 сигналы с частотой 12 МГц поступают через открытые ключи К6,К5 и фильтр Z2 на вход усилителя У2. После усиления усилителем У2, охваченным петлёй АРУ, сигналы поступают в опорный тракт и в тракт детектирования и формирования информационного сигнала. Тракт детектирования и формирования информационного сигнала состоит из хронного детектора СД1, фильтра нижних частот с переключаемой частотой среза и формирователя F1. Опорный тракт предназначен для формирования опорного ко­вания, подаваемого на второй вход СД1, когерентного входномму сигналу, а также формирования сигналов управления поиска и автосопровождением по частоте. Опорное колебание формируется по схеме Костаса путем фазовой автоподстройки частоты генератора Г. Подстройка генератора Г производится по принимаемому сигналу после удвоения его частоты. Сигнал с удвоенной частотой фильтруется фильтром Z4 и поступает на фазовый детектор (ФД). На второй ФД через фазовращатель подается вторая гармоника генератора Г, отфильтрованная фильтром Z5. Выход ФД соединен с управляющим элементом генератора (УЭ) через усилитель постоянного тока УЗ, ключ К и пропорционально-интегрирующий фильтр (ПИФ), которым определяет полосу захвата петли ФАПЧ в зависимости от скорости манипуляции. Изменения полосы пропускания ПИФ необходимы для повышения помехоустойчивости петли ФАПЧ при различных скоростях манипуляции. При наличии синхронизма в петле ФАПЧ на вы ходе ФД устанавливается напряжение, близкое к нулю. При этом в зависимости от знака рассогласования по фазе опорного колебания и частоте генератора изменяется знак выходного напряжения ФД. Из этого напряжения с помощью формирователя F 3 формируются сигналы автосопровождения по частоте АСЧ1 и АСЧ2.

Для формирования напряжения, пропорционального амплитуде принимаемого сигнала в опорный тракт введен синхронный детктор СД2. Напряжения на его входах при наличии синхронизма петле ФАПЧ сдвинуты по фазе на п/2 , в результате чего выходное напряжение СД2 пропорционально уровню принимаемого сигнала. При превышении выходным напряжением СД2 порога cpабатывает пороговое устройство и с помощью формирователя F 2 вырабатывается напряжение, свидетельствующее о наличии сигна ла и команда на разрешение автосопровождения.

Ввиду того, что диапазон частотной нестабильности сигнала гораздо больше полосы захвата системы ФАПЧ, определяемый частотой среза ПИФ, то для повышения устойчивости петли ФАПЧ в режиме поиска в опорный тракт введены дискриминатор нулевых биений (ДНБ) и пороговое устройство (ПУ2), управляющее ключом К7.

При большой расстройке по частоте между генератором Г принимаемым сигналом напряжение на выходе ДНБ мало и ключ разомкнут. При уменьшении частотной расстройки напряжения на выходе ДНБ возрастает и при превышении им порога ПУ2 срабатывает и включает ключ К7 замыкающий петлю ФАПЧ. Таким образом захват частоты происходит при небольшой расстройке, что позволяет сделать ПИФ достаточно узкополосным и тем самым повысить помехоустойчивость системы ФАПЧ.

Блок поиска и автосопровождения по частоте (блок .№ 4)

Блок поиска и автосопровождения по частоте предназначен для:

-автоматического сканирование частоты выходного капряжения с тремя различныпи скоростями в пределах 310 кГц и 80 кГц от центральной частоты 10,2 МГц;

- -перестройки частоты (автосопророждения.) в тех же преде­лах по сигналам управления с демодуляторов;

-включения автоматического поиска при пропадании коман­ды аьтссопровсждения по определенному алгоритму.

Структурная схема блока №4 представлена на рис.1.4.9. Блок состоит из управляемого генератора (УГ), генератора пи­лообразного напряжения (ГПН) и логического блока (ЛБ)

.

Рис.1.4.9. Структурная схема блока №4.

Перестройка управляемого генератора осуществляется изменением управляющего напряжения, снимаемого с выхода ГПН. Пределы перестройки УГ выбираются с учетом частотной нестабильности сигнала путем изменения размаха амплитуды управляющего напряжения. Скорость перестройки ТПН изменяется в соответствии со скоростью манипуляции принимаемого сигнала, Работа блока осуществляется следующим обрезом. При нажатии кнопки "Поиск" на лицевой панели ЦЗО0М по сигналам с логи­ческого блока ГПН начинает вырабатывать пилообразное управ­ляющее напряжение Vуnp

При поступлении на вход "АСЧ" ЛБ логического 0, свидетельствующего о захвате демодулятором сигнала, поиск оста­навливается и управление ГПН осуществляется по сигналам на «ходах АСЧ1 и АСЧС. Команда возобновления поиска при ложном захвате сигнала демодулятором ЧТ1 поступает на вход "Поиск^п

ЛБ. По этой команде ЛБ возобновляет перестройку УГ. При пpoпадании сигнала ЛСЧ ЛБ не выдает никаких управляющих вездействий на ГПН в течение 10 с. По истечении этого времени ЛБ в течении 2 с формирует команду па увеличение частоты УГ (уменьшение Vуnp ), а затем - на уменьшение частоты (увеличение Vуnp). Причем, если сигнал разрешения АСЧ восстановится до истечения десятисекундного интервала, возобновления поиска по указанному алгоритму не произойдет.

1.5. Аппаратура формирования и приема широкополосных сигналов "Кулон-ш"

1.5.1. Назначение, технические характеристики и состав аппаратуры "Кулон-ш " (стойка ki-а)

Аппаратура формирования и приема широкополосных сигналов (АФЛШС) "Кулон-Ш^и предназначена для расширения спектра подаваемых сигналов ЧТ или ЧМ путем дополнительной фазовой манипуляции несущей псевдослучайной последовательностью СП обработки (приема) таких сигналов на промежуточной часто Аппаратура обеспечивает работу по двум информационным каналам в трех режимах.

Б режиме "ТЛФ" осуществляется одновременная передача (прием) телеграфных сигналов со скоростью до 600 Бод по первому каналу и телефонного сигнала - по второму каналу. В жиме "Тлг I" возможна передача цифрового сигнала (данных cо скоростью модуляции 1200 Бод только по первому каналу. В режиме "Тлг П" по первому каналу передается телеграфный сигнал со скоростью до 600 Бод, а по второму каналу - телеграфных сигналов со скоростью до 100 Бод.

Из информационных сигналов в обоих каналах, в том числе из ЧМ ТФ сигналов формируются широкополосные сигналы с помощью ПСИ длительностью 32702 символа на основе М-последовательности с периодом N=2¹⁵-1. Одновременно с этим в сигнал наводится синхропоследовательность с периодом 2047 символов для обеспечения ускоренной синхронизации при приеме.

Предусмотрена также возможность объединения группового по первому и второму каналам с внешним (то есть от основного возбудителя станции) узкополосным сигналом.

В помехозащищенном режиме обеспечивается прием информационных символов с полной вероятностью ошибки не более 10^-3 при воздействии следующих видов преднамеренных помех:

-сосредоточенной по спектру помехи с перестраиваемой полосе 500...700 кГц несущей частотой и превышающей по мощности полезный сигнал не более чем на 29 дБ при \/ =50

-структурной, помехи, превышающей по мощности полезный сигнал не более «ем на 20 дБ при V =10 Бод и на 12...14 дБ при V =1,2 кБод.

Стойка KIA обеспечивает передачу и прием: а) по первому информационному каналу: -двухполюсных ^и однополюсных телеграфных сигналов ТЛГ1 амплитудой (ЛОГ "0" - ЛОГ "I"): +20 В; +60 В; 0 - +120 В, поступающих от стартстопных аппаратов со скоростью 25...100 Бод и от синхронных аппаратов со скоростью.25...100,300,600 Бод;

-биимпульсных сигналов (БИ) передачи данных с амплитудой импульсов 0,1 Б (размах импульса 0,2 Б), поступающих от ап­паратуры преобразования дискретных сигналов (А11ДС) с инфор­мационной скоростью 1200 Бод;

б) по второму информационному каналу: -двухполюсных и однополюсных телеграфных сигналов ТЛГП амплитудой (ЛОГ "0" - ЛСГ "I"): +20 Б +60 В; 0 - +120 В, поступающих от стартстопных и синхронных аппаратов со ско­ростью 25... .100 Бод;

-телефонного сигнала ТЛС1, поступающего с микротелефонной трубки изделия «СТОЙКА К1»

-телефонного сигнала ТЛФ2, поступающего с аппаратуры "Браслет-М".

Е состав аппаратуры формирования и приема широкополосных сигналов входит шесть блоков (рис.1.5.1):

-КО1- блок усиления и защиты от узкополосных помех;

-КО2 - блок поиска и приема сигналов;

-КО3 - блок формирования Опорных ГСП для приемника;

-КО5 - синтезатор частот;

-КО6 - устройство формирования широкополосного радио­сигнала;

-КО7 - блок питания.

Все вышеперечисленные блоки выемного типа. Располагаются в стальном каркасе. Каркас имеет низкочастотные и высокочастотные разъемы, при помощи которых KIA подсоединяемся к блоку Н18,

Возбудителю, приемнику ЦЗ00М. Передающее устройство КОЗА по высокой частоте подключается к возбудителю А205.

Блок КО1 подключается к разъему приемника Ц300М.Входы и выходы двух информационных каналов подключаются к щиту линейной коммутации Н18М.