Реферати українською » Остальные рефераты » Радіостанції далекого зв'язку


Реферат Радіостанції далекого зв'язку

Страница 1 из 2 | Следующая страница

Запровадження

У цьому курсової роботі розглядається авіаційнерадиосвязное устаткування далекого зв'язку. Воно призначено задля забезпечення двосторонній радіозв'язку між екіпажем літака і наземними пунктами управління, і навіть між різними повітряними судами.

Нині літакові радіостанції далекого зв'язку виконуютьсяодноканальними, т. е. йдуть на передачі лише одну повідомлення. Вони забезпечують оперативну,беспоисковую,бесподстроечную і двосторонню радіозв'язок.

Дані радіотехнічні устрою повинні мати малим енергоспоживанням, високим якістю роботи, надійністю й малої вартістю радіосистем передачі і прийому інформації.

У курсової роботі показані й описані структурні схеми комплексу зв'язку, передавача і приймача радіостанції далекого зв'язку, і навіть описаний принцип дії основних елементів радіостанції далекого зв'язку.

КОМПЛЕКС ЗВ'ЯЗКУ

На малюнку 1 представлена структурна схема каналу зв'язку. Розглянемо окремо кожен блок.

>Рис. 1 Структурна схема комплексу зв'язку

>РСДС – радіостанція далекого зв'язку;

>РСБС – радіостанція ближньої зв'язку;

Д УВС – диспетчерська управління повітряним рухом;

>АРИ – апаратура реєстрації інформації;

АВС – апаратура внутрішнього зв'язку;

>АСР – аварійно-рятувальна радіостанція.

>РСДС варта обміну інформацією між абонентами (повітряних судів і участі диспетчерами служб управління повітряним рухом), які перебувають на відстанях, перевищують дальність прямий видимості. ЗазвичайРСДС розраховуються на дальність понад тисячу кілометрів, однак за малих висотах польоту повітряних судів поняттю “далекий зв'язок” відповідає відстань у кілька сотень кілометрів.

ДляРСДС виділено діапазонигектометрових (>ГКМВ) і декаметрових (>ДКМВ) хвиль з діапазоном довжин = 100 … 1000 і десяти … 100 метрів відповідно.РСДС, зазвичай, працюють у режимі амплітудної модуляції (звичайній чи односмугової) і служать передачі мовних сигналів (телефонний режим). На великі відстані і за рівні природних перешкод використовують телеграфний режим. І тут досягаються кращі характеристики каналу радіозв'язку, оскільки звужується необхідна смуга пропускання приймача, а сигнали передаються за максимальної потужності передавача.

УсіРСДС працюють усимплексном режимі, т. е. забезпечують двосторонню радіозв'язок, коли він передача і достойний прийом з кожної радіостанції здійснюються по черзі.

>РСБС забезпечує обміну інформацією між абонентами, які у межах прямий видимості (відстань близько тисячі метрів), і працюють у діапазонах метрових (>МВ) і дециметрових (>ДМВ) хвиль (довжини хвиль = 1 … 10 і 0, 1 … 1 метри відповідно). УРСБС задіяні лише телефонний режим і амплітуда модуляція.

Д УВС здійснює і управління, при надзвичайні ситуації, повітряним судном.

>АРИ – “чорна скринька” служить для реєстрації всіх переговорів між членами екіпажу повітряного судна під час використання АВС, і навіть для записи переговорів між екіпажем повітряного судна і диспетчерами служб управління повітряним рухом.

>АРИ мають кілька ступенів захисту, що дозволяють їм залишатися цілими на підводному човні повітряного судна

АВС варта ведення переговорів між членами екіпажу повітряного судна, і навіть оповіщення пасажирів і трансляції розважальних програм всередині салону повітряного судна.

АВС працюють усантиметровом діапазоні із довжиною хвиль = 0, 1 … 0, 01 метрів як амплітудної модуляції і є передачі лише мовних сигналів (телефонний режим) оскільки всередині повітряного судна немає значних природних перешкод які б спричинити радіохвилі на таких малих відстанях передачі сигналів.

>АСР варта передачі сигналів лиха та зв'язку, потерпілих аварію повітряних суден з наземними пунктами і з рятувальними засобами.АСР працюють усимплексном режимі. Дані радіостанції обладнані автономними джерелами електроживлення.

2РАДИОСТАНЦИЯДАЛЬНЕЙ ЗВ'ЯЗКУ

На малюнку 2 показано структурна схемаРСДС.

>Рис. 2 Структурна схема радіостанції далекого зв'язку

Мв – мікрофон;

>УНЧ – підсилювач низькою частоти;

>ПРД – передавачРСДС;

ППП – перемикачприем/передача;

ПЗМ – приймачРСДС;

А – антена;

>Кл – ключ;

>Тел – телефон.

Звукове сигнал надходить на Мв, потім із Мв потрапляє на вхідУНЧ. УУНЧ радіосигнал низькою частоти посилюється і вихідУНЧ надходить радіосигнал високої частоти і передається наПРД. З виходуПРД радіосигнал потрапляє у ППП. ППП переключаєРСДС з режиму передачі на режим приймання й навпаки. У разі ППП переключаєРСДС в режим передачі. Потім радіосигнал із виходу ППП потрапляє на А, яка передає його за наземну радіостанцію диспетчерської служби управління повітряним рухом чи інше повітряний судно. Натомість радіосигнал з радіостанції диспетчерської служби управління повітряним рухом чи з іншого повітряного судна передається на літальний апарат (у разі літак). А приймає цей радіосигнал і передає його за ППП, який переключаєРСДС в режим прийому. Після цього сигнал надходить на ПЗМ. У ПЗМ цей сигнал перетворюється на форму що дозволить сприйняти передану інформацію людини й після цього радіосигнал надходить наТел.

Особливі складнощі уРСДС пов'язані зі створенням високоефективних передавальних (прийомних) антен на повітряних судах, і навіть високими вимогами до стабільності несучою частоти (особливо в односмугової модуляції) і до вибірковості прийомних пристроїв. Ці чинники виявляється у особливостях схемРСДС, вимогах закону і характеристиках застосовуваних антен й у використанні генератора високих частот як єдиного джерела всіх частот передавача і приймача.

СхемаРСДС передбачає використання одним і тієї ж елементів як іпередающем, і у приймальному трактах. Застосуваннятрансиверной схеми призводить до зниження масових і габаритних характеристик радіостанції ціною ускладнення комутаційної схеми. Досягнення необхідної вибірковості в приймальнику застосовують багаторазове перетворення частоти прийнятого сигналу і електромеханічні фільтри зосередженого селекції з великим коефіцієнтомпрямоугольностиамплитудно-частотних характеристик. Ці самі фільтри зосередженого селекції йдуть на формування випромінюваного сигналу.

2.1ПередатчикРСДС

На малюнку 3 приведено структурна схема передавачаРСДС з односмугової модуляцією, у якій використовується одне із найпростіших способів формуванняоднополосного сигналу – спосіб послідовних перетворень з фільтрацією.

>Рис. 3 Структурна схема передавачаРСДС

Мв – мікрофон;

>УНЧ – підсилювач низькою частоти;

>БМ1,БМ2 – балансний модулятор;

>ПФ1,ПФ2 – смуговий фільтр;

РОЗУМ – підсилювач потужності;

>ГВЧ – генератор високої частоти;

А1 – антена;

Сигнал з Мв проходить черезУНЧ і робить наБМ1. Прибалансной модуляції утворюється той самий сигнал, як і за амплітудної модуляції, але з пригніченою частотоюf1. Частотаf1 надходить ізГВЧ.ПФ1 виділяє окремо від спектра цього сигналу верхню бічну смугу частот.БМ2 іПФ2 служать на формування випромінюваного односмугової модуляцією сигналу на частотах відfн +Fmin доfн +Fmax, деfн =f1+f2. Отриманий сигнал з односмугової модуляцією подається на РОЗУМ і випромінюється А1. На малюнку 4 показано перетворення спектрів в передавачіРСДС.

>ПередатчикРСДС з односмугової модуляцією дозволяє всю потужність передавача (чи велику її) переносити на інформаційну частина спектра, що дозволяє або збільшити дальність зв'язку при даної потужності передавача, або застосувати задля забезпечення тієї ж дальності дії, але менш потужним передавачем.

Крім підвищення ефективність використання потужності передавача, при односмугової модуляції вдвічі збільшується чутливість приймача, позаяк у двічі звужується спектр сигналу, отже, і смуга пропускання приймача. Обидва ці чинника призводять до того, що енергетичний потенціал каналу односмугової модуляції збільшується увосьмеро і за однаковою середньої потужності передавача дальність зв'язку при односмугової модуляції збільшується у два, 8 разу.

Недоліком передавачаРСДС з односмугової модуляцією є складність передавальних пристроїв, що з придушенням несучих коливань в передавачі, ні з допустимим рівнемвнеполосних випромінювань, які створюються при недостатньому придушенні в передавачі спектральних складових (несуча частота, друга бічна смуга тощо. п.).

Далі малюнку 5 показані тимчасові діаграми перетворення сигналів в передавачіРСДС.

>Рис. 5 Тимчасові діаграми перетворення радіосигналу в передавачіРСДС

>Рис. 6 Перетворення спектрів в передавачіРСДС

2.2 ПриймачРСДС

На малюнку 7 показано структурна схема приймачаРСДС.

>Рис. 7 Структурна схема приймачаРСДС

>УВЧ – підсилювач високої частоти;

>См1,См2 – змішувач;

>УПЧ – підсилювач проміжної частоти;

>УНЧ – підсилювач низькою частоти;

>Гет1,Гет2 – гетеродин;

ПФ – смугової фільтр;

А2 – антена;

>Тел – телефон.

У приймальному устрої шляхомгетеродинирования здійснюється перенесення спектра сигналу з високочастотної області у область звукових частот. Для цього він ухвалений А2 сигнал і посилений вУВЧ подається наСм1 разом із частотоюf2 відГВЧ 1. Після посилення вУПЧоднополосний сигнал подається наСм2, де з допомогою частотиf1 виробляється перетворення сигналу до області звукових частот. Далі ця сигнал посилюється вУНЧ і видається споживачам.

На малюнку 8 показано перетворення спектрів в приймальникуРСДС.

>Рис. 8 Перетворення спектрів в приймальникуРСДС

При односмугової модуляції чутливість приймача збільшується вдвічі.

Недоліком приймача з односмугової модуляцією є складність схеми устрою, що з наступним відновленням несучих коливань в приймальнику.

Далі малюнку 8 показані тимчасові діаграми перетворення сигналів в приймальникуРСДС.

>Рис. 9 Тимчасові діаграми перетворення радіосигналу в

приймальникуРСДС

>Рассмотренний процес відповідає повного придушення несучою частоти і вимагає на відтворення сигналу з допустимим рівнем чіткості взаємноїрасстройки частотfн в передавачі і приймальнику, вбирається у ± (150 … 250) гц, а за наявності перешкод (звичайних в каналах радіозв'язку наДКМВ) трохи більше ± (50 … 100) гц. Якщо брати, що нестабільність порівну розподіляє між передавачем і приймачем, то відносна нестабільністьГВЧ передавача і приймача повинна на найбільшої частоті (30 МГц) не гірше 10-6. Якщо неможливо забезпечити така рисаГВЧ, то застосовують неповне придушення не сущою частоти в передавачі іавтоподстройки частоти в приймальнику.

3ФИЗИЧЕСКИЙ ПРИНЦИП ДІЇ БЛОКІВРСДС

3.1Балансний модулятор

>Балансно-модулированним коливанням називаєтьсяамплитудно-модулированное коливання, де відсутня коливання несучою частоти.

При модуляції гармонійних коливаньбалансно-модулированное коливання визначається рівнянням

 (1)

Длябалансной модуляції застосовується балансний модулятор (>БМ) електрична схема якого показано малюнку 10.

>Рис. 10 Електрична схемадиодногобалансного модулятора

>БМ прийнято називати саме пристрій, у якому здійснюється модуляція, тоді як із звичайній амплітудної модуляціїмодулятором називають підсилювач звуковий частоти, застосовуваний для амплітудної модуляції.

 
 
>Рис. 11 Напруга не вдомабалансного модулятора як лінійної модуляції

УБМ можна здійснити або режим лінійної модуляції, або режим комутації (переключень).

На рис. 12 показано структурна схема устрою, що дозволяє виділити одну бічну складову. На вхід 2 подається радіочастотне, але в вхід 1 –модулирующее коливання.


>Вих.

 


>Рис. 12 Структурна схема устрою щоб одержати коливання з одного бічний частотою

На виходіБМ 1 напруга

 (2)

На виходіБМ

 (3)

>Сложение напруг від двох модуляторів дає результуюче напруга

 (4)

Аналогічно можна здійснити виділення коливаньразностной частоти.

3.2 Змішувач

Змішувач (Див) є нелінійним елементом і є для перетворення прийнятого сигналу на другий, зручніший посилення і забезпечення гарної вибірковості.

Електрична схема найпростішого Див показано малюнку 13.

>Рис. 13 Електрична схема змішувача

Перетворення полягає у зміні частоти несучою за збереження закону модуляції сигналу. На малюнку 14 показаний вхідний сигнал Див з несучою частотоюfc і гармонійним законом модуляції із частотою F. Спектр цього сигналу матиме вид, зображений малюнку 15.

 

 
>Рис. 14 Вхідний сигнал змішувача з несучою частотоюfc і гармонійним законом модуляції із частотою F

>Рис. 15 Спектр вхідного сигналу змішувача з несучою частотоюfc і гармонійним законом модуляції із частотою F

Як нелінійних елементів в Див використовують транзистори, лампи, діоди. Для докладного пояснення роботи Див скористаємося графічної залежністюколлекторного струму транзистора від напруги між базою іемиттером показаний малюнку 16.

>Проводимость прямий передачі транзистора, котра зв'язує змінаколлекторного струму зі змінами вхідного напруги, докладеної між базою іемиттером (>Uбе), визначається ставленням збільшення цих величин при постійному напрузі на колекторіUке:

>Y21 =Iк /Uбе (5)

>Штриховой лінією на рис. 16 показано залежність провідностіY21 від напругUбе. При великому негативному напрузіUбе залежністьколлекторного струму від послуг цього напруги наближається до лінійної, а провідність прямий передачі майже сягає свого найбільшого значення. Саме в області вибирають робочу точку транзистора Y під час використання їх уусилительном режимі, бо за цьому забезпечується найбільше посилення при малому рівні нелінійних спотворень. Означимо провідність, відповідну цієї точці,Y21y. В міру зниження негативного напругиUбе крутість характеристикиколлекторного струму зменшується, що зумовлює відповідному зменшенню провідностіY21. Для високочастотнихдрейфових транзисторів в інтервалі вхідних напруг від 0, 2 до 0, 4 У провідність прямий передачі практично лінійно збільшується зі зростанням вхідного напруги. При виборі робочої точки у середині цієї ділянки (точка П на рис. 20) зміна провідності прямий передачі буде майже лінійно залежати від вхідного напруги, якщо вона виходить поза межі відзначеного інтервалу. І тут чинне між базою іемиттером змінне напруга гетеродина

>uг =Uгm ·sinг ·t (6)

буде змінювати провідність прямий передачі згідно із законом

>Y21(t) Y21n +Y21m ·sinг ·t (7)

Графічно ця залежність показано правій частині рис. 18.

Включимо ж ланцюг база –емиттер джерело сигналу з напругою

>uс =Uсm ·sinс ·t (8)

Будемо думати, що амплітуда сигналу набагато менше амплітуди напруги гетеродина:Uсm <<Uгm. Під впливом обох напруг становище робочої точки вийде межі лінійного ділянки графіка, що характеризує змінаY21 від напругиUбе. З загального рівняння дляколлекторного струму одержимо:

>Ik =Y21 ·Uбе = (>Y21n +Y21m ·sinг ·t) · (>Uбе. п +Uсm ·sinс ·t) (9)

Після нескладнихтригонометрических перетворень формулу (9) можна переписати так:

>Ik =Y21n ·Uбе. п +Y21m ·Uбе. п ·sinг ·t +Uсm ·Y21n ·sinс ·t – 0, 5 ·Y21m ·Uсm ·соs(г –с) ·t + 0, 5 ·Y21m ·Uсm ·соs(г +с) ·t (10)

Отже, під час виборів робочої крапки надкриволинейном ділянці вольт –амперной характеристики (точка П на рис. 16) і підбитті до транзисторові двох змінних напруг (гетеродина і сигналу)коллекторний струм матиме постійну складовуY21 ·Uбе, складові з частотами гетеродина і сигналу, і навіть складові зразностной і сумарною частотами. Дві останні котрі становлять у радіотехніці називають комбінаційними, оскільки з їхньою частоти визначаються комбінаціями (сумарною іразностной) частот вхідних сигналів нелінійного елемента, якими є Див.

При постійної амплітудою напруги гетеродина амплітудаY21m буде незмінною (рис. 18). Тому амплітудиразностной і сумарною складових прямо пропорційні амплітудою сигналу.

Навантаження Див роблять виборчої і налаштовують вразностную чи сумарну частоту. Завдяки цьому не вдома Див виділяється напруга лише однієї складової струму, званої корисною складової проміжної частоти.

Укладання

У цьому курсової

Страница 1 из 2 | Следующая страница

Схожі реферати:

Навігація