Приёмный тракт радиостанции.

Приемный тракт радиостанций Р-846 предназначен для приема, селекции, усиления четырех видов сигналов: телефонных сигналов с амплитудной модуляцией (AM) и однополосной модуляцией (ОМ), телеграфных сигналов с частотной манипуляцией (ЧТ) и амплитудной манипуляцией (AT) и выделения передаваемой информации. Приемник построен по супергетеродинной схеме с тройным преобразованием частоты. В режиме приема преобразование частоты происходит в обратном порядке по сравнению с режимом передачи.

Для перевода радиостанции в режим приёма необходимо переключатель ПЕРЕДАТЧИК в приборе П16 поставить в положение ВЫКЛ. (при телеграфном виде работы) и отпустить тангенту СПУ (при телефонном виде работы).

Основными функциональными элементами (см. рис. 1), принимающими участие в работе приемного тракта, являются: А, АСУ, тракт усиления УВЧ ПРМ) и преобразования, тракты основной селекции (БСЧ) и формирования первичных сигналов (УВР) и датчик опорных частот (ДОЧ1, ДОЧ2, х30).

Принятый антенной А высокочастотный сигнал f_c поступает через согласующее устройство АСУ и переключатель ПРИЕМ — ПЕРЕДАЧА (через контакты реле Р1), а затем по фидеру на вход УВЧ приемника и далее в тракт усиления и преобразования. В тракте усиления и преобразования происходит усиление принятого сигнала и тройное преобразование по частоте.

После усиления (2 каскада) и селекции (катушки связи, контур, составленный из конденсатора переменной емкости и индуктивности, соответствующей выбранному поддиапазону) в УВЧ ПРМ радиосигнал поступает на первый смеситель СМ1 (на управляющую сетку). На этот же смеситель подается напряжение (на пентодную сетку) соответствующей опорной частоты f_Г3 в диапазоне с ДОЧ 1. В нагрузке смесителя СМ 1 (4-х контурный фильтр, настроенный на частоту 33300кГц, с полосой пропускания 370кГц) выделяется напряжение первой промежуточной частоты в диапазоне 33251—33350кГц. Это напряжение после усиления и фильтрации в УПЧ1 поступает на смеситель СМ2, на который также подаются колебания от умножителя частоты с частотой МГц, как гетеродинное f_Г2. В смесителе СМ2 происходит преобразование напряжения первой промежуточной частоты в напряжение второй промежуточной частоты (на двухконтурном полосовом фильтре выделяется вторая промежуточная частота) в диапазоне 3251—3350 кГц.

После усиления в УПЧ2 напряжение второй промежуточной частоты поступает на кольцевой смеситель СМЗ. На смеситель СМЗ подается также напряжение восьмой промежуточной частоты, как гетеродинное f_Г1=2,751-2,850 МГц, формирование которого было рассмотрено при работе станции в режиме передачи. На выходе смесителя СМЗ выделяется напряжение третьей промежуточной частоты: кГц. На третьей промежуточной частоте производится основное усиление и с помощью электромеханических фильтров осуществляется основная селекция принимаемых сигналов по видам работы.

Дальнейшее прохождение преобразованного сигнала будет зависеть от выбранного режима работы. Схемой управления будут включены следующие электромеханические фильтры:

в первом усилительном канале (в анодной цепи лампы):

при AM - фильтр с полосой пропускания 7,8 кГц, обеспечивающий прохождение двухполосного амплитудно-модулированного сигнала;

при ОМ - фильтр с полосой пропускания 3,5 кГц, выделяющий нижнюю боковую частоту;

при ЧТ - фильтр с полосой пропускания 1,1 кГц (при работе с разносом 500 Гц) или фильтр с полосой пропускания 0,6 кГц (при работе с разносом 250 Гц);

во втором усилительном канале (в анодной цепи лампы):

при ОМ и АТузк - фильтр с полосой пропускания 300 Гц;

при АТ_ШИР - фильтр с полосой пропускания 3 кГц.

Прием сигналов ОМ.

При установке на пульте управления переключателя видов работы в положение ОМ в усилителе УПЧ5 включается электромеханический фильтр Ф4 (в анодной цепи) с полосой пропускания 3,5кГц, настроенный на нижнюю боковую полосу относительно несущей частоты 500кГц (нижняя граница полосы пропускания на уровне 6 дБ должна отстоять от частоты 500 кГц не менее чем на 3400 Гц, верхняя граница полосы пропускания на уровне 6 дБ должна быть не ближе 85 Гц от частоты 500 кГц). На выходе фильтра Ф4 выделяется однополосный сигнал на НБПс f_ПР3 = 500 кГц—F_зв (см.рис.6 б).

 

Рис. 6. Обработка сигнала с однополосной модуляцией ОМ:

а – диаграмма напряжения на выходе приемного тракта;

б – спектр сигнала

Одновременно напряжение третьей промежуточной частоты поступает на лампу в анодную цепь которой включен электромеханический фильтр Ф1. Выделенное этим фильтром напряжение пилот-сигнала после усиления подается на схему АРУ (диод Д1).

Однополосный телефонный сигнал усиливается усилителем УПЧ6 и подается для демодуляции на кольцевой балансный смеситель СМ4, а также схему АРУ (на диод Д2). На СМ4 с блока делителя частоты подаются также колебания вспомогательной частоты 500кГц, выполняющие функцию колебаний восстановленной несущей. Для того чтобы процесс демодуляции не сопровождался заметными нелинейными искажениями, амплитуда напряжения восстановленной несущей должна в 10—20 раз превышать амплитуду напряжения однополосного сигнала.

Частота колебаний на выходе кольцевого балансного смесителя СМ4 равна разности частот принимаемых боковых колебаний и колебаний несущей частоты 500кГц f_П—f_ПР = 500 кГц - (500 кГц - F_3B) = F_3B, то есть такой детектор, по существу, выполняет функции преобразователя частоты. На нагрузке (трансформаторная обмотка) смесителя СМ 4 с помощью фильтра нижних частот выделяется спектр звуковых частот - речевой сигнал (напряжение звуковой частоты соответствующее модулирующей частоте первичного аналогового электрического сигнала), который усиливается в усилителе низкой частоты и поступает на телефоны (см.рис.6 а).

Таким образом, в режиме «ОМ» в приёмнике происходит перенос спектра сигнала из области частот связи в область боковых частот с сохранением его полосы частот и закона распределения уровней составляющих.

Прием сигналов AM.

При установке переключателя видов работы в положение AM в усилителе УПЧ5 включается электромеханический фильтр Ф3, имеющий полосу пропускания 7,8 кГц (полоса пропускания на уровне 6 дБ не менее ±3600 Гц). После выхода из фильтра AM сигнал (см. рис.7 - несущая с ВБП и НБП) усиливается в УПЧ 6 и поступает на амплитудный детектор Д. На выходе детектора выделяется речевой сигнал (см. рис.7а), который усиливается в УНЧ и поступает на телефоны.

 

.

Рис. 7. Обработка амплитудно-модулированного сигнала АМ:

а – диаграммы напряжения на выходе приемного тракта;

б – спектр сигнала

 

Прием сигналов AT.

При приеме телеграфных сигналов с амплитудной манипуляцией (AT) сигнал на выходе тракта усиления и преобразования представляет собой третью промежуточную частоту 500 кГц, манипулированную по закону телеграфной азбуки (см.рис. 8).

Рис. 8. Обработка телеграфного сигнала АТ.

Прием амплитудно-манипулированных сигналов осуществляется методом гетеродинного детектирования, что обеспечивает помехоустойчивость приёма. Для приема амплитудно-манипулированных сигналов в усилителе УПЧЗ включаются:

электромеханический фильтр Ф1 с полосой пропускания 300Гц — при приеме AT сигналов от радиостанций с относительной нестабильностью частот связи не хуже (при работе АТ_УЗК: чувствительность 100-150 мкВ, полоса пропускания на уровне 6 дБ не менее ±75 Гц.);

электромеханический фильтр Ф2 с полосой пропускание 3кГц — при приеме AT сигналов с относительной нестабильностью порядка , а также в случае, если относительная нестабильность опорного генератора собственной радиостанции хуже (при работе АТ_ШИР: чувствительность 200-300 мкВ, полоса пропускания на уровне 6 дБ не менее ±1200 Гц).

Применение этих фильтров дает возможность осуществлять прием сигналов AT на широкой полосе при работе с радиостанциями с низкой стабильностью (нестабильность хуже 1 10^-6). Прием на узкой полосе дает возможность повысить помехоустойчивость приема.

AT сигналы с выхода фильтра Ф1 или Ф2 усиливаются в УПЧ4 и затем поступают на смеситель СМ5, куда одновременно подаются колебания от тонального гетеродина (ТГ), частоту которого можно плавно изменять относительно колебаний кГц на величину кГц, то есть .

На выходе смесителя СМ5 с помощью фильтра низких частот выделяются колебания разностной частоты (колебания биений), . Выделенное напряжение биений звуковой частоты, соответствующее частоте телеграфных посылок усиливается в УНЧ (усилитель низкой частоты, предоконечный усилитель низкой частоты, оконечный усилитель низкой частоты - 3 каскада) и поступает на телефоны (через трансформатор на ПУ переключатель в положение АРУ или РРУ на СПУ). Изменение громкости в телефонах производится общей ручкой ГРОМКОСТЬ на ПУ.

В целях уменьшения паразитного влияния тонального гетеродина на усилительные каскады, настроенные на частоту 500кГц тональный гетеродин генерирует колебания с частотой кГц в смесителе СМ5 используется его вторая гармоника Изменяя частоту тонального гетеродина, можно менять высоту тона биений до частот наиболее благоприятных для слухового восприятия (750—1500Гц).

Система автоматической регулировки усиления.

В приемнике применена усиленно-задержанная системаАРУ. Регулировка усиления производится изменением напряжения смещения на управляющих сетках ламп каскадов УВЧ, смесителя СМЗ и блока основной селекции (изменяется усиление каскадов, для качественного приёма).

Управляющее напряжение АРУ в зависимости от вида принимаемых сигналов образуется в различных цепях:

при приеме сигналов AM используется детектор АРУ2, на вход которого поступает напряжение с частотой кГц с выхода УПЧ6;

при приеме сигналов AT используется детектор АРУ1, на выходе которого образуется управляющее напряжение под воздействием напряжения с частотой кГц, поступающего с выхода УПЧ4;

при приеме сигналов ОМ используются оба детектора (АРУ1 и АРУ2). В этом случае пилот-сигнал усиливается в УПЧ3, на выход которого включается электромеханический фильтр Ф1. После усиления в усилителе УПЧ4 пилот-сигнал подается на детектор АРУ1. Одновременно однополосный сигнал после усиления в УПЧ5 (с включенным на его выходе фильтром Ф4) усиливается в УПЧ6 и поступает на детектор АРУ2. Образующиеся на нагрузках детекторов АРУ1 и АРУ2 управляющие напряжения через УПТ и фильтры АРУ поступают на управляющие сетки ламп регулируемых каскадов. В паузах по пилот-сигналу работает только детектор АРУ1. Постоянная времени фильтров АРУ выбирается достаточно малой ( с), чтобы система АРУ смогла реагировать на быстрые изменения уровня сигнала, вызванные замираниями.

Заключение

Преимущество радиостанций с однополосной модуляцией относительно радиостанций, в которых производится амплитудная модуляция, может быть реализовано в снижении мощности передатчика, если задаваться одинаковым качеством связи, и в снижении пикового значения напряжения в антенне.

Литература

1. Вертоградов В.И. «РЭО летательных аппаратов» Часть 1. М. Воениздат, 1979.

2. Брицын М.И. «Авиационные радиоэлектронные средства». Часть 1. М. Воениздат, 1978.

3. Техническое описание, инструкция по эксплуатации на Р-846, руководство по технической эксплуатации «Ядро-I».

Содержание

Введение 4

1. Передающий тракт радиостанции 5

2. Приемный тракт радиостанции 9

Заключение 15

Литература 16