Шахгильдян В.В. Проектирование радиопередатчиков (4-е издание, 2000) (1095865), страница 138
Текст из файла (страница 138)
К новому поколению принадлежат и спутники серии "Галс". Большое внимание уделяют созданию систем связи с помощью спутников на низких орбитах (сотни километров) и средних (около 1000 км) круговых орбитах. Бортовой ретранслятор на такой орбите имеет сравнительно небольшие зоны обслуживания и быстро уходит из зоны радиовидимости. К достоинствам таких орбит относят: малое затухание на трассе, что позволяет применять сравнительно небольшие антенны и работать с маломощными передатчиками ЗС и БР; малые массы соответствующих БР и невысокую стоимость их вывода на орбиту, значительно меньшую, чем при других орбитах; для их запуска можно использовать боевые ракеты, снимаемые с вооружения; малое запаздывание сигнала на одном участке приемопередачи, которое способствует прохождению сигнала по цепочке бортовых ретрансляторов, что расширяет зону действия системы в целом.
В России, как и в других странах, рассчитывают на увеличение спроса на спутниковую подвижную связь. В настоящее время ведется разработка системы "Марафон" на базе спутников "Аркос", выводимого на ГЕО, и "Маяк", работающего на ВЭО. Данная система обеспечит связь между объектами воздушнои, морской и сухопутной служб подвижной связи, работающими как на территории РФ, так и за ее пределами. Отметим, что быстрое развитие различных ССЭ основывается на использовании канала радиопередачи с названными выше параметрами. Он пригоден для целей вещания и связи при всех вариантах много- станционного доступа как при аналоговом, так и при цифровом способе передачи сообщения.
Передатчики тропосферных линий связи. Создание спутниковои связи повлияло на применение тропосферных линий, использующих эффект рассеяния дециметровых и сантиметровых волн на диэлектрических неоднородностях нижней части атмосферы Земли. Их по-прежнему применяют в качестве магистральных в малонаселенной и труднодоступной местности, в частности в районах Крайнего Севера.
В основном тропосферную связь рассматривают как резервное средство, она же обеспечивает внутриэоновую и местную связь. Мощность передатчиков определяется протяженностью участков переприема. На коротких, длинен менее 300 км, передают до 120 ТЛФ каналов при выходной мощности единицы киловатт. На более протяженных участках число каналов уменьшают до 12, а мощность доводят до десятка киловатт. Групповой сигнал формируют с помощью типоаои аппаратуры методами частотного и временного разделения каналов. По Регламенту радиосвязи для тропосферных линии отведены полосы частот в диапазоне 0,8...8 ГГц. В отечественнои практике используют диапазон 0,8...1,0 ГГц.
Для линий тропосфернои связи большое значение имеет борьба с селективными замираниями. В системе "Сатурн" сетон целью применяют разнесение передаваемого сигнала по пространству и частоте. Создают. два радиоканала, в каждом из них формируется сигнал на трех разнесенных по частоте поднесущих. Все вместе они образуют сетку из шести зквидистантных частот, используемых для передачи одного сообщения. На приеме осуществляется обработка сигнала, которая обеспечивает высокую надежность канала связи в любых метеорологических условиях во все времена года.
Требования к передающей части тракта передатчиков тропосферной связи в целом те же, что и для обычных РРС. Большой интерес проявляют к подвижным средствам, в том числе для ведомственных систем. Они широко распространены в военных применениях [10.6]. Различают тяжелые (с мощностью передатчиков до 10 кВт), средние (2,5 кВт) и легкие подвижные станции. Используют диапазоны 0,75... 1,00; 2,0...2,5; 4,4... 5,0 и 7,1... 8,5 ГГц.
Оконечные усилители мощности станций различного назначения от 1 кВт строят на многореэонаторных клистронах и ЛБВ. В возбудителях применяют синтезаторы с дискретнои сеткой частот при шаге 2,5 кГц и более. Аппаратура подвижных станций обеспечивает передачу 60 и более каналов телефонии в аналоговой или цифровой форме. Как и в стационарных станциях, основными способами управления колебаниями служат частотная модуляция и фазовая манипуляция.
Другие сведения о передатчиках спутниковых и тропосферных линий связи приведены в [1.1), специальные вопросы рассмотрены в [10.2-10.6). 614 615 Ояпаг г Рис. 10А Рис. 10.1 г Рис. 10.Э Рис. 10,5 617 616 10.3. Составление структурной схемы Рассмотрим в качестве примера укрупненную структурную схему (рис. 10.2) передатчика ЗС, обслуживающего два ствола.
Их высокую надежность обеспечивает резервирование замещением. В каждом стволе один передатчик работает, другои — резервный. Сигнал того ствола, который служит для передачи программ телевидения (ПТВ), создают в аппаратуре уплотнения телевизионного канала (АУТК). Второй ствол используют для многоканальной телефонной связи. Его групповой сигнал создают в каналообразующеи аппаратуре (КОА). Он за счет вторичного уплотнения может включать в себя сигналы многоканальной телеграфии, а также использоваться для передачи данных. Выходы передатчиков соединяют с антенно-волноводным трактом (АВТ) через разделительный фильтр (ФР), подобный применяемому в ТВ радиостанциях. Обратимся к структурной схеме собственно передатчика. Она отличается от рассмотренных в гл.
9 введением оконечного усилителя мощности на клистроне или ЛБВ (рис. 10.3). На схеме весь предварительный тракт условно показан как ЧМ модулятор 1, подробнее раскрыты элементы оконечного каскада. На входе установлен аттенюатор 3, регулирующии уровень мощности возбуждения, корректор ХГВЗ 5, если он необходим, и развязывающие устроиства 2, 4, б. Последние обеспечивают работу предварительного тракта на согласованную нагрузку, согласование корректора по входу и выходу, а также независимость характеристик усилителя от длины соединительного фидера между источником возбуждения, которым в данном случае служит элемент б, и усилителем 7.
В качестве развязывающих устроиств применяют ферритовые вентили и циркуляторы. Оконечный усилитель нагружают на фидер с небольшим КСВН. Это достигают включением развязывающего устроиства высокого уровня 8. Высшие гармонические колебания на выходе усилителя ослабляет фильтр 9. В бортовых, а иногда и в земптпт ных передатчиках применяют совмест- ное усиление сигналов нескольких ствоаптк 'П' лов в общем тракте (режим МДЧР). „Опт Для примера изображена схема совместпиг ного усиления сигналов двух стволов ППОГ (рис. 10.4). Модуляцию осуществляют КОА на ПЧ, которую выбирают такой же, как д) птгпг и в РРС (см.
гл, 9). Имеется два модулятора М1 и М2 — по одному для каждой частоты излучения 701 и 701. Модулиро- ванные колебания частот излучения получают с помощью смесителей 1ППЧ и 2ППЧ (повышающих преобразователей частоты). На схеме они показаны как модуляторы, что отвечает принципу их действия. Две ступени повышающих преобразователеи частоты с промежуточными частотами 70 и 1000 МГц применяют для лучшего подавления неиспользуемых продуктов преобразования частоты. Генератор опорных частот (ГОЧ) — общий.
Частоту его колебаний стабилизируют с помощью кварцевого резонатора. Колебания ГОЧ служат для создания гетеродинных частот Гг~ и Ггэ, котоРые полУчают на выходах Умножителей УМ1 и УМ2. Другие, более сложные варианты построения устройств формирования гетеродинных колебании, образующих сетку частот, даны в гл. 4. Усиление модулированных колебаний осуществляют сначала раздельно, а потом совместно, как показано на рис. 10.4. Раздельное усиление снижает уровень взаимомодуляционных искажений, но усложняет схему.
Сложение сигналов на частотах излучения выполняют с помощью разделительного фильтра или посредством мостовой схемы. В последнем случае половину мощности каждого из трактов рассеивают в балластном резисторе моста сложения. Оконечный усилитель (ОУ) работает в режиме совместного усиления двух модулированных колебании. Структурная схема передатчика бортового ретранслятора включает (рис.
10.5) усилитель промежуточной частоты (УПЧ), повышающие преобразователи частоты (один или два) и усилитель мощности (УМ). Такую же схему имеют одноствольные передатчики ЗС, когда они служат ретрансляторами сигналов РРС, соединяющих источник формирования программ со станциеи спутниковой связи. Обсудим один иэ возможных вариантов построения структурнои схемы передатчика дапьнеи тропосферной линии связи (рис. 10.6). Блок формирования на ПЧ сигналов, подлежащих передаче по радиоканалу, условно показан как ЧМ модулятор. Способ формирования радиосиг- Рис. 10.б налов аналогичен принятому в схеме рис. 10.4. В дальнейшем их усиливают, а иногда и излучают раздельно.
Для получения на выходе радиоканалов требуемои мощности и повышения надежности оконечные усилители строят по схеме сложения мощностей. Разработку структурной схемы начинают с выбора номинальнои мощности и числа оконечных усилителей. Соображения по выбору ЭВП даны в 1 1.5. Для выбранного прибора по паспортным данным находим число источников питания, их напряжения и токи. Коэффициент усиления принимается номинальным Кре,и, а мощность предварительного тракта Р,,б 2Р /1трз, .
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
