Устройство и работа радиостанции «Фазан-Р2»

⇐ ПредыдущаяСтр 11 из 15Следующая ⇒

Основным устройством, входящим в состав каждого радиосредства серии «Фазан», является приемопередатчик. Самым сложным из всех радиосредств серии «Фазан» является «Фазан-Р2», остальные радиосредства являются её частным случаем, поэтому принцип действия приемопередатчика и взаимодействие его составных частей описывается на примере приемопередатчика базовой станции «Фазан-Р2». Затем описываются отличия остальных радиосредств серии от базовой радиостанции.

Входной сигнал с антенны через ВЧ-реле поступает на радиоприемное устройство (блок ПРМ), где происходит фильтрация и усиление ВЧ-сигнала, преобразование его в первую ПЧ, усиление и фильтрация сигнала первой ПЧ, преобразование в сигнал второй ПЧ, усиление и демодуляция.

Выходной сигнал блока ПРМ поступает в блок управления, где происходит его дальнейшая обработка (выбор полосы принимаемого сигнала 0, 3 - 2, 7 или 0, 6 - 6, 6 кГц, доведение сигнала до уровня, необходимого для подачи в головные телефоны и в аппаратуру АКДУ). Управление частотой настройки усилителя радиочастоты (УРЧ) блока ПРМ осуществляется по параллельной шине с блока управления. Запись информации о настройке УРЧ приёмника стробируется сигналом " Зап ПРМ".

Блок ПРМ осуществляет непрерывное самотестирование и принудительный контроль по запросу блока управления. Непрерывное тестирование основано на зависимости напряжения АРУ от уровня входного сигнала, проходящего по тракту приемника. Недостаточное усиление, в тракте ПЧ в результате выхода из строя транзисторов, микросхемы УПЧ и других элементов, приводит к снижению управляющего напряжения АРУ, формированию на выходе приёмника сигнала " Отказ ПЧ" и, как следствие, к индикации отказа ПРМ в блоке управления. Недостаточный уровень сигнала гетеродина, обусловленный снижением уровня выходного сигнала блока СЧ, обрывом ВЧ кабеля между блоками СЧ и ПРМ, выходом из строя элементов усилителя гетеродинного колебания, находящегося в блоке ПРМ, приводит к появлению сигнала отказа по цепи УГ приемника, что также отображается на индикаторе.

Принудительный контроль приемника охватывает весь тракт от входных цепей до выходного усилителя НЧ сигнала. Такой контроль осуществляется по запросу блока управления путем выбора режима «Тест» при местном управлении радиостанции или набором соответствующей команды от устройства, дистанционно управляющего радиостанцией по стыкам RS-232 или RS-485. При этом по команде «Контроль» на антенный вход приемника подключается генератор шума, модулированный сигналом «Тест» частотой 400 Гц, формируемым блоком управления. После этого выходной НЧ сигнал приемника анализируется в блоке управления, в результате чего принимается решение о исправности/неисправности блока ПРМ.

Кроме того, блок ПРМ формирует сигнал обнаружения несущей (СОН), необходимый для работы системы подавления шума (ПШ) блока управления.

Выбор шага сетки частот 25 или 8, 33 кГц осуществляется заменой блоков ПРМ, в которых используются разные фильтры по промежуточной частоте, информация о типе установленного блока ПРМ передается в блок управления логическим уровнем по цепи «Полоса ЛТ». При включении излучения блок управления запирает приемник по сигналу «Вкл изл 1 п» и через ВЧ реле подключает передающий тракт к антенне.

Формирование сигнала возбуждения для усилителя мощности и сигнала гетеродина приемника происходит в блоке СЧ, выполненном по схеме фазовой автоподстройки частоты. Шаг сетки частот равен 4, 1 (6) кГц, что позволяет использовать синтезатор во всех исполнениях радиостанций с шагом как 25 кГц так и 8, 3 (3) кГц (в том числе в режиме со смещением несущей). Для улучшения шумовых свойств синтезатор-гетеродин выполнен в диапазонном варианте. Переключение диапазона осуществляется по сигналу «УГ» с блока управления. По сигналу «УВ» производится перевод работы синтезатора из режима приема в режим передачи и обратно. Настройка на рабочую частоту осуществляется в последовательном коде с блока управления по сигналам «С»- синхронизация шины, «D» - передаваемые в синтезатор данные, «Е-В» - сигнал записи информации в возбудитель, «Е-Г» - сигнал записи информации в гетеродин. По наличию синхронизации в кольце автоподстройки частоты делается вывод о исправности/неисправности синтезаторов (сигналы «Отказ В» и «Отказ Г»).

Тракт передачи радиостанции образован задающим генератором-возбудителем, усилителями мощности (блоки ПУ, УМФ, УМ), после чего выходной сигнал поступает через ВЧ реле в антенну. В оконечном блоке УМ осуществляется амплитудная модуляция выходного сигнала под действием модулирующего НЧ сигнала, поступающего от блока управления.

В блок УМ конструктивно входит однокристальный датчик температуры, непрерывно контролирующий нагрев корпуса усилителя мощности и передающий информацию по шине I² С в блок управления. По достижению температуры корпуса УМ заданного порогового значения блок управления включает прибор охлаждения и удерживает его в таком состоянии до достижения температуры корпуса УМ нижнего порога, после чего прибор охлаждения отключается.

Блок БПР осуществляет преобразование напряжения сети 220 В в напряжение постоянного тока 24 В, осуществляет коммутацию питающего напряжения «Сеть 220 В/аккумулятор». Наличие сетевого питающего напряжения 220 В, выходного напряжения 24 В, напряжения аккумулятора и дежурного источника индицируется на передней панели блока. Здесь же находится тумблер включения радиостанции. Тумблер выбора режима управления подачи питания (местный или дистанционный) конструктивно размещен на задней стенке приемопередатчика.

Блок П формирует вторичные напряжения 27 В, 12 В, 5 В, минус 5 В, минус 12 В, необходимые для функционирования устройств, входящих в состав приемопередатчика.

Блок управления - устройство полностью определяющее функционирование радиостанции по заданному алгоритму работы. С клавиатуры в режиме местного управления осуществляется выбор рабочей частоты радиостанции, измерение основных параметров (напряжения физических линий, модулирующее напряжение, уровень падающей и отраженной волн, температуры корпуса блока УМ, уровня выходного сигнала приемника и т.д.), включение или отключение подавителя шума, регулировка чувствительности модуляционного тракта передатчика и уровня выходного сигнала приемника, выбор режима работы физических линий и т.д. Информация о текущем режиме работы сохраняется в энергонезависимом РПЗУ блока управления, что позволяет автоматически восстановить ранее записанную информацию после отключения и повторного включения питания радиостанции.

Для автоматического поддержания заданного коэффициента амплитудной модуляции при изменении уровня модулирующего сигнала, поступающего с линейного входа, в радиосредствах применена система автоматической регулировки усиления (АРУ).

Основу схемы составляет регулируемый аттенюатор на микросхеме FX019, коэффициент передачи которого регулируется путем подачи команд от микроконтроллера. Максимальный коэффициент регулирования составляет ±17 дБ.

Принцип действия системы АРУ состоит в поддержании уровня модулирующего сигнала (Uмодул) на входе блока УМ в заданных границах, которым соответствует определенная модуляция передатчика. Уровню модулирующего сигнала 0, 5 В соответствует коэффициент модуляции 90 % (ориентировочное значение). С помощью регулировки НЧ ПРД при включенной АРУ уровень модулирующего сигнала может быть выставлен в диапазоне 0, 35...0, 5, что соответствует модуляции 60...95 % (типичное значение для качественного прослушивания речевого сигнала). Система АРУ поддерживает уровень модулирующего сигнала равным установленному регулировкой значению с допуском ±0, 05 В. В случае превышения или снижения уровня модулирующего сигнала микроконтроллер регулирует коэффициент передачи аттенюатора с целью приведения уровня модулирующего сигнала к заданному значению.

В случае, когда на двухпроводной линии радиосредства отсутствует модулирующий сигнал, коэффициент передачи аттенюатора устанавливается в среднее положение (Кпер = О дБ).

По мере возрастания сигнала на входе уровень модуляции пропорционально возрастает. После превышения определенного порога, система АРУ принимает решение о достаточности уровня входного сигнала (Uмодул - 50... 100 мВ) и поднимает усиление в тракте (Кпер = 0...17 дБ) до тех пор, пока уровень модулирующего сигнала на входе блока УМ не достигнет заданного значения (0, 35...0, 5 В). Этот уровень поддерживается при изменении сигнала на двухпроводной линии в пределах 0, 2... 1, 5 В (гарантированное значение, реально -больше). При этом коэффициент передачи принимает различное значение (от - 17 дБ до +17 дБ) в зависимости от уровня сигнала на двухпроводной линии. При уменьшении сигнала на двухпроводной линии радиосредства до уровня, при котором модулирующее напряжение становится 50... 100 мВ, система АРУ принимает решение об уменьшении коэффициента передачи аттенюатора до значения Кпер - 0 дБ (резко спадающий участок регулировочной характеристики).

При появлении на двухпроводной линии сигнала достаточного уровня (речевой сигнал от диспетчера) процесс повторяется.

Управление радиосредствами возможно как в местном, так и в дистанционном режиме.

Местное управление подразумевает: установку с клавиатуры рабочей частоты радиосредства (в том числе сдвиг частоты); измерение текущих значений напряжения питания, температуры на радиаторе усилителя мощности и т.д.; регулировка уровней низкочастотных сигналов передатчика и приемника, включение/выключение АРУ; выбор режима работы дистанционного управления (2-х или 4-х проводный, телефония или данные, ретрансляция); вывод информации со счетчика времени наработки в часах; выбор скорости работы по стыкам RS-232 и RS-485; задание адреса радиосредства для корректной работы в автоматизированной системе по стыку RS-485. В местном управлении сигналы с двухпроводной линии не поступает на модулятор, а сигнал с приемника не транслируется на двухпроводную линию радиосредства. Модуляция передатчика осуществляется от микрофонного усилителя, сигнал с приемника поступает на головные телефоны.

Дистанционное управление возможно: по двухпроводной линии; по стыку RS-232; по стыку RS-485. Все три способа дистанционного управления работают только при установке переключателя на блоке управления в положение ДИСТ.

В режиме дистанционного управления и контроля изменения в меню УСТАНОВКА ЧАСТОТЫ, СДВИГ ЧАСТОТЫ, РЕЖИМ, СКОРОСТЬ, ТЕСТ, АДРЕС не действуют.

Измерения текущих значений параметров возможны.

Такой алгоритм работы предотвращает случайное изменение важнейших установок радиосредства при работе с диспетчером. Модуляция от микрофонного усилителя в этом случае также запрещена.

Изменения НЧ-параметров НЧ ПРМ, НЧ ПРД, НЧ ДПМ, НЧ ДПД с передней панели блока управления при включенном дистанционном управлении возможны.

Дистанционное управление по физической линии подразумевает модуляцию передатчика, трансляцию сигнала приемника в линию и включение режима излучения (передачи) по фантомной цепи (в среднюю точку симметрирующего трансформатора).

Дистанционное управление по стыкам RS-232 и RS-485 позволяет осуществлять управление и контроль радиосредством внешним устройством (компьютером) аналогично режиму местного управления. При этом внешнее устройство, подключенное к радиосредству через соответствующие разъемы приемопередатчика, должно взаимодействовать с радиосредством в полном соответствии с ПРОТОКОЛОМ, описание которого приведено в настоящем руководстве по эксплуатации. При этом внешнее устройство может включать радиосредство в режим излучения, изменять рабочую частоту, включать подавитель шума, получать информацию о текущем состоянии радиосредства и т.д.

Все действия, осуществляемые оператором с клавиатуры или дистанционно по стыкам RS-232 или RS-485 отображаются на матричном индикаторе блока управления.

В радиостанции предусмотрен непрерывный и принудительный контроль состояния входящих в нее устройств. Первый осуществляет постоянный контроль работы передающего и приемного трактов в соответствующем режиме, анализирует текущее значение питающих напряжений. Отказ одного из блоков приводит к индикации неисправности на экране индикатора.

Принудительный контроль охватывает почти все элементы радиостанции, при этом поочередно контролируются приемное и передающее устройства. При контроле передающего устройства радиостанция автоматически переводится в режим излучения, а на вход модулятора подается испытательный НЧ сигнал заданного уровня и частоты, принудительный контроль осуществляется по команде «Тест», задаваемой с блока управления. Результат контроля отображается на индикаторе блока управления: «Р/ст исправна» в случае успешного тестирования. В противном случае индицируется тот или иной вид отказа, зафиксированный во время теста. Длительность принудительного тестирования радиостанции не превышает 5 с.

Работа радиостанции «Фазан-Р5» аналогична работе базовой радиостанции «Фазан-Р2». Однако усилитель мощности выполнен в виде одного блока, вместо мощного блока БПР используется блок ПСН 100-24 с выходной мощностью 100 Вт. В конструкции приемопередатчика отсутствует прибор охлаждения.

Отличие радиостанции «Фазан-Р8» от радиостанции «Фазан-Р5», кроме выходной мощности, заключается в отсутствии первичного источника питания на 24 В, поскольку такая станция предназначена для использования в автономных ретрансляторах с питающей сетью 24 В.

В радиопередатчике «Фазан-П2» отсутствует блок ПРМ, синтезатор частоты выполнен без элементов гетеродина, а выходной сигнал усилителя мощности напрямую, без ВЧ реле, поступает на антенный выход.

В радиоприемнике «Фазан-ПРМ» отсутствуют блоки ПУ, УМФ, УМ, фильтр сетевой. Синтезатор частоты выполнен без элементов возбудителя, блок БПР заменен на блок СИЛ 25-24, исключен прибор охлаждения, а входной сигнал приемника поступает с антенного разъема, минуя ВЧ реле.

Информация о типе оборудования, установленного в приемопередатчик, передается в блок-управления по сигналам «Код 1», «Код 2», и «Код 3».

Блок управления блокирует выполнение операций, запрещенных для данного типа оборудования (например, включение излучения для радиоприемника «Фазан-ПРМ»).

Лекция №9

⇐ Предыдущая 6 7 8 9 101112 13 14 15 Следующая ⇒