книги / Устройство, эксплуатационно-техническое обслуживание и ремонт станционного оборудования радиорелейных линий связи

форматора Т усиливается в УОП и, пройдя два фильтра (Д/С-55

иRK-280 — высоких и низких частот), объединяется с сигналом линейного тракта.

На входы 3, 4, 5 ОАТФ Пд поступают вспомогательные сигна­ лы: сигналы служебных каналов с полосой частот 0,3—12,7 кГц

исигналы системы АРзС с полосой частот 17,5—34,5 кГц. Эти сигналы после усиления в усилителе и нормирования в аттенюа­

торе Атт проходят фильтр низких частот в ДК-55 и объединяются с сигналом дополнительных частот, совместно с которым проходят фильтр низких частот в ДК-288, объединяясь затем с сигналом линейного тракта.

В некоторых системах сюда же подают пилот-сигнал, выраба­ тываемый генератором ГПС (частота 9,023 МГц).

Рассмотренные в этой схеме элементы (кроме частотного мо­ дулятора) уже известны.

Частотный модулятор (ЧМд) представляет собой автогенератор, выполнен­ ный по схеме индуктивной трехточки (рис. 157), когда колебательный контур Lo, L |, Со, V\ подключен к транзистору Т тремя точками I, 2, 3.

В контуре имеется варикап V\, на который подается напряже­ ние смещения —Есм от системы фзовой автоподстройки частоты, подключенной к модулятору через фильтр Сф2, L<t>2, Сф. Напряже­ ние на базу транзистора Т подается через резистор /?б, а на эмит­ тер — через R3.

Входной сигнал основной полосы частот поступает через фильтр £ф|, Сф1, /?ф на варикап, изменяя его емкость. Поэтому частота выходного сигнала /пч генератора, настроенного на 70 МГц, меняется по закону изменения входного модулирующего сигнала. Таким образом, на выходе ЧМд формируется частотномодулированный сигнал промежуточной частоты, который и по­ дается далее в тракт ПЧ-передатчика.

Оконечная аппаратура передачи телевизионного ствола

(ОАТВ Пд) отличается от ОАТФ Пд незначительно. Телевизион­ ный сигнал по каналу линей­

Р ис. 159. Ф ункциональная схем а ч астного дем од ул я тор а

Он состоит из амплитудного ограничителя АО, который необ­ ходим для подавления паразитной амплитудной модуляции, воз­ никающей в трактах передачи частотно-модулированного сигнала

/ п ч , частотного дискриминатора ЧДУпреобразующего сигнал /пч в сигнал, модулированный по амплитуде, и амплитудного детек­ тора АДУ преобразующего амплитудно-модулированный сигнал /пч в сигнал основной полосы, в котором содержатся пилот-сигнал, видеосигнал (телевизионного изображения), а также сигналы звукового сопровождения и радиовещания.

Амплитудный ограничитель имеет нелинейную амплитудную характеристику (рис. 160, а). При малых амплитудах входного сигнала UBX (участок Î) ограничения нет, но когда входное напря­ жение достигает значения Uorp или превосходит его, то ограничи­ тель работает на участке 2 характеристики. В этом режиме ампли­ туда напряжения на выходе ограничителя UBЫх остается почти постоянной, равной f/m, независимо от значения UBX. Полезная информация при этом не теряется, так как в частотно-модулиро- ванном сигнале она заключена не в изменениях амплитуды, а в изменениях частоты.

Принцип работы амплитудного ограничителя основан на шун­ тирующем действии двух диодов, включенных встречно по парал­ лельной схеме (рис. 160, б). Когда мгновенное значение напряже­ ния сигнала /пч в точке В превышает порог, определяемый вольтамперной характеристикой и напряжением обратного смещения

—Е 0у диод открывается. Возникающий прямой ток диода препят­ ствует линейному нарастанию напряжения на нагрузке (в точке Б), и если ограничитель считать идеальным, то напряжение не изменяется (нарастание равно нулю).

Р ис. 160. А м плитудная характеристика (а ) и принципиальная схем а (б) ам п л и ­

туд н ого ограничителя

В реальных ограничителях небольшое возрастание выходного напряжения все же имеет место, поэтому для лучшего пода­

линейную амплитудно-частотную характеристику в диапазоне из­ менения частоты модулированного сигнала (от до f2 на рис. 161, а). Такую характеристику обеспечивает схема на двух рас­ строенных LC-контурах (рис. 161,6). Частотно-модулированный сигнал с выхода амплитудного ограничителя АО поступает на устройство разветвления, из которого подается на два усилителя.

Усилители здесь необходимы, так как после ограничения амплитуда сигнала недостаточна для нормальной работы дискри­ минатора, и после разветвления она уменьшилась еще в два раза. Колебательные контуры LiCi и L2C2 расстроены относительно несущей частоты /0 одинаково, но с противоположными знаками. Так, в радиорелейных станциях с f0 = fn4 = 70 МГц, один контур настроен на частоту / 1 = 60 МГц, второй — /2 = 80 МГц.

Возможны и другие варианты настройки колебательных кон­ туров дискриминатора. Например, /i= 5 0 МГц и /2 = 90 МГц. Это зависит от того, какая девиация частоты принята в данной радио­ релейной системе передачи. Благодаря расстройке колебательных контуров относительно несущей частоты /о ( / пч) участок ампли­ тудно-частотной характеристики в пределах частот / 1—/2 имеет линейный характер, так как он формируется половинами ветвей двух колебательных контуров, включенных встречно.

Каждый колебательный контур нагружен на амплитудный де­ тектор, сигнал с выхода которого поступает на общую нагрузку R. Нагрузка выполнена в виде переменного резистора, по отноше­ нию к которому амплитудные детекторы подключены встречно. Переменный резистор позволяет обеспечить симметрию работы схемы. Устройство и принцип действия амплитудного детектора подробно рассматривается в общем курсе радиотехники.

Конструктивно оконечная аппаратура как приема, так и пере- дачи объединена в один блок и называется ОАТФ или ОАТВ.

Р ис. 161. А м плитудн о-частотн ая характеристика (а) и упрощ ен ная ф ункциональ ­

ная схем а (б ) ч астотного дискрим инатора

§ 42. Оконечная аппаратура PPC

с временным разделением каналов

При разделении каналов во времени оконечная аппаратура работает в импульс­ ном режиме.

Советский ученый, академик В. А. Котельников доказал, что любой непрерывный сигнал (и телефонный, и телевизионный) можно передавать дискретно — импульсами, однако эти импуль­ сы должны следовать друг за другом довольно часто. Так, для те­ лефонного сигнала (человеческая речь) частота следования им­ пульсов должна быть порядка 8 кГц, т. е. импульс за импульсом должен следовать через 125 мкс и не больше. Тогда на приемном пункте эти импульсы можно преобразовать в нормальный теле­ фонный сигнал практически без заметных искажений.

Длительность каждого импульса может составлять 1 мкс и менее, поэтому в промежутке между соседними импульсами одного и того же телефонного сигна­ ла (125 мкс) можно размещать импульсы других телефонных сигналов (других каналов).

В этом и заключается принцип разделения каналов во времени. На рис. 162 представлена структурная схема трехканальной радио­ релейной линии, работающей по этому принципу (на станции А показан только передающий комплект, на станции Б — прием­ ный). Пунктиром обведены блоки, относящиеся к оконечной ап­ паратуре. Генератор импульсов ГИ вырабатывает импульсы с час­ тотой 8 кГц, которые поступают в распределитель каналов РК, представляющий собой четырехзвенную линию задержки. Каждое звено задерживает импульс на 30 мкс, и таким образом через 30 мкс после появления на выходе ГИ очередного импульса появ­ ляется импульс на выходе С, через 60 мкс — на выходе 1 и т.д.

Рис. 162. С труктурная схем а трехкан альной ради ор ел ей н ой линии с временны м р аздел ени ем каналов

С выхода С РК импульс поступает в датчик импульсов синхро­ низации ИС, в котором вырабатывается специальный импульс, отличающийся от других (например, двойной или более широкий). Импульсы с выходов 1, 2, 3 РК поступают в канальные модулято­ ры КМд. На второй вход каждого КМд поступает сигнал соответ­ ствующего телефонного канала. Модулятор работает таким об­ разом, что в момент поступления импульса из РК напряжение те­ лефонного сигнала преобразуется в импульс, положение которого во времени зависит от значения этого напряжения и может отли­ чаться от положения импульса РК на то или иное значение (до 5 мкс). Такая модуляция телефонного сигнала называется фазоимпульсной (ФИМ).

Все импульсы с выходов канальных модуляторов и импульс синхронизации поступают (каждый в свой момент времени) на вход передатчика Пд и излучаются антенной уже на высокой час­ тоте. При этом передатчик может работать либо в импульсном ре­ жиме, излучая высокочастотные импульсы, либо в режиме непре­ рывного излучения высокочастотного синусоидального сигнала строго определенной частоты. В последнем случае вместо излу­ чения импульса изменяется фаза колебания. Такой режим работы передатчика достигается применением относительной фазовой манипуляции (ОФМ).

При приеме сигнал преобразуется так, что на входе оконечной аппаратуры будут обычные импульсы, которые и поступают в ка­ нальные демодуляторы КДм, а также в синхронизатор С, который выделяет только «свой» импульс, передавая его в распределитель каналов приемника РК' Распределитель каналов РК' устроен так же, как и РК, и с его выходов 1, 2, 3 в соответствующие моменты времени подаются импульсы на вторые входы КДм. Благодаря этому каждый КДм срабатывает в те моменты времени, когда на втором его входе действует импульс соответствующего канала. При этом определяется время отставания канального (информа­ ционного) импульса от импульса, поступившего из РК' В зави­ симости от этого времени выбирают значение выходного напря­ жения канального модулятора, которое затем преобразуется в напряжение телефонного сигнала и подается в линию.

Достоинством РРЛ с временным разделением каналов явля­ ется их лучшая помехозащищенность, так как при приеме иска­ женные помехами импульсы можно восстановить (регенериро­ вать). Недостатком же таких РРЛ является весьма ограниченное число каналов, которое определяется расстоянием между сосед­ ними импульсами одного и того же канала (125 мкс), длительно­ стью каждого импульса и интервалом между ними.

При длительности импульсов и интервале, равных 1 мкс, мож­ но разместить не более 60 каналов. Однако если применять импуль­ сы длительностью 0,01 мкс, соответственно сократив интервалы между ними и уменьшив отклонение каждого импульса от «нуле-

много единиц (много импульсов) и мало нулей, то увеличивается постоянная составляющая сигнала, что вызывает искажения в работе аппаратуры. Распределение единиц и нулей в виде случай­ ной последовательности (почти равномерное) приводит к тому, что постоянная составляющая сигнала практически не изменяет­ ся (близка к нулю).

К выходу скремблера подключен блок, выдающий сигнал ин­ дикации аварийного состояния СИАС. При пропадании входного сигнала или при большом количестве ошибок (более одной на 1000 импульсов) из этого блока в направлении передачи выдается сигнал, содержащий одни единицы (сигнал аварии).

Из скремблера импульсы поступают в преобразователь кода ПК, в котором обычный цифровой код преобразуется в относи­ тельный, что необходимо для относительной фазовой манипуля­ ции (ОФМ). С выхода ПК сигнал попадает в фазовый модулятор ФМд, где и осуществляется ОФМ на поднесущей частоте / ПОд = = 7,5 МГц, поступающей от генератора ГПн. Далее, после про­ хождения фильтра, сигнал на частоте 7,5 МГц поступает в устрой­ ство сложения УС, где объединяется с сигналами других стволов (например, с сигналом ОАТФ), и идет дальше на частотный мо­ дулятор передатчика РРС.

При приеме все происходит аналогично, но только в обратном порядке, поэтому структурную схему приемной части оконечного оборудования цифрового ствола не рассматриваем. Эта схема отличается от схемы рис. 163 только тем, что вместо фазового мо­ дулятора имеется фазовый демодулятор, вместо скремблера — дескремблер, кроме того, отсутствует регенератор и выделитель тактовой частоты.

Рассмотренная оконечная аппаратура цифрового ствола по­ зволяет использовать для цифровой радиорелейной связи обычную РРС с частотным разделением каналов, работающую в аналого­ вом режиме. Существуют также специально цифровые РРС (на­ пример, «РАДАН-2» и др.).

§ 44. Перспективы развития цифровых РРС

Цировая связь находит все более широкое применение при пе­ редаче как телефонных, так и телевизионных сигналов. Важней­ шим достоинством цифровой связи является высокая помехоустой­ чивость, так как помехи здесь возникают только при пропадании «рабочего» или появлении ложного импульса. Вероятность такого события при использовании кодов, обнаруживающих и исправ­ ляющих ошибки, очень мала, ~ 1 0 “ 7 (одна ошибка на 10 млн. имп.).

Всевозможные шумовые помехи при ис/и п> 2 исключают путем простого ограничения снизу, что возможно только при передаче информации импульсами. В аналоговой связи для обеспечения