8.7. Структурные схемы и основные характеристики земных станций

Различные земные станции отличаются одна от другой как составом и параметрами оборудования, так и принципами по­ строения, резервирования и контроля [8.4]. В качестве примера на рис.8.3 приведена упрощенная и типичная структурная схема приемопередающей, двухствольной станции; первый ствол кото­ рой предназначен для передачи и приема ЧМ сигналов телевиде­ ния со звуковым сопровождением и звукового радиовещания, вто­ рой - для телефонной связи.

Станция содержит:

антенну А, ориентированную в нужном направлении; опорно-поворотное устройство антенны ОПУ с электросило­

вым приводом ЭСП; антенно-волноводный тракт АВТ, через который радиосигна­

лы передаются из аппаратуры в антенну и из антенны в аппаратуру; волноводные поворотные переключатели ВП1 в тракте приема и ВП2, ВПЗ и ВП4 в тракте передачи. Переключатель ВП1 - сдвоенный. Сплошной линией показаны соединения цепей в од­ ном из возможных (рабочих) режимов использования станции; пунктиром показаны соединения при переключении в другой режим

(резервный) с использованием других блоков станции; направленный ответвитель НО в тракте передачи; суммирующие волноводные цепи СЦ1 и СЦ2; малошумящие усилители МШУ-А и МШУ-Б радиочастотных

сигналов, поступающих из антенны; волноводный разветвитель ВР;

рабочие и резервные преобразователи частоты ПРЧ-1А и ПРЧ-1Б, преобразующие частоту радиосигналов в промежуточ­ ную частоту в телевизионном тракте;

рабочие и резервные преобразователи частоты в стволе те­ лефонной связи ПРЧ-2А и ПРЧ-2Б;

переключатели для перехода на резервный тракт П1, П2 и ПЗ; демодуляторы сигналов с выделением сигналов телевиде­ ния (изображения и звукового сопровождения) и звукового радио­

вещания ДМТВ; блок обработки и коррекции телевизионных сигналов изо­

бражения БТВ; блок выделения и коррекции сигналов звукового сопровож­

дения телевидения БЗС; телефонная каналообразующая аппаратура для обработки

и формирования сигналов каналов телефонной связи ТФ-КОА;

блок обработки, коррекции и формирования телевизионного сигнала БОФС;

коммутатор К со входами и выходами трактов передачи те­ левидения - изображения (ТВ) и звука (ЗВ), радиовещания (РВ) и телефонной связи (ТФ);

модуляторы (рабочий и резервный) каналов передачи изо­ бражения и звукового сопровождения телевизионых программ, а также звукового - МТВ - А и Б;

переключатели модуляторов П4а и П4б; передающие устройства первого и второго ствола - ПрУ-1

и ПрУ-2, состоящие из основного и резервного комплектов: преоб­ разователей частоты ПрЧ и следующих за ними предварительных усилителей ПУ и усилителей мощности УМ (1А, 1Б, 2А, 2Б);

стойка автосопровождения САС наведения антенны земной станции на спутник, управляющая приводом антенны ЭСП;

аттенюатор (ослабитель) передаваемого сигнала ATT Через НО, ATT и ВП4 небольшая часть мощности передаваемого сигнала ответвляется в собственный тракт приема при проведении испы­ таний, настройке и регулировке станции.

В состав станции входят также тест-ретранслятор (ТР) и ком­ плект контрольно-измерительных приборов (КИП), позволяющие организовать внутренний шлейф с последовательным преобразо­ ванием частот ПЧ-СВЧ-ПЧ для контроля и настройки передающего и приемного оборудования станции, находящегося в состоянии ре­ зерва. ТР с помощью волноводного переключателя ВП4 может под­ ключаться либо к АВТ, либо к выходу сумматора резервных передатчиков.Управление и контроль за работой оборудования станции осуществляются с пульта'контроля и коммутации ПКК.

Малошумящие усилители [8.5] увеличивают чувствитель­ ность приемных устройств и повышают энергетический потенциал участка спутник - земная станция. Распространены различные ти­ пы усилителей: параметрические, транзисторные, усилители на туннельных диодах и др.

При выборе схемы преобразователя частоты необходимо учитывать такие противоречивые требования как простота конст­ рукции и высокая надежность, высокая селективность по побочным каналам приема и обеспечения возможности перестройки на час­ тоты разных стволов [8.5]. Требование высокой селективности по побочным каналам приема, особенно по зеркальному каналу, объ­ ясняется тем, что на входе ПРЧ могут одновременно присутство­ вать сигналы всех стволов, принимаемые антенной. При однократ­ ном преобразовании сигналы некоторых стволов могут попадать в зеркальные каналы других стволов и тем самым создавать помехи приему. При двойном преобразовании частоты с достаточно высо­ кой первой промежуточной частотой зеркальный канал приема и частота первого гетеродина попадают за пределы принимаемой полосы частот, что позволяет существенно повысить селектив­ ность приемника. Однако в приемниках с двойным преобразовани­ ем частоты увеличиваются габаритные размеры, масса и стои­ мость приемника.

Полосовые фильтры в тракте ПЧ обеспечивают необходи­ мую селективность (25...50 дБ) по соседним каналам приема. Для уменьшения искажений ЧМ сигнала неравномерность амплитудночастотной характеристики (АЧХ) тракта ПЧ в полосе пропускания не должна превышать 1 дБ, также достаточно высоки требования к линейности амплитудно-фазовой характеристики. В то же время для повышения чувствительности приемника шумовую полосу фильтра стремятся сделать как можно меньшей. С этой целью часто применяют сложные многоконтурные фильтры высокого по­ рядка с высокой прямОугольностью АЧХ. В тракте ПЧ также нахо­ дится видеоусилитель, в котором видеосигнал усиливается и кор­ ректируется его частотный спектр.

Демодулятор должен обеспечить помехоустойчивость прие­ ма сигналов, по возможности близкую к потенциальной, при работе вблизи порога ЧМ.

Обычно применяют стандартные частотные детекторы, со­ держащие высококачественные амплитудные ограничители с глу­ биной подавления AM до 30 дБ и дискриминаторы с высокой ли­ нейностью характеристики детектирования. В отдельных случаях при работе в пороговой области используют порогопонижающие демодуляторы.

Передающие устройства земных станций отличаются диапа­ зоном рабочих частот, выходной мощностью, типом выходного усилительного элемента, системой охлаждения. От этих показате­ лей существенно зависит конструкция и электрические характери­ стики передающих устройств. В земных станциях первого класса обычно используют передатчики мощностью 1...3 кВт, а в станциях второго класса мощностью 0,2...0,25 кВт. Как правило все типы пе­ редатчиков позволяют осуществлять передачу телевидения, циф­ ровых потоков данных аналоговых и цифровых телефонных ка­ налов с частотным разделением. Обобщенная и упрощенная структурная схема передающего устройства земной станции при­ ведена на рис.8.6.

Рис. 8.6

В нее входят два полукомплекта передатчиков А и Б, общая система охлаждения СО, выходной волноводный переключатель ВП с эквивалентом антенны ЭА и пульт контроля и коммутации ПКК. Каждый из передатчиков включает усилитель промежуточной частоты УПЧ с коррекцией частотных характеристик, преобразова­ тель частоты ПрЧ с частоты 70МГц в диапазон СВЧ; а также не показанные на схеме задающие генераторы, предварительный и мощный усилители, блоки электропитания элементы волновод­ ного тракта с направленными ответвителями для измерения пара­ метров выходного сигнала, блок управления, блокировки и сигна­ лизации. Для большей части электронных узлов предусматривает­ ся резервирование.