Особенности KB радиосвязи.

· Коротковолновая радиосвязь играет важную роль в народном хозяйстве. Несмотря на создание радио­релейных, спутниковых и кабельных сетей связи с их большой пропускной способностью, коротковолновая связь сохраняет свое значение как одно из основных средств связи.

· На декаметровых волнах осуществляются магистральная, зоновая и местная радио­связи; авиационная и морская связи; радиосвязь в системе железно­дорожного транспорта и др.

· Для радиосвязи на дальние расстояния используют волны, от­ражающиеся от ионосферы в процессе распространения и позволя­ющие устанавливать связь при относительно небольших мощностях передатчиков.

· Однако дисперсность, неоднородность и нестабиль­ность отражающих слоев ионосферы делают связь в декаметровом диапазоне неустойчивой. Для обеспечения устойчивости связи необ­ходимо знать максимальную частоту, при которой волны, отража­ясь от ионосферы, обеспечивают работу радиолинии с наибольшей надежностью. Такую частоту называют максимально применимой (МПЧ). Поскольку слой F2, от которого в основном происходит отражение радиоволн, наиболее часто подвержен ионосферным воз­мущениям, при сеансе радиосвязи возможны изменения МПЧ.

· Для KB канала является характерным замирание сигнала на входе при­емника. Под замирающим сигналом подразумевают сигнал с флук­туирующими параметрами. Основной вид помех в декаметровом диапазоне — сосредоточенные и флуктуационные.

Функциональная схема. В профессиональном РПУ (рис. 1):

· Главный тракт приема (ГТП) — осуществляет предварительную селекцию, усиление и пре­образование сигнала,

· Синтезатор частот (СЧ) вырабатывает гетеродинные на­пряжения с нужными частотами,

· Выходные устройства (ВУ) обеспечивают оптимальную или близкую к ней обработку принимаемого сигнала. Тип ВУ определяется видом принимаемого сигнала.

· Блок управ­ления (БУ) осуществляет функции управления и контроля за работой приемника как с местного пульта ПУ, так и на расстоянии. На ПУ поступает информация о стоянии РПУ: рабочей частоте настройки, ширине полосы пропускания, параметpax цепи АРУ, типе демодулятора и т. д.

Рис.1. Рис. 2.

Профессиональные РПУ принимают различные виды телеграфных и телефонных сигналов. Для магистральной радиосвязи отведен диапазон частот 1,5—30 МГц, однако в ряду РПУ диапазон принимаемых частот несколько отличается от рекомендованного, особенно из-за расширения в область частот ниже 1,5 МГц. Для большинства профессиональных KB приемников коэффициент шума составляет 7-10 дБ; типовые нормы на ослабление побочных каналов — 100 - 120 дБ. Стабильность синтезаторов частот, используемых в PПУ составляет 10^-7—10^-9. Синтезаторы выполняются с шагом установки частоты 1,10 или 100 Гц. Иногда допускается дополнительная плавная перестройка в пределах дискретного шага. При рабе приемника в автоматизированных системах связи большое значение имеет время настройки на требуемую рабочую частоту, под которым понимают интервал между сигналом к настройке и сигналом готовности приемника к приему в эксплуатационном режиме. Допустимое время настройки во многом определяет выбор систем настройки приемника, а следовательно, и основные конструктивные решения. Наименьшее время настройки (10... 100 мс) реализуется при электронной настройке.

Особенности построения основных блоков. Многие качественные показатели приемника определяются характеристиками ГТП. К таким показателям относятся чувствительность и коэффициент шума, динамический диапазон, диапазон регулировки усиления по промежуточной частоте, селективность и т. д.

Главный тракт приема. Для профессиональных РПУ характерно многократное преобразование частоты, позволяющее реализовать высокую селективность как по соседнему, так и по побочным каналам. Это достигается выбором высокой первой и более низких последующих промежуточных частот. Разработка высокостабильных синтезаторов, а также кварцевых и монолитных фильтр с АЧХ, близкой к прямоугольной, и с малыми уровнями побочных каналов позволила построить ГТП по схеме рис. 2.

При перестройке приемника во всем диапазоне частот первая и вторая проме­жуточные частоты остаются постоянными, а основную селектив­ность можно обеспечить уже в УПЧ1. Задача трактов второй про­межуточной частоты — усилить принятый сигнал, что можно выпо­лнить с помощью апериодических усилителей с соответствующей дополнительной низкочастотной фильтрацией.

Реализация этого варианта ГТП накладывает жесткие требова­ния на стабильность частот и спектральную чистоту напряжений гетеродинов. Кроме того, для обеспечения приема различных видов сигналов необходимо иметь в тракте первой промежуточной часто­ты фильтры с переменной полосой пропускания либо сменные фильтры с полосами пропускания, соответствующими различным видам принимаемых сигналов. В ряде РПУ полосу пропускания фильтра ФСС1 выбирают по самому широкополосному принимае­мому сигналу. Окончательная расфильтровка обеспечивается с по­мощью сменных фильтров в тракте второй промежуточной час­тоты.

Преселектор в ГТП с постоянным значением первой и второй ПЧможет быть как перестраиваемым, так и фильтровым. Для получения минимального коэффициента шума Шпр необходимо ис­пользовать в преселекторе малошумящие усилительные элементы. К преселектору предъявляются высокие требования по линейности его амплитудной характеристики. Преселектор, как правило, состоит из входной цепи, аттенюатора Am и УРЧ. Если первую проме­жуточную частоту в ГТП выбирают наддиапазонной (приемник-инфрадин), то, включая на входе приемника ФНЧ с частотой среза около 31 МГц, легко обеспечить высокую селективность по зер­кальному каналу и по каналу промежуточной частоты. Этот же фильтр обеспечивает необходимое ослабление излучения с частотой I гетеродина, что позволяет располагать несколько приемников близ­ко друг к другу. Обычно помимо ФНЧ последовательно с ним включают ФВЧ с частотой среза 1,5 МГц для ослабления помех от станций, работающих в диапазонах километровых и гектометровых волн. Аттенюатор, включаемый между, антенной и УРЧ приемника, обеспечивает снижение уровня входного сигнала на 30...40 дБ ступенями по 10 дБ каждая. Таким способом удается существенно расширить динамический диапазон приемника при приеме сильных сигналов. Аттенюатор позволяет также ослабить сильные станционные помехи. Переключение аттенюатора может быть как ручным, так и автоматическим с управлением от цепи АРУ. Аттенюатор может состоять из реле и резисторов.

Для уменьшения нелинейных эффектов между антенной и первым усилительным элементом в перестраиваемом преселекторе включают двухконтурный, реже трехконтурный полосовой фильтры. Еще одну резонансную цепь (одиночный или полосовой фильтры) обычно располагают непосредственно перед преобразователем частоты. От УРЧ требуется малый коэффициент шума и высокая линейность. Для получения малого коэффициента шума в УРЧ используют малошумящие полевые и биполярные транзисторы.

Для уменьшения числа побочных каналов приема, а также упрощения конструкции приемника число преобразований в должно быть сведено к минимуму. Преобразователи частоты чаще делают на полевых транзисторах либо кольцевыми. Находят применение балансные и двойные балансные преобразователи на полевых транзисторах. Особенно широко используются кольцевые преобразователи на диодах Шотки.

Специфика связей в декаметровом диапазоне состоит в том, динамический диапазон полезного сигнала на входе РПУ достигает 80... 120 дБ. Это накладывает жесткие требования на работу АРУ, в современных профессиональных РПУ она обеспечивает изменение выходного напряжения на 4...6 дБ при изменении входного напряжения на 100 дБ и более.

Синтезаторы частот. Для синтеза частот в РПУ находят применение аналоговые и цифровые синтезаторы частот, в которых сетка выходных частот может быть получена методами прямого и косвенного синтеза.

Блок настройки. Настройка на рабочую частоту производится автоматически при наборе на тастатуре пульта управления значения принимаемой частоты. Управление местное или дистанционное. Для контроля и управления широко используются микропроцессоры. Функциональные блоки профессионального РПУ представляют собой самостоятельные конструктивно-законченные устройства, что позволяет при различной их компоновке значительно расширить применяемость данного приемника. Приемники, как правило, снабжают дополнительными функциональными блоками, расширяющими возможности и улучшающими технические характеристики; ониимеют небольшую массу и габариты; обладают высокой прочно­стью и вибростойкостью, а также возможностью работы в различ­ных климатических условиях.