Функциональная схема.

Функционально радиостанция состоит из трактов приема, пе­редачи и общих устройств (системы питания, системы перест­ройки и системы управления). Элементной базой являются тран­зисторы прямой и обратной проводимости, полевые тетроды, ми­кросхемы, транзисторные ключи.

Приемный тракт выполнен по супергетеродинной схеме с од­нократным преобразованием частоты (рис.1).

Принятый радиосигнал поступает с антенны через антенный фильтр, антенный коммутатор во входную цепь и далее на УВЧ. Антенный фильтр предназначен для подавления частот, лежа­щих выше рабочего диапазона частот радиостанции. Дроссель фильтра служит для защиты выхода высокочастотного тракта передатчика от статических зарядов, накапливающихся на ан­тенне в процессе полета. Антенный коммутатор подключает ан­тенну к приемнику или передатчику в зависимости от режима работы радиостанции. Входные цепи и УВЧ перестраиваются через 1 МГц при помощи варикапов. Управляющее напряжение для варикапов поступает от матрицы электронной перестройки (МЭП). УВЧ охвачен системой АРУ. Усиленный сигнал с на­грузки УВЧ поступает в смеситель.

Для преобразования частоты принимаемого сигнала в смеси­тель поступает сигнал гетеродина. Частота гетеродина в режиме приема изменяется дискретно через 25 кГц в диапазоне 138 --155,975 МГц. С нагрузки смесителя сигнал промежуточной частоты fпр = 20 МГц поступает на УПЧ.

Усилитель промежуточной частоты состоит из четырех каска­дов. Два первые каскада охвачены системой АРУ. Нагрузкой второго каскада является однозвенный широкополосный кварце­вый фильтр. С нагрузки четвертого каскада усиленный сигнал промежуточной частоты поступает на детектор сигнала и АРУ.

Детектор сигнала и АРУ выполнены на одном транзисторе по схеме с общим коллектором для напряжения сигнала и по схеме с общим эмиттером для напряжения АРУ. Нагрузкой детектора АРУ являются резисторы R71 и R70. Постоянная составляющая продетектированного сигнала с R 71 поступает на усилитель по­стоянного тока (УПТ) АРУ и, далее, на регулируемые каскады УПЧ и УВЧ. Нагрузкой детектора сигнала является резистор R72. Звуковой сигнал с R72 поступает на вход УНЧ, систему по­давления шумов и на усилитель «Селкол».

Рис. 1. Функциональная схема радиостанции «Баклан-20».

Рис. 1.

Тракт УНЧ состоит из автоматического регулятора громкости, фильтра нижних частот, предварительного УНЧ, усилителя мощности и дополнительного УНЧ. Напряжение звуковой часто­ты с детектора сигнала поступает на автоматический регулятор громкости (АРГ), выполненный на микросхеме. Он предназначен для стабилизации выходного напряжения УНЧ. Фильтр нижних частот улучшает соотношение сигнал/шум в области звуковых частот. Усиленный сигнал по напряжению и по мощности посту­пает на вход дополнительного мощного усилителя, где происхо­дит усиление звукового сигнала до мощности, необходимой для нормального прослушивания сигнала при подключении от одной до четырех пар либо низкоомных, либо высокоомных телефо­нов.

Подавитель шума предназначен для отключения тракта УНЧ от тракта УПЧ при отсутствии сигнала на входе приемника или при слабых, неразборчивых сигналах на фоне шума. При отноше­нии уровней сигнала и шума, равном или более трех (Рс/Рш > 3), подавитель шума подключает тракт УНЧ. Тракт подавителя шу­ма (ПШ) состоит из фильтра верхних частот (ФВЧ), усилителя напряжения шумов, детектора шума, триггера ПШ и схемы ключа. При отсутствии речевого сигнала на входе приемника, на выходе детектора сигнала будет только напряжение шума. По­скольку полоса шумов выше полосы частот речевого сигнала, то ФВЧ выделит напряжение шумов, которое усиливается и по­ступает на детектор шума, выполненный по схеме удвоения на диодах. В результате чего постоянное напряжение шума на на­грузке детектора увеличивается и поступает на триггер. Триггер ПШ срабатывает, его выходное напряжение управляет ключом ПШ, ключ закрывается и сигнал с тракта УПЧ не проходит в тракт УНЧ. При появлении речевого сигнала на входе приемни­ка уменьшается уровень шумов по отношению к уровню сигна­ла, соответственно уменьшается постоянная составляющая на выходе детектора шума, что приводит триггер ПШ в другое ус­тойчивое состояние равновесия, при котором ключ ПШ остается открытым и сигнал без ослабления проходит в тракт УНЧ и да­лее до телефонов оператора.

При работе приемника со сдвигом несущей частоты возникают биения с частотами, которые могут оказаться в спектре шумов тракта ПШ. Чтобы при этом обеспечивалось прохождение сигна­ла, в тракт ПШ введено автоматическое отключение подавителя шума. Управление отключением производится от УПТ АРУ.

В приемнике предусмотрено ручное отключение ПШ, кото­рое осуществляется при помощи переключателя ПШ, установ­ленного на пульте управления.

Передающий тракт состоит из усилителя мощности, модуля­тора, антенного фильтра, антенного коммутатора и детектора са­мопрослушивания .

В режиме «Передача» сигнал рабочего диапазона частот 118--135,975 МГц с выхода синтезатора поступает через комму­татор «Гетеродин—Возбудитель» на вход усилителя мощности передатчика.

Усилитель мощности собран по схеме широкополосного уси­лителя и состоит из четырех каскадов, последние три из кото­рых модулируемые. Первый каскад УМ получает питание от ис­точника +16,5 В. Питание второго каскада УМ осуществляется двумя напряжениями: +18 В от источника питания и 13,5 В от модулятора. Питание третьего и четвертого каскадов УМ осу­ществляется только модулируемым напряжением 13,5 В.

Таким образом, промодулированный высокочастотный сигнал рабочего диапазона частот поступает через антенный коммута­тор, антенный фильтр, назначение которых рассмотрено выше, в антенну и излучается.

Часть промодулированного сигнала через конденсатор связи поступает на детектор самопрослушивания. Продетектированный сигнал через ФНЧ поступает в низкочастотный тракт при­емника и далее на телефоны оператора для самопрослушивания. Регулировка самопрослушивания осуществляется с помощью по­тенциометра 3—R1 «СП», ось которого выведена под шлиц на переднюю панель радиостанции с надписью «СП».

Модулятор представляет собой устройство, в состав которого входят: схема питания микрофона, ручной регуля­тор чувствительности модуляции (МОД), схема автоматической ре­гулировки глубины модуляции (АРГМ), предварительный УНЧ, ог­раничитель пиков модуляции, схема слежения за выходным напря­жением модулятора, оконечный УНЧ с параметрической стабилиза­цией выходного напряжения 13,5 В и ключ «Прием—Передача».

В режиме «Передача» речевой сигнал с микрофона подается на потенциометр 3—2R «МОД», ось которого выведена под шлиц на переднюю панель радиостанции. Этим регулято­ром можно понизить чувствительность модулятора при значи­тельных акустических шумах внутри ЛА, тем самым повысить качество передачи. Сигнал с движка потенциометра поступает на регулируемый делитель напряжения системы АРГМ, которая предназначена для поддержания неизменяющегося низкочастот­ного сигнала на ее выходе при изменении сигнала на ее входе. АРГМ собрана по схеме усиленной задержки АРУ, а конструк­тивно представляет собой микросхему, аналогичную АРГ в при­емном тракте. С выхода схемы АРГМ сигнал поступает на пред­варительный УНЧ и далее через ограничитель пиков модуля­ции, на оконечный усилитель низкой частоты.

Четырехкаскадный оконечный УНЧ представляет собой уси­литель сигнала по мощности и параметрический стабилизатор напряжения 13,5 В выходного речевого сигнала. С выхода око­нечного УНЧ модулятора стабилизированное напряжение рече­вого сигнала поступает в коллекторные цепи трех последних ка­скадов усилителя мощности передатчика, обеспечивая модуля­цию высокочастотного сигнала в диапазоне рабочих частот.

Схема слежения за выходным напряжением модулятора поз­воляет сохранять работоспособность радиостанции при значи­тельном снижении напряжении бортсети (до 18 В).

Ключ «Прием—Передача» выполнен на транзисторе, управля­ется от кнопки «Радио» и обеспечивает два режима работы ра­диостанции: «Прием» или «Передача».

Синтезатор частоты решает следующие задачи:

- в режиме «Прием» выполняет функцию гетеродина прием­ника и вырабатывает гетеродинное напряжение в диапазоне час­тот 138--155,975 МГц с шагом сетки через 25(8,33) кГц.

- в режиме «Передача» выполняет функцию возбудителя пе­редатчика и вырабатывает напряжение возбуждения в диапазоне частот 118 - 135,975 МГц с шагом сетки 25(8,33) кГц .

- вырабатывает управляющее напряжение для перестройки входных цепей, УВЧ и смесителя приемника;

- обеспечивает задержку включения передатчика при пере­ходе из режима «Прием» в режим «Передача» и наборе частоты до окончания переходных процессов в синтезаторе, а также бло­кирует работу передатчика в случае отказа синтезатора.

Генератор, управляемый напряжением (ГУН), вырабатывает высокочастотные сигналы в диапазоне частот 118,000--135,975 МГц в режиме «Передача» или 138,000--155,975 МГц в режиме «Прием». В состав элементов колебательного контура автогене­ратора входят два варикапа. Управляющее напряжение на вари­капы подается с выхода частотно-фазового детектора. ГУН под­страивается в кольце частотно-фазовой автоподстройки синтеза­тора частоты. Генерируемое высокочастотное напряжение с вы­хода ГУН поступает на широкополосный усилитель (ШУС) для усиления. Одновременно ШУС обеспечивает ослабление реакции модулируемых каскадов передатчика на частоту ГУН. Усилен­ный высокочастотный сигнал автогенератора через коммутатор «Гетеродин—Возбудитель» поступает на смеситель приемника в режиме «Прием» или на предварительный каскад усилителя мощности передатчика в режиме «Передача». Одновременно с выхода ШУС сигнал подается на буферный усилитель (БУС), предназначенный для ослабления влияния комбинационных ча­стот последующих каскадов синтезатора на работу приемного и передающего трактов, а затем на высокочастотный делитель (ВЧД) с постоянным коэффициентом деления. ВЧД состоит из трех динамических двоичных делителей пред­варительного деления на восемь частот ГУН и формирователя напряжения прямоугольной формы этой частоты и предназначен для запуска делителя с переменным коэффициентом деления (ДПКД), с помощью которого происходит дальнейшее деление частоты ГУН, предварительно пониженной в ВЧД до значений частоты подстройки. Управление коэффициентом деления осу­ществляется одиннадцатиразрядным кодом, поступающим с пульта управления от ручек набора частоты. Переход из режима «Прием» в режим «Передача» осуществляется без изменения кода управления путем подачи на делитель команды «Переда­ча». С выхода схемы ДПКД сигнал поступает на вход частотно-фазового детектора (ЧФД).

Опорный генератор (ОГ) вырабатывает напряжение высокостабильной опорной частоты, равной 6400 кГц с относительной нестабильностью не хуже 10-10-⁶ (2--2,4 Гц) в рабочем интер­вале температур. Частота ОГ с помощью делителя опорной час­тоты (ДОЧ) понижается до частоты сравнения. Поделенные час­тоты ГУН и ОГ подаются для сравнения на частотно-фазовый де­тектор.

В ЧФД происходит сравнение частоты и фазы сигнала с выхо­да ДПКД (f подстройки) с частотой и фазой сигнала с выхода ДОЧ (f опорная) и вырабатывается управляющее напряжение, содержащее информацию о частотной и фазовой разнице этих сигналов с последующей подачей этого управляющего напряже­ния на варикапы ГУН.

Когда частота подстройки не равна опорной частоте и раз­ность фаз частот подстройки и опорной частоты величина пере­менная, то на выходе ЧФД появляется управляющее напряже­ние, которое через фильтр нижних частот поступает на варика­пы ГУН. Под действием управляющего напряжения варикапы изменяют частоту настройки ГУН до тех пор, пока не выполнит­ся два условия:

1.fподстр. ⁼ fonopн. = 6,25 кГц;

2. Fподстр. – Fопорн. ⁼ const.

При наборе на пульте управления радиостанции нового значе­ния частоты связи в ДПКД будет подана информация о новом значении коэффициента деления, соответствующее набранной частоте, то есть в память ДПКД записывается новое значение ко­эффициента деления, поскольку в первый момент на выходе ГУН частота остается прежней, то частота подстройки на выходе ДПКД будет резко отличаться от опорной частоты.

Таким образом, установка частоты ГУН в заданном диапазоне частот и ее стабилизация производится системой автоматической частотно-фазовой подстройки по частоте опорного генератора.

Одновременно с настройкой ГУН происходит электронная на­стройка контуров приемника с интервалом через 1 МГц. Управ­ляющее напряжение для варикапов перестройки преселектора и смесителя вырабатывается с помощью шестиразрядной резистивной матрицы и коммутирующих ключей матрицы электрон­ной перестройки (МЭП). Команда для формирования управляю­щего напряжения поступает в МЭП с пульта управления от ле­вой ручки набора частоты. При изменении положения ручки на­стройки на 1 МГц МЭП вырабатывает другой уровень напряже­ния соответствующий перестройке приемника на 1 МГц.

Входные цепи синтезатора частоты предназначены для обес­печения работоспособности ДПКД при наличии на проводах уп­равления помех с амплитудой до 3 В и обеспечения жизнеспо­собности ДПКД при наличии на проводах управления помех с амплитудой до 40 В. Входные цепи всех 11 проводов управления выполнены по одинаковым схемам. Каждая входная цепь пред­ставляет собой транзисторный ключ.

Схема запрета передачи выполнена на микросхемах (транзис­торных ключах) и предназначена для задержки включения пере­датчика до окончания переходных процессов в синтезаторе при переходе из режима «Прием» в режим «Передача» и отключе­ния передатчика при отказе синтезатора в режиме «Передача». Система питания обеспечивает различными стабилизирован­ными напряжениями питания все узлы и отдельные каскады радиостанции.