III. Заключительная часть

Ответить на вопросы студентов. Подвести итог занятия. Дать задание на самоподготовку повторить материал по конспекту и с помощью выданной схемы. Указать литературу для углубленного изучения материала.

Занятие №4	Высокочастотное оборудование. Приемное устройство.
Цели занятия:	Знать назначение, технические характеристики, общее устройство ст.1600; структурную схему стойки 1600; порядок прохождение сигнала по структурной схеме стойки. Уметь рассказать назначение, состав, технические характеристики стойки 1600. Воспитывать сознательное отношение к изучению дисциплины военно-технической подготовки.
Время:	2 часа.
Вид занятия:	Групповое

Материальное обеспечение:

1. Станция Р-414.

2. Плакат «Структурная схема стойки 1600».

3. Раздаточный материал.

Литература:

1. Радиорелейная станция типа Р-414. Техническое описание. Часть 1.

Учебные вопросы и распределение времени:

I	Вводная часть	5 мин
II	Основная часть	80 мин
	1. Назначение, состав, технические характеристики стойки 1600	20 мин
	2. Структурная схема стойки 1600. Прохождение сигнала по структурной схеме стойки 1600	40 мин
	3. Система «Автономного контроля» и автоматики стойки 1600	20 мин
III	Заключительная часть	5 мин.

I. ВВОДНАЯ ЧАСТЬ

Принять доклад от дежурного по взводу о готовности студентов к занятиям. Проверить наличие и их внешний вид. Объявить тему, порядок прохождения занятия. Объявить наименование, цель, учебные вопросы занятия.

II. ОСНОВНАЯ ЧАСТЬ

Вопрос №1. Назначение, состав, технические характеристики стойки 1600.

Наименование: стойка 1600 - приемная стойка.

Назначение: стойка 1600 предназначена для:

• приема СВЧ сигналов;

• преобразование СВЧ сигналов в сигнал ПЧ;

• усиление и селекция сигналов ПЧ;

• детектирование ЧМ колебаний ПЧ;

• усиление и нормализация видеоимпульсов;

Технические характеристики:

1. Рабочий диапазон 1550÷2000 МГц, разбит на 46 волн через 10 МГц.

2. Коэффициент шума - не более 15 дБ.

3. Избирательность по соседнему каналу - не менее 30 дБ.

4. Избирательность по зеркальному каналу - не менее 60 дБ.

5. Полоса пропускания тракта ПЧ на частоте 70 МГц составляет 8÷9 МГц на уровне -3 дБ

6. Номинальный уровень СВЧ сигнала на входе стойки (запас уровня СВЧ сигнала) 21,5 дБ.

7. Номинал промежуточной частоты - 70 МГц.

8. Питание стойки 1600 - от стойки 1900.

Состав стойки 1600:

• УППЧ - предварительный усилитель промежуточной частоты;

• УПЧ-2, 3 - усилители промежуточной частоты;

• УПТ - усилитель постоянного тока;

• УГС - усилитель группового сигнала;

• ДМЧ - демодулятор частотный; 1633 - фильтр полосовой;

• прибор автоматического резервирования гетеродинов;

• устройство автоматики;

• 1610 - гетеродин;

• 1530 - электронный переключатель;

• прибор электропитания;

• стабилизированный источник питания;

• смеситель балансный приемника;

• смеситель автоконтроля;

• фильтр нижних частот;

• электромеханический переключатель;

• нагрузка коаксиальная;

• кольцо гибридное,

• 179-1 - двойной направленный ответвитель;

• ФЦКЗ-53 - циркулятор;

• 1636 - фильтр нижних частот;

• 1660 - усилитель-нормализатор импульсов;

• 1680 - ПСА - помехоустойчивая система автоматики;

• 1560 - полосовой фильтр;

• 1690 - прибор сигнализации;

• 1670 - преобразователь шумового сигнала.

Кроме того, к тракту приема относятся:

• 1830 - блок малошумящего усилителя МШУ;

• 1840 - дуплексер (его приемная часть);

• Ф-33 - фильтр гармоник.

МШУ предназначен для предварительного усиления СВЧ сигнала и улучшения соотношения сигнал/шум на входе стойки 1600.

- МШУ - основной и резервный

- 1831 - источник питания основной и резервный

- 1833 - полосовой фильтр перестраиваемый

- 1605 - коаксиальный электромеханический переключатель

Выдвинуть стойки 1600. Указать конструктивные особенности, обратив внимание на различие конструкций элементов СВЧ и низкочастотных. Распределить взвод на две команды и выделить время студентам для самостоятельного ознакомления с конструкцией стойки 1600 и приемного тракта.

Вопрос №2. Структурная схема стойки 1600. Прохождение сигнала по структурной схеме стойки 1600.

В структурной схеме стойки 1600 выделяют:

• тракт СВЧ;

• тракт ПЧ;

• видеотракт;

• система автоматики и контроля;

• приборы электропитания.

В свою очередь тракт СВЧ включает:

• входные устройства (1560, ФЦКЗ-53, переключатель);

• систему автономного контроля (1602-1, 1602-2, 1604);

• гетеродинный тракт (1610 ОСИ и РЕЗ, 1607, 179-1, 1601).

Тракт промежуточной частоты включает:

• основной тракт ПЧ (УППЧ, 1633, УПЧ-2, УПТ, УПЧ-3);

• резервный тракт ПЧ (-1-);

• электронный переключатель 1530.

Видеотракт включает:

• основной видеотракт (ДМЧ, УГС, 1690);

• резервный видеотракт (-1-);

• 1670, 1651.

Система автоматики и контроля включает: мнемосхему,

- измерительный прибор;

- прибор 1650.

К приборам электропитания относятся 1621, 1622 (основные и резервные).

Назначение элементов структурной схемы:

• 1560 - фильтр полосовой, предназначен для выделения СВЧ сигнала на рабочей волне и ослабления сигналов помех зеркального канала;

– ФЦКЗ-53 - предназначен для согласования по сопротивлению 1560 и 1601, а также для поглощения отраженной от входа 1601 волны;

– 1605 - для коммутации СВЧ сигнала на одно из двух направлений под воздействием системы автоматики;

– 1601 предназначен для преобразования принятого ЧМ СВЧ сигнала в сигнал промежуточной частоты;

– УППЧ предназначен для увеличения мощности сигнала ПЧ и развязки по сопротивлению 1601 и 1633;

– 1633 - фильтр полосовой - предназначен для формирования частотной характеристики тракта ПЧ и обеспечивает избирательность по соседнему каналу (определяет полосу пропускания приемника);

– УПЧ-2 - для комплексации затухания, вносимого фильтром 1633;

– УПЧ-3 - усилитель мощности в тракте промежуточной частоты;

– УПТ - основная часть мощности сигнала ПЧ без преобразований проходит на УПЧ-3, а часть мощности сигнала ПЧ детектируется, усиливается по постоянному току и используется в качестве напряжения АРУ в тракте ПЧ;

– 1530 - для коммутации трактов ПЧ и деления мощности сигнала пополам;

– ДМЧ предназначен для демодуляции ЧМ сигнала ПЧ (преобразования его в последовательность видеоимпульсов);

– 1636 - предназначен для выделения группового сигнала после демодулятора;

– 1660 - для усиления и нормализации импульсов по амплитуде и длительности;

– 1680 - для отключения импульсов нормализатора от канальных блоков при уровне псофометрических шумов, превышающих допустимое значение. Анализ шумов ведется по искажениям формы импульсов;

– 1651 - для автоматического резервирования трактов ПЧ и сигнализации о их состоянии;

– 1650 - для автоматического резервирования и сигнализации о состоянии гетеродинов;

– для электропитания приборов видеотракта;

– для электропитания тракта ПЧ;

– 1602 (1, 2) - смесители - для обеспечения взаимодействия СВЧ колебаний в системе автоматического контроля;

– для подавления побочных продуктов преобразования смесителя 1602-1;

– 1607 - кольцо гибридное - для деления высокочастотной энергии на два равных по мощности сигнала или сложения двух синфазных сигналов одинаковой частоты в один ВЧ сигнал.

Принимаемый СВЧ сигнал из антенно-фидерного тракта поступает на вход МШУ. Фильтр 1833 выделяет с заданной селективностью сигналы в полосе рабочих волн. Через механический коаксиальный переключатель 1605 СВЧ сигнал поступает на вход МШУ, который выполнен на малошумящем активном элементе. Улучшение соотношения сигнал/шум достигается тем, что во входной цепи, которая определяет шумовые свойства приемника, обеспечивается минимальный уровень шума. С выхода прибора 1605 СВЧ сигнал поступает на вход прибора 1560 стойки 1600. Фильтр 1560 выделяет сигнал на рабочей частоте и обеспечивает ослабление помехи по зеркальному каналу (на частоте, меньшей на 140 МГц, чем рабочая).

Циркулятор обеспечивает передачу СВЧ сигналов преимущественно в одном направлении. Отраженную от входа смесителя 1601 волну поглощает согласованная коаксиальная нагрузка 1606.

Переключатель 1605 осуществляет коммутацию СВЧ сигнала на смеситель основного или резервного трактов.

На первый вход смесителя 1601 поступает принимаемый СВЧ сигнал. На второй вход смесителя через гибридное кольцо (1607), двойной направленный ответвитель (П-179-1) и второе гибридное кольцо подается сигнал от основного или резервного гетеродина.

В результате взаимодействия двух СВЧ колебаний, по правилу F_пч = F_с - F_гет, на выходе смесителя получаются колебания промежуточной частоты. Другие продукты взаимодействия поглощаются нагрузкой 1606, подключенной к циркулятору.

С выхода смесителя сигналы ПЧ поступают на УППЧ, а затем на полосовой фильтр 1633. В приборе 1633 обеспечивается избирательность по соседнему каналу и формируется частотная характеристика тракта ПЧ. Затем сигнал ПЧ усиливается в двух последовательно включенных широкополосных усилителях УПЧ-2-1 и УПЧ-2-2. Такое построение тракта ПЧ уменьшает вероятность самовозбуждения ПЧ тракта.

Далее сигнал ПЧ поступает на вход УПТ. В УПТ часть мощности сигналов ПЧ детектируется, усиливается по постоянному току и используется в качестве напряжения АРУ. Основная часть мощности без преобразований поступает на УПЧ-3, который выполняет роль усилителя мощности в тракте ПЧ.

В оконечном режиме:

Оба тракта ПЧ подключены к электронному переключателю 1530. Резервный ПЧ тракт в приборе 1530 нагружен на согласованную нагрузку 75 Ом, с целью исключения его влияния на основной тракт. Сигнал ПЧ в приборе 1530 делится по мощности пополам и подается одновременно на основной и резервный демодуляторы. В демодуляторе осуществляется ограничение и демодуляция ЧМПЧ сигнала.

Полученные после демодуляции видеосигналы поступают на входы НЧ устройств:

• в режиме ФИМ-24 - на входы основного и резервного видеофильтров, далее на входы нормализаторов;

• в режиме ЦИ - на входы основного и резервного приборов УГС и 1690.

В режиме ретрансляция по ПЧ:

Сигнал ПЧ с выхода «ПЧ РЕТР» УПЧ-3 работающего в данный момент тракта ПЧ подается для ретрансляции на вход прибора 1530 РЕТР стойки 1500 противоположного направления.

Вопрос №3. Система «Автономного контроля» и автоматики стойки 1600.

Система автономного контроля предназначена для проверки и настройки аппаратуры радиорелейной станции без вхождения в связь с корреспондентом.

Работу системы АК рассмотрим с помощью упрощенной схемы:

На смеситель 1602-1 приемника А подаются колебания гетеродинов передатчика направления Б и приемника направления А. На выходе смесителя получаются суммарные и разностные комбинационные составляющие. Фильтр нижних частот 1604 пропускает только разностную частоту колебаний гетеродинов:

fp = F_{гет прдб} – F_{гет прма}

но так как разность между рабочей частотой и частотой гетеродина постоянна и равна 70 МГц, то

F_{гет прдб} – F_{гет прма} = F_прдб - F_прма

Т.Е. разностная частота гетеродинов равна разности рабочих частот.

На смеситель 1602-2 подаются колебания передатчика Б и разность между частотой этого колебания и частотой приемника А. На выходе смесителя будут колебания с частотами:

f = f_прдб  f_p

Одна из этих частот (суммарная или разностная) и будет равна рабочей частоте приемника А. СВЧ сигнал с частотой f, равной частоте приемника, с помощью дополнительной коммутации (выход АК 1600 приемника соединить со входом Ф-33), поступает на вход приемника. Благодаря системе АК приемник А всегда будет принимать сигнал передатчика Б (и соответственно наоборот), независимо от установленных рабочих волн. Пример: Дано f_прдб = 1700 МГц

f_прма = 1560 МГЦ

Доказать, что приемник А будет принимать сигнал передатчика Б.

F_{гет прдб}=1700-70=1630МГц F_{гет прма}=1560-70 =1490 МГц f_р= 1630-1490 = 140 МГц

Находим частоту колебаний на выходе 1602-2:

1. 1700+140 =1840 МГц

2. 1700-140 =1560 МГц

Разностная частота является частотой приемника А.

Автоматика стойки.

Система автоматики предназначена для повышения надежности работы стойки за счет 100% резервирования всех активных приборов. Весь приемно-усилительный тракт стойки разделен на 3 функциональные группы (1610, ПЧ, ДМЧ), которые резервируются независимо друг от друга. Переключение на исправный прибор может производиться автоматически или вручную, в зависимости от положения тумблера АВТОМАТИКА.

Сигнализация о состоянии резервируемых устройств осуществляется мнемосхемой. Световая сигнализация имеет три такие же возможные состояния, как и на стойке 1500 (ровный свет, не горит, мигающий свет).

К системе автоматики относятся кассетные приборы 1650, 1651, 1680, 1690, а также ряд реле, переключателей, диодов.

Система автоматики стойки также обеспечивает формирование и выдачу на стойку 1700 сигналов аварии:

• при аварии любой резервируемой группы приборов;

• при аварии видеосигнала корреспондента;

• при аварии СВЧ сигнала корреспондента.