книги из ГПНТБ / Листов, Константин Михайлович. Радио и радиолокационная техника и их применение

В радиостанции парашютного десанта используются раз­ личные типы антенн: штыревая — для связи поверхностной волной на небольшие расстояния; антенны типа «наклонный луч» и симметричный вибратор — для связи пространствен­ ными волнами на большие расстояния.

Особенности танковых радиостанций. Для танковых радио­ станций наряду с ультракоротковолновым диапазоном исполь­ зуется и коротковолновый диапазон. Танковым радиостан­ циям (рис. 61), хотя они и имеют ряд элементов и схемных устройств, общих с другими радиостанциями, свойственны

Рис. 61. Общий вид танковой радиостанции 10-РТ

некоторые специфические особенности. Как правило, они кварцованные, что объясняется необходимостью иметь жест­ кие фиксированные частоты для беспоисковой устойчи­ вой связи в любых боевых условиях. Эти радиостанции имеют повышенную мощность передатчиков (до 30—40 вт) и более высокий уровень напряжения на выходе приемника. По­ следнее объясняется наличием больших акустических шумов в танке.

Танковые радиостанции характеризуются повышенной ме­ ханической прочностью, климатической устойчивостью и мини­ мальными габаритами.

В танке монтируется специальное танковое переговорное устройство (ТПУ), с помощью которого обеспечивается связь командира танка с экипажем и выход на радиостанцию. В конструкции радиостанции и ТПУ предусмотрены специальные устройства, уменьшающие акустические и электрические по­ мехи. Вместо микрофона и обычных телефонов применяется ларинго-телефонная гарнитура шлемофона, защищенная от акустических шумов; тщательно экранируется все электрообо­ рудование танка.

Управлять радиостанцией предельно просто, а работа ее максимально надежна.

Питается радиостанция от бортовой сети танка. Переклю­

119

чение с приема на передачу выполняется нагрудным переклю­ чателем гарнитуры.

В танковых радиостанциях возникают помехи от так назы­ ваемого явления гусеничного эффекта. Во время движения танка гусеницы от трения о почву электризуются и создают электромагнитное поле, которое, воздействуя на антенну стан­ ции, вызывает помехи радиоприему. Гусеничный эффект тем сильнее мешает работе радиостанции, чем суше (песчанее) почва под гусеницами. Для ослабления гусеничного эффекта надо вести танк по обочине дороги или, что еще лучше, по фаве.

При эксплуатации танковой радиостанции следует обращать внимание на состояние антенны, представляющей собой 4-ме­ тровый штырь, упруго изгибающийся у основания. В случае поломки штыря можно работать на аварийную антенну, сде­ лав ее из любого изолированного провода, просунутого из танка через люк или отверстие для стрельбы и подвешенного над корпусом машины (на высоте 40—50 см).

КОРОТКОВОЛНОВЫЕ РАДИОСТАНЦИИ ОПЕРАТИВНОГО ЗВЕНА УПРАВЛЕНИЯ

Воперативном звене управления радиосвязь обычно должна перекрывать много большие расстояния, чем в такти­ ческом звене. Соответственно этому увеличивается и мощность обеспечивающих связь радиопередатчиков (от нескольких сотен ватт до нескольких киловатт), что требует и мощных источников питания.

Внекоторых армиях, например в армии США, для питания радиостанций используются электростанций переменного тока ПО—220 в различных мощностей.

Силовые станции часто перевозятся на отдельных автомо­ билях или в автоприцепах. Радиоприемные устройства, более

сложные по схеме и конструкции, часто также перевозятся в отдельных автомобилях.

Перекрытие больших расстояний требует сложных антен­ ных устройств, которые во многих случаях перевозятся на отдельных автомобилях. Все это увеличивает состав радио­ станции до нескольких автомобилей.

Необходимость связи поверхностным и пространственным лучом на выбранных волнах в любое время суток, года и сол­ нечной активности приводит к необходимости расширения диапазона рабочих частот, которые, как правило, должны охватывать по возможности весь диапазон коротких волн.

Для стабилизации частоты используются различные ме­ тоды диапазонно-кварцевой стабилизации с дискретными сет­ ками частот, разнесенными друг от друга на один или не­ сколько килогерц, благодаря чему количество рабочих частот в диапазоне радиостанции может достигать нескольких тысяч.

120

Существенная особенность работы таких радиостанций за­ ключается в том, что в этих звеньях появляется необходи­ мость передачи и приема в короткие сроки большого количе­ ства документации (сводки, донесения и прочее). Это требует высокой пропускной способности линии радиосвязи за счет увеличения скорости передачи радиограмм на передающем конце, а также автоматизации записи принимаемых радио­ грамм па приемном, конце линии связи.

Одним из наиболее распространенных способов повышения пропускной способности линии связи является применение буквопечатающей телеграфной радиосвязи.

Буквопечатающая радиосвязь и ее особенности. Буквопе­ чатающей радиосвязью называют такой способ радиотеле­ графирования, при котором передача радиограмм ведется с буквопечатающего телеграфного аппарата, а прием их про­ изводится также на телеграфном аппарате в виде буквенных и цифровых знаков, автоматически отпечатываемых на теле­ графной ленте.

Для буквопечатающей работы по радио обычно исполь­ зуются типовые телеграфные аппараты, применяемые для те­ леграфной связи по проводным линиям. Они могут быть уста­ новлены непосредственно в автомобиле радиостанции или раз­ мещены отдельно от нее, например на узле связи, и соединены с ней проводной линией.

Преимуществом буквопечатающего телеграфирования яв­ ляется большая скорость передачи и приема и документаль­ ность принимаемых радиограмм. Одновременно с буквопеча­ тающей работой предусматривается возможность слухового телеграфного и телефонного обмена.

Для работы буквопечатанием по радио необходимо приме­ нение специальной радиоаппаратуры, которая должна обеспе­ чивать повышенную защищенность от помех и замираний и высокую стабильность частоты. В буквопечатающей радиоап­ паратуре, как правило, применяется кварцевая стабилизация частоты передатчика и приемника. Это позволяет значительно

щищенность приема.

В передатчике улучшение помехозащищенности дости-

булда f Булба Г

Рис. 62. Телеграфные импульсы (посылки)

121

122

довательность выглядит иначе — две посылки и три паузы. Указанная последовательность посылок и пауз, посланная передающим аппаратом, поступающая из линии на приемный телеграфный аппарат, воздействует на его печатающий механизм, вызывая отпечатывание на телеграфной ленте со­ ответствующего буквенного или цифрового знака.

При буквопечатающей радиосвязи телеграфные аппараты должны быть связаны соединительными линиями с передаю­ щим и приемным устройством радиостанции на каждом конце линии радиосвязи. Общий принцип буквопечатающей радио­ связи поясняется упрощенной схемой, показанной на рис. 63.

от телеграфного аппарата и представляющие собой опре­ деленную последовательность посылок постоянного тока и пауз между ними, в передающем устройстве радиостанции А преобразуются в колебания высокой частоты, которые излуча­ ются антенной системой в пространство в виде радиоволн. При­ емное устройство радиостанции Б принимает указанные коле­ бания высокой частоты, усиливает и преобразует в телеграф­ ные сигналы, имеющие такую же последовательность посылок и пауз, как и переданные радиостанцией А. Принятые теле­ графные сигналы с выхода приемного устройства поступают на приемный телеграфный аппарат, вызывая отпечатывание принятого знака на телеграфной ленте. Передача сигналов в обратном направлении происходит аналогичным образом.

Преобразование телеграфных сигналов (посылок и пауз) в излучаемые колебания высокой частоты осуществляется методом частотной модуляции несущей частоты, излучаемой радиопередатчиком. С помощью механического или электрон­ ного реле, управляемого сигналами телеграфного аппарата, к колебательному контуру задающего генератора-возбудителя подключается и отключается конденсатор небольшой емкости, что и вызывает изменение излучаемой передатчиком частоты в необходимых пределах.

Применение для буквопечатающей радиосвязи частотной манипуляции позволяет обеспечить высокую помехозащи­ щенность ее от помех со стороны посторонних радиостанций

ипомех индустриального характера.

Вприемном устройстве принимаемые сигналы высокой ча­ стоты, соответствующие посылкам и паузам, прежде всего усиливаются в усилителе высокой частоты, затем преобразу­ ются в колебания более низкой частоты и далее пропускаются через ограничитель амплитуды. Назначение ограничителя — поддерживать постоянство амплитуды принимаемого сигнала на выходе приемника и тем самым устранять воздействие электрических помех, вызывающих изменение амплитуды сиг­

123

нала на выходе приемника. После ограничителя сигналы частот (посылка и пауза) разделяются частотным детектором, состоящим из фильтров Ф\ и Ф2 и детекторов Д\ и Д2. Оба фильтра имеют узкую полосу пропускания, но один из них (Фх) выделяет только частоту сигнала «посылка», а другой (Ф2) — только частоту сигнала «пауза». Благодаря узкой полосе пропускания указанные фильтры дают существенное

а

Рис. 64. Дуплексная работа буквопечатающих телеграфных аппаратов по радио

ослабление помех от соседних по частоте радиостанций, чем достигается высокая помехозащищенность радиоприема. Вы­ деленные фильтрами Ф] и Ф2 сигналы частот «посылка» и «пауза» далее преобразуются детекторами Дх и Д 2 в соответ­ ствующие посылки постоянного тока, которые в свою очередь управляют выходным электромеханическим реле приемника. Это реле посылает к телеграфному аппарату, связанному с выходом приемного устройства, «посылки» и «паузы» соот­ ветственно переданным знакам.

Возможные виды работы по радио с помощью телеграф­ ных аппаратов П-100 и СТ-35 показаны на рис. 64.

Дуплексная работа (рис. 64, а и б) ведется, как правило, с аппаратов, находящихся непосредственно на телеграфной станции узла связи и соединяющихся с радиостанцией провод­

имеется возможность перебоя передачи, ведущейся корреспон­ дентом, как и в случае работы СТ-35 по проводной линии.

1 2 4

Этот режим эксплуатационно удобен при небольшом радио­ обмене.

Применяя дуплекс и симплекс СТ-35 с перебоем, прием и передачу ведут на разных волнах. В этом случае на каждом

конце радиолинии одновременно работают передатчик и приемник.

Когда передатчик и приемник расположены на небольшом расстоянии друг от друга, реальная чувствительность прием­ ника ухудшается вследствие воздействия на его антенну зна­ чительных напряжений высокой частоты, наводимых своим передатчиком.

Рис. 65. Вариант расположения передающей и при­ емной антенн при близком размещении передающего и приемного устройств

Ослабление помех радиоприему от своего передатчика достигается выбором определенного разноса частот приема и передачи, ориентацией антенн и применением выделенного приема.

Если приемное и передающее устройства размещены в не­ посредственной близости друг от друга, например в одном кузове автомобиля, необходимый разнос частот приема и передачи во время дуплексной работы достигается выбором соответствующей комбинации приемной и передающей антенн, их взаимовыгодным расположением на местности (рис. 65).

Определяя разнос частот приема и передачи, необходимо учитывать пригодность обеих выбираемых частот для конкрет­ ной линии связи по условиям распространения радиоволн.

В буквопечатающую радиолинию входит три основных элемента: оконечная телеграфная аппаратура, передающее и приемное устройства радиолинии, связанные между собой проводными манипуляционными линиями.

На рис. 66, а представлена блок-схема радиопередатчика для буквопечатающей связи [56].

125

Посылки постоянного тока от телеграфного аппарата про­ ходят через телеграфный щиток, где осуществляется соответ­ ствующая. коммутация и регулировка тока, и поступают на частотный манипулятор. Последний имеет длинноволновый генератор, который может стабилизироваться одним из двух кварцев, близких между собой по частоте. В соответствии с поступающими посылками на смеситель подаются колебания

приемника

Рис. 66. Блок-схемы передатчика (а) и приемника (б) буквопечатающей радиостанции

либо одного, либо другого кварца. С другой стороны на сме­ ситель поступают колебания высокой частоты от кварцевого задающего генератора передатчика. Суммарная (или разност­ ная) частота выделяется контурами последующих каскадов и излучается антенной. Для смены рабочей волны нужно сме­ нить только один кварц задающего генератора.

Приемное устройство буквопечатающей радиолинии отли­ чается высокой избирательностью, которая достигается при­ менением супергетеродина с трехкратным преобразованием частоты, применением амплитудного ограничителя и частот­ ного детектора для приема частотно-манипулированных сиг­ налов, а также наличием суммирующего устройства для раз­ несенного приема.

Блок-схема радиоприемника изображена на рис. 66,6. Колебания высокой частоты, приходящие из антенны, преобра-

.126

зуются при помощи кварцевого первого гетеродина в колеба­ ния промежуточной частоты 450 кгц. Эта частота в свою оче­ редь преобразуется в частоту 50 кгц при помощи второго ге­ теродина, имеющего устройство для автоматической под­ стройки частоты. Наконец, третий смеситель и кварцевый ге­ теродин преобразуют эту частоту в звуковую, равную 2550 гц (средняя частота, на которую отличаются друг от друга ра­ бочая частота и частота паузы). На эту частоту установлены узкополосные фильтры, обеспечивающие высокую избиратель­ ность. Далее имеются амплитудный ограничитель, частотный детектор-дискриминатор, амплитудный детектор и суммирую­ щее устройство.

После суммирования посылки постоянного тока манипули­ руют тональный генератор. Посылки тональной частоты в свою очередь передаются но проводам на телеграфный центр, где в последний раз преобразуются в посылки постоян­ ного тока, приводящие в действие приемный телеграфный ап­ парат.

Частотно-манипулируемые возбудители могут устанавли­ ваться на радиостанциях различных типов. В качестве при­ мера приведем американскую автомобильную радиостанцию AN/GRC-26, которая применялась во время войны в Корее. Она укомплектована аппаратурой для буквопечатающей радио­ связи с применением телеграфного аппарата Телетайп и ра­ ботает по принципу частотной манипуляции с девиацией ча­ стоты +425 гц от несущей. Радиостанция обладает диапазо­ ном частот 2—18 Мгц, мощностью 200—400 вт и обеспечивает на оптимально подобранных волнах дальность действия до 1600 км. Виды работы: радиотелефон, слуховой телеграф, радиобуквопечатание. Радиостанция смонтирована на трехтон­ ном автомобиле с прицепом, в котором размещается агрегат питания. Радиостанция AN/GRC-26 используется в звене ди­ визия— армия — штаб театра военных действий.

Для связи высших штабов с театрами военных действий в США в основном используются мощные стационарные ра­ диостанции гражданских ведомств с широким диапазоном ча­ стот (3—30 Мгц). На магистральных линиях связи исполь­ зуется буквопечатание со сдвигом частот 850 гц.

В составе приемной аппаратуры имеется устройство, позво­ ляющее принять сообщение, переданное по радиотелетайпу, на перфорированную ленту и затем передать его в другом на­ правлении без перепечатки; этим обеспечивается автоматиче­ ская ретрансляция дальних связей. В высших сетях связи ис­ пользуются специальные радиостанции 5 и 50 кет с примене­ нием метода однополосной модуляции, на котором мы оста­ новимся ниже.

Однополосная радиотелефонная связь. Одним из основных путей повышения надежности и дальности радиотелефонной

127

связи, осуществляемой при помощи коротковолновых радио­ станций, является метод радиотелефоннойпередачи с одной боковой полосой частот.. Внедрение этого метода во многих странах является основным направлением совершенствования коротковолновых радиостанций, в том-числе и автомобильных.

Для пояснения сущности указанного метода передачи рас­ смотрим прежде всего некоторые особенности обычной радио­ телефонной передачи, применяемой для связи и в радиовеща­ нии. Сущность радиотелефонной передачи состоит в том, что амплитуда тока в антенне радиопередатчика изменяется в такт со звуковыми колебаниями, воздействующими на микрофон, включенный в соответствующие цепи передатчика. Происходит модуляция.

Рис. 67. Двухполосная передача

Даже в самом простом случае, когда модуляция осущест-. вляется одним тоном (т. е. одной низкой частотой, например 300 гц) , модулированные колебания представляют собой ре­ зультат сложения трех незатухающих колебаний: несущей частоты и двух боковых частот. Когда модуляции нет (т. е. когда микрофон выключен), радиопередатчик излучает только колебания несущей частоты. Во время модуляции дополни­ тельно возникают колебания боковых частот, которые рас­ полагаются симметрично относительно несущей частоты и от­ личаются от нее на звуковую частоту.

Так как речь и музыка представляют собой сложные коле­ бания звуковых частот, то при передаче в микрофон произ­ водится модуляция целым спектром непрерывно изменяющих­ ся звуковых частот. Следовательно, антенна передающей радиостанции излучает наряду с несущей частотой два спект­ ра, или, как иначе говорят, две боковые полосы: одну полосу частот выше, а другую — ниже несущей частоты. Это пока­ зано на рис. 67.

128