книги / Устройство, эксплуатационно-техническое обслуживание и ремонт станционного оборудования радиорелейных линий связи

ОС) или 20 (для передачи сигналов ТУ) позиций: двоичным чис­ лом кодируется адрес (номер) РРС, характер неисправности и шифр оборудования, вышедшего из строя. Аналогично кодируют и команды управления. Такой способ передачи сигналов ТО при­ меняют в радиорелейных системах передачи «ВОСХОД», «ДРУЖБА».

Вопросы и задания

1.Каково назначение служебной связи? Какие каналы СС обычно создают на РРЛ протяженностью более 2500 км?

2.По какому каналу СС могут связаться две соседние РРС, принадлежащие разным участкам?

3.Какие виды сигналов передаются по каналам телеобслуживания?

4.Какие виды резервирования вы знаете? Укажите их достоинства и недостатки.

5.Каковы основные показатели надежности РРЛ?

6.Что такое безотказность, в каких единицах ее выражают?

7.Поясните отличия между распределительным, частотно-кодовым и кодовым способами передачи сигналов ТО.

ГЛАВА 13

ТИПЫ АППАРАТУРЫ РАДИОРЕЛЕЙНЫХ ЛИНИЙ

Радиорелейные станции по назначению можно подразделить на три типа: магистральные, внутризоновые, районные (сельскохо­ зяйственные). Аппаратура станций каждого типа имеет свои ха­ рактерные особенности, поэтому основные станции каждого типа рассматриваются раздельно.

§ 49. Магистральные радиорелейные станции

Магистральные РРС предназначены для построения магистральных радиоре­ лейных линий, обеспечивающих телефонную связь столицы СССР Москвы JCO сто­ лицами союзных республик, отдаленными областными городами и краевыми центрами. По этим линиям также передаются программы центрального теле­ видения.

Магистральные РРЛ имеют большую протяженность (1000 км и более), большое количество телефонных каналов ( 1 0 0 0 и более) и большое количество пунктов с ответвленными каналами, на которых также производят выделение их по низкой частоте. На магистральных РРЛ применяется аппаратура как первого, так и второго поколений, однако в настоящее время все шире внедря­ ется аппаратура третьего поколения (на интегральных микро­ схемах). Технические характеристики аппаратуры некоторых ма­ гистральных РРЛ приведены в табл. 6 .

Все РРС первого поколения работают в одном диапазоне

Сигнал от ЗГ\ проходит умножители и усилители, а затем че­ рез тройник Т поступает в приемник. Усиление здесь необходимо, так как при умножении частоты сигнал ослабляется. Общий коэффициент умножения 72. Сигнал от ЗГч поступает на фазовый модулятор ФМ. Здесь он модулируется сигналами служебной связи (РСС и ТО), которые при таком способе передачи (они не включаются в сигнал основной полосы) удобно выделять на промежуточных РРС.

После фазового модулятора частота сигнала увеличивается в 6 раз в умножителе (в P-600 2М в 4 раза) и подается на смеси­ тель сдвига См. сдв. В этот же смеситель поступает и сигнал от ЗГ 1 (со второго выхода тройника Т через полосовой фильтр). На выходе смесителя получают комбинационные частоты, среди которых и сигнал на частоте /ГПд, который пропускается полосо­ вым фильтром передатчика на тройник 7Y Итак, f отлича­

= 53,25-4 = 213 МГц).

Следует отметить, что в РРС «РАССВЕТ-2» вся низкочастот­ ная аппаратура выполнена на полупроводниковых приборах.

Из аппаратуры второго поколения рассмотрим приемопере­ датчики станций «ВОСХОД» и «КУРС-6 ».

Аппаратура «ВОСХОД» работает в том же диапазоне и по тому же плану частот, что и «РАССВЕТ», система резервирования в ней такая же ( 1 + 1 ), но применяется только пространственное разнесение сигналов, а частоты резервных передатчиков (соот­ ветственно и резервных приемников) совпадают с частотами рабо­ чих передатчиков и рабочих приемников. Для борьбы с замира­ ниями предусмотрено не только переключение рабочих приемо­ передатчиков на резервные (при этом перерыв в связи составляет 3 мкс), но и одновременная параллельная работа обоих приемо­ передатчиков со сложением мощности сигнала.

Упрощенная функциональная схема передатчика была рас­ смотрена ранее (см. рис. 149), но в реальной схеме, выполненной на волноводах, очень много дополнительных элементов — на­ правленных ответвителей, ступенчатых переходов, ферритовых вентилей и др., обеспечивающих нормальную работу передат­ чика.

На рис. 171 представлена упрощенная функциональная схема передатчика РРС «ВОСХОД». Сигнал гетеродина с частотой /ГПд по волноводу 58X25 поступает в блок раздачи, где проходит щелевой мост ЩМ, разделяясь в нем на два одинаковых по мощ­ ности сигнала. Один из этих сигналов поступает в резервный, а другой — в рабочий передатчики. В передатчике сигнал /ГПд

проходит аттенюатор Ат, и после волноводного фильтра узкой полосы ФУП попадает в направленный ответвитель НО\. Здесь

Рис. 171. Функциональная схема передатчика РРС «ВОСХОД»

часть энергии сигнала ответвляется и через диод Д подается на индикатор, по которому контролируется уровень сигнала гетеро­ дина (регулируется аттенюатором). Поглощающая нагрузка Н необходима для нормальной работы ответвителя.

Основная часть энергии сигнала f л по волноводу 61 ХЮ поступает через ферритовый вентиль ФВ\ на циркулятор Ц и далее через фильтр гармоник ФГ\ на смеситель См. Сюда же на смеси­ тель поступает сигнал основной полосы /оп, усиленный в УПЧ смесителя УПЧС (смеситель работает на варакторе).

Преобразованный смесителем и отраженный от смесителя сигналы гетеродина пройдут тот же фильтр гармоник ФГi (в ко­ тором задержатся побочные гармоники) через циркулятор на сту­ пенчатый переход СП\. Это переход волновода с сечения 61ХЮ

на сечение 58X25. Далее сигнал проходит ферритовый вентиль ФВ2 и полосовой фильтр ЯФ|, пропускающий только одну боковую полосу основного сигнала.

После полосового фильтра высокочастотный сигнал проходит направленный отв.етвитель Я 02, где часть энергии ответвляется для контроля уровня сигнала на входе ЛБВ, а основная часть энергии проходит через ферритовый вентиль ФВз, ступенчатый переход СЯ2 с сечения волновода 58X25 на сечение 58X8 (для подключения к ЛБВ) и фильтр гармоник ФГ2 на вход ЛБВ. Здесь сигнал усиливается более чем в 1000 раз и через фильтр гар­ моник ФГз, ступенчатый переход СПз (вновь на сечение основного волновода 58X25), ферритовый вентиль ФВ\, полосовой фильтр ЯФ2, направленные ответвители Я 03, ЯО4 поступает в двойной волноводный тройник ДВТ

Направленный ответвитель ЯОз посылает часть энергии СВЧ

вприбор, контролирующий мощность сигнала на выходе ЛБВ.

Вдвойной волноводный тройник ДВТ поступает также сигнал от второго передатчика. Энергия обоих сигналов складывается и подается дальше к антенне, через направленный ответвитель

НОъ и ферритовый вентиль ФВъ. В ЯО5 часть энергии ответвля­ ется на измерительный прибор для контроля мощности излучения.

При сложении энергии сигналов двух передатчиков важно, чтобы электромагнитные колебания были в фазе. Фазирование производится системой автоматической подстройки фазы АПФ по сигналу, получаемому с направленного ответвителя Я 04. При несовпадении фаз СВЧ-колебаний, создаваемых передатчиками, система АПФ воздействует на фазовращатель левого передатчи­ ка так, что фазы складываемых (суммируемых) СВЧ-колебаний совпадают. В этом случае мощность излучения увеличивается почти вдвое.

При приеме сигнала работают оба приемника — основной и резервный. Сигналы, принятые каждым приемником, складыва­ ются на выходе УПЧ, т. е. на промежуточной, а не на сверх­ высокой частоте. Функциональная схема приемника аппаратуры «ВОСХОД» представлена на рис. 172.

СВЧ-сигнал на частоте /сi поступает из антенно-волноводного тракта АВТ в полосовой фильтр ЯФ, где осуществляется допол­ нительная селекция его от посторонних сигналов. Затем, после волноводной секции ВС и ферритового вентиля ФВ, его подают на ступенчатый переход СП (для перехода с сечения волновода 58X25 на сечение 61X10).

Далее, как и в передатчике, используется щелевой мост ЩМ. Сигнал /ci поступает в плечо / этого моста, а в плечо II поступает сигнал гетеродина /г. На выход моста в плечах III и IV поступает полусумма мощностей полезного сигнала и сигнала гетеродина, причем биения в плечах III и IV сдвинуты по фазе на 180° Эти биения проходят через фильтры гармоник ФГ и подаются на сме-

Рис. 172. Функциональная схема приемника РРС «ВОСХОД»

сительную головку, состоящую из двух диодов, включенных по балансной схеме (противофазно).

Балансная схема смесителя хорошо подавляет сигналы /г и /и, а на ее выходе получают сигнал на промежуточной частоте /п4, который усиливается далее в УПЧ-1, УПЧ-2, УПЧ-3. Между УПЧ-1 и УПЧ-2 имеется фильтр промежуточной частоты ФПЧ (для окончательной фильтрации сигналов fr и /ci) и фазокоррек­ тирующий контур для корректировки фазочастотной характе­ ристики УПЧ.

Основное усиление сигнала осуществляется в УПЧ-2. Он со­ стоит из девяти каскадов усиления, четыре из них подключены к системы АРУ В качестве регулируемых элементов в системе АРУ используют диодные аттенюаторы.

УПЧ-3 состоит из пяти каскадов, два из которых охвачены системой АРУ, состоящей из детектора ДАРУ и усилителя УАРУ. Оконечный каскад УПЧ-3 имеет два выхода. Один связан с око­ нечной аппаратурой (если станция оконечная) или с передатчи­ ком (если станция промежуточная). Со второго выхода сигнал поступает на детектор АРУ (ДАРУ) и на детектор электронных ключей ДЭК, управляющих схемой сдвоенного приема.

Аппаратура «КУРС-6» работает на более высоких частотах в диапазоне волн порядка 5 см. Функциональная схема передатчика «КУРС-6» представлена на рис. 173. Четыре передатчика четырех

коэффициент умножения, тем больше потери. Поэтому перед умно­ жителем (иногда после него) имеется каскад усиления. В блоке гетеродина содержатся: несколько каскадов умножения (на схеме для упрощения показано только два каскада) с общим коэффи­ циентом умножения 54, фильтры умножителя ФУм (на схеме пока­ зан только один), фильтр узкой полосы ФУЯ, пропускающий по­ лосу частот полезного сигнала и ферритовые вентили ФВ, задер­ живающие отраженные сигналы. Функциональная схема прием­ ника РРС «КУРС-6» представлена на рис. 174. Четыре приемника четырех стволов размещены в одной стойке. Там же находится

блок разделительных фильтров (I), общий для всех четырех приемников. Широкополосный СВЧ-сигнал, содержащий сигналы всех четырех стволов /сi, /с2, /сз, /с4, поступает из АВТ в феррито­ вый циркулятор Ц| и далее в Яг. Из циркулятора Яг сигнал по­ ступает на полосовой фильтр ЯФ|, который настроен на частоту /ci. Следовательно, именно этот сигнал и пройдет на вход прием­ ника первого ствола. Остальные сигналы (/с2, /сз, /с4 ) отразятся от ЯФ1 обратно в Яг, а оттуда попадут в циркулятор Яз и далее в ЯФ2, где выделится сигнал /с2, и т. д.

При неточном согласовании полосовых фильтров и циркуля­ торов в системе возникают отраженные сигналы, для поглощения которых установлены волноводные нагрузки Н.

Приемник состоит из блоков: преобразователя частоты (Я), гетеродина, ПЧ (41), а также линейки демодулятора (IV). Сиг­ нал /ci с выхода полосового фильтра ПФ\ поступает через ферри­

товые циркуляторы Ш, Ui на вход смесителя См. Туда же пода­ ется и сигнал /ГПм из блока гетеродина через ферритовый цирку­

лятор Цт. Устройство и работа смесителя были рассмотрены в гл. 11 (см. рис. 145). Блок гетеродина приемника на схеме не показан, так как он отличается от блока гетеродина передатчика (см. рис. 173) только тем, что в нем нет входа для сигналов СС, ТС, ТУ. На выход смесителя проходит сигнал на промежуточной частоте /пч, который усиливается в блоке ПЧ.

Состав УПЧ был рассмотрен в гл. 11 (см. рис. 146), поэтому рассмотрим только отдельные элементы блока ПЧ — главный уси­ литель ГУПЧ, замещающий генератор и линейку управления электронными ключами.

Главный усилитель промежуточной частоты ГУПЧ (рис. 175, а) — это мно­ гокаскадный широкополосный усилитель, выполненный на транзисторах или на больших интегральных микросхемах*, предназначенный для усиления сигнала в тракте ПЧ.

Коэффициент усиления ГУПЧ различных модификаций состав­ ляет от 45 до 65 дБ с очень высокой стабилизацией амплитуды выходного напряжения (± 1 дБ при изменениях входного напря­ жения до 50 дБ). В нем содержится шесть каскадов усилителей Ус, выполненных на «двойках» транзисторов (схема ОЭ—ОК). Между каскадами включены электронные аттенюаторы ЭА ре­ гулировки усиления. На рис. 175,6 показана диаграмма уровней усилителя по каждому каскаду (сплошная линия соответствует диаграмме уровней при напряжении входного сигнала /пч поряд­ ка 0,6 мВ, когда начинает работать система АРУ). В этом случае все электронные аттенюаторы сильнее ослабляют сигнал и каждый

ф

Рис. 175. Структурная схема ( а) и диаграмма уровней усиления (б) главного уси­ лителя промежуточной частоты

* В РРС первого поколения на радиолампах.