2.3. Телеметрические рэс.

Функциональная схема телеметрической РЭС, показанная на рис. 2.3, состоит из двух разнесенных в пространстве блоков: передатчика и приемника. РЭС позволяет получать информацию от нескольких датчиков и передавать её наземным операторам, диспетчерам, компьютерам или дисплейным терминалам, расположенным на удаленном расстоянии. Аппаратура РЭС телеметрии осуществляет непрерывный контроль за состоянием физических параметров удаленного объекта, воспринимает изменения этих параметров, преобразовывает их в электрический сигнал, «накладывает» его на несущую частоту радиосигнала и передает на определенное расстояние радиоприемнику.

Рис. 2.3. Функциональная схема телеметрической системы.

Передача информации осуществляется по информационному каналу на несущей частоте f₀₁, формируемой генератором высокой частоты ГВЧ1. Групповой сигнал с временным разделением сигналов от нескольких датчиков информации (ДИ) формируется на выходе коммутатора-мультиплексора (МП) при помощи управляющих сигналов (УС), подаваемых с выходов счетчика импульсов (СИ) с частотой синхронизации F_т, определяемой генератором тактовых импульсов (ГТИ). Сигналы синхронизации от ГТИ передаются по каналу синхронизации на несущей частоте  f₀₂, источником которой является генератор ГВЧ2. Импульсные радиосигналы в обоих каналах формируются в модуляторах (М), на входы которых подаются видеоимпульсы с выхода ГТИ в канале синхронизации и или АЦП в информационном канале. АЦП преобразует аналоговый групповой сигнал с выхода МП в цифровой. Сформированные в модуляторах радиосигналы поступают в антенны через усилители (УМ). В приемнике принятые антеннами сигналы усиливаются, детектируются и разделяются по каналам при помощи МП, управляемого принятым сигналом синхронизации от ГТИ.

2.4. Радиорелейные линии связи – ррлс.

РРЛС представляют собой РЭС передачи информации, в которой сигналы передаются от источника информации к приемнику при помощи цепочки ретрансляционных станций. Каналы связи, образованные радиорелейными линиями, используются для передачи на дальние расстояния сигналов многоканальной телефонии, телевизионного и звукового вещания, телеграфных и фототелеграфных сигналов, сигналов аппаратуры передачи данных и прочие. Широкое применение радиорелейные линии нашли для коммерческой связи и для обмена программами вещания и телевидения между различными городами и странами.

Сигналы, передаваемые по РРЛС, являются групповыми, объединяющими большое число сигналов от отдельных пользователей – абонентов, и широкополосными. Соответственно по виду группового сигнала [1] различают РРЛС с временным или частотным разделением каналов. Рабочие частоты современных РРЛС лежат в диапазоне частот 2, 4, 6, 8, 11, 13, 17, 23, 27, 38 ГГц, допустимая нестабильность частоты ≤20-50·10^-6.

Схема построения РРЛС показана на рис. 2.4.

Рис. 2.4. Схема построения РРЛС.

РРЛС образована цепочкой радиорелейных станций, удаленных друг от друга на расстояние прямой видимости (30-90) км. Станции, устанавливаемые на конечных пунктах РРЛС, называются оконечными радиорелейными станциями – ОРС; станции, устанавливаемые между ОРС, называются промежуточными радиорелейными станциями – ПРС. На отдельных станциях осуществляется ответвление части сигналов для передачи в другом направлении. Такие станции называются узловыми радиорелейными станциями – УРС.

Аппаратура РРЛС представляет собой унифицированный комплекс приемо-передатчиков, осуществляющих излучение, прием и ретрансляцию (прием-усиление-излучение) радиосигналов соответственно в оконечных и промежуточных радиорелейных станциях.

Оконечные станции предназначены для введения и выделения передаваемых сигналов и работают в режиме передачи или приема в зависимости от расположения на линии. В обоих случаях для РРЛС с временным разделением каналов функциональная схема ОРС соответствует схеме передающего или приемного канала наземной абонентской станции РЭС спутниковой связи (рис. 2.2), либо передатчика или приемника телеметрической РЭС, (рис. 2.3). Состав оконечного оборудования ОРС зависит от числа каналов и назначения РРЛС. Например, для РРЛ телефонной связи между АТС на вход ОРС поступает по кабелю от АТС многоканальный групповой телефонный сигнал, который используется непосредственно для модуляции колебаний промежуточной частоты в БПЧ, что позволяет упросить оборудование, заменив АЦП и мультиплексор БНЧ усилителем низкой частоты. В приемной ОРС в этом случае сигнал с выхода демодулятора БПЧ поступает по соединительному кабелю в АТС.

Рис. 2.5. Функциональная схема передатчика ОРС.

Для РРЛС с частотным разделением каналов функциональная схема передатчика ОРС приведена на рис. 2.5. Основными функциональными узлами схемы являются: кварцевый автогенератор АГ, обеспечивающий заданную стабильность частоты, умножитель частоты УЧ, смеситель См и полосовой фильтр ПФ, образующие преобразователь частоты ПЧ f_кв →f₀; усилители мощности УМ-1 и УМ-2; частотный модулятор ЧМ, осуществляющий формирование ВЧ информационного сигнала на промежуточной частоте f_пр. Модулятор выполнен на модулируемом варактором генераторе промежуточной частоты ГПЧ. Модулирующее напряжение U_м формируется как многоканальный групповой сигнал с частотным разделением каналов оконченным оборудованием, схема которого приведена в [1] на рис. 2.15. Обязательным условием неискаженной передачи формы сигналов является условие:

,

где F_max – высшая частота спектра группового сигнала.

В отечественной практике применяются три значения f_пр: 35, 70, 140 МГц.

Обобщённые технические характеристики передатчиков РРЛС с ЧМ приведены в таблице 2-1.

Таблица 2-1.

Число телефонных каналов	Полоса частот группового сигнала, кГц	Девиация частоты на канал, кГц
12	12-60	35
300	60-1364	200
1260	60-5680	140-200
1800	30-8248	140

Функциональная схема ретранслятора промежуточной радиорелейной станции (ПРС) приведена рис. 2.6. В приемнике ретранслятора принимаемый антенной А1 радиосигнал на несущей частоте f_0прм, проходя через фильтр СВЧ-Ф, усиливается в малошумящем усилителе МШУ и поступает на вход смесителя См1, который при помощи гетеродина Г1 формирует на выходе модулированный сигнал промежуточной частоты. Этот сигнал, проходя через фильтр СВЧ-Ф, усиливается в усилителе промежуточной частоты УПЧ и поступает на вход передатчика, который переносит сообщение частоты приема на частоту передачи и обеспечивает необходимую мощность. Сдвиг по частоте осуществляется смесителем СМ2 при помощи гетеродина Г2, усиление мощности- усилителем мощности УМ, выходной сигнал которого через фильтр СВЧ поступает в антенну А2 и излучается. Кроме указанных функциональных элементов в схему часто включаются дополнительные пассивные элементы для развязки каналов – ферритовые циркуляторы ФЦ, направленные ответвители НО, поляризаторы П, не показанные на рисунке.

Рис. 2.6. Функциональная схема ретранслятора промежуточной радиорелейной станции.

Коэффициент усиления ретранслятора ПРС составляет 160-200 дБ с учетом коэффициента усиления антенны 30-46 дБ. Мощность передатчика 0,3-10 Вт, коэффициент шума приемника 7-10 дБ.

Конструктивно приемо-передатчики ретрансляционных станций выполняются в виде единого моноблока (МБ), устанавливаемого вместе с антеннами над поверхностью земли при помощи специальных башен или мачт, как показано на рис. 2.7. Каждая мачта образует отдельный пост РРЛС. Моноблок включает всю приемо-передающую аппаратуру СВЧ (несущих и промежуточных частот), БРЧ и БПЧ. Блок низких частот, включающий оконечное оборудование, устанавливается на поверхности земли, у основания мачты.

Рис. 2.7. Пост РРЛС: а – мачта, б – моноблок.