Система дистанционного управления передающим радиоцентром

Система дистанционного управления передающим радиоцентром

Иллюстрации

Показать все

Реферат

Изобретение относится к области электросвязи и может быть использовано для передачи информационных сигналов от узла связи пункта управления на вынесенный за его пределы и удаленный на расстояние от 5 километров передающий радиоцентр.

Известна система дистанционного управления маломощными KB и УКВ радиостанциями, описанная в учебнике «Основы техники радиосвязи». М.В.Верзунов, Н.Г.Зубченко, К.Н.Попов, В.И.Челомбитько/Под ред. М.В.Верзунова. - М.: Воениздат, 1972. - 622 с. на стр.507-509, в которой телефонный аппарат, например, типа ТАИ-43, ТА-57 (как источник информационного низкочастотного модулирующего сигнала) подключают посредством двухпроводной кабельной линии к входу радиостанции.

Известна система дистанционного управления радиостанциями средней мощности, описанная в учебниках «Основы техники радиосвязи». М.В.Верзунов, Н.Г.Зубченко, К.Н.Попов, В.И.Челомбитько/Под ред. М.В.Верзунова. - М.: Воениздат, 1972. 622 с. на стр.512-514 и «Военная техника радиосвязи. К.Н.Попов, В.Ф.Пивоваров, Н.П.Скрипник/Под ред. К.Н.Попова. - М.: Воениздат, 1982 на стр.412-414, в которой источник информационного модулирующего сигнала подключают ко входу радиостанции через радиорелейную линию, в которой информационный низкочастотный модулирующий сигнал частотой F_НЧ преобразуют в высокочастотный сигнал частотой F_ЛДУ, передают на передающую часть радиостанции, на которой выделяют информационный низкочастотный модулирующий сигнал частотой F_НЧ, преобразуют его в высокочастотный сигнал частотой F_ВЧ, усиливают его по мощности и передают в антенну.

Недостатком указанных устройств является дополнительное преобразование в передающей части радиостанции исходного информационного модулирующего сигнала в излучаемый передающей частью радиостанции сигнал, это определяет большой объем и стоимость оборудования передающей части, которая, как правило, является наиболее уязвимой для радиоразведки и огневого поражения в боевой обстановке.

Наиболее близким к заявляемому изобретению является система дистанционного управления передающим радиоцентром, описанная в учебнике «Военные системы радиосвязи. Часть 1. Теоретические основы построения средств и комплексов военной радиосвязи»./Под ред. В.В.Игнатова. - Л.: ВАС, 1989 - 386 с. на стр.356-366.

Схема системы-прототипа приведена на фиг.1, где обозначено:

1₁…1_N - источники информационного модулирующего сигнала;

2 - устройство уплотнения информационных низкочастотных модулирующих сигналов в групповой высокочастотный сигнал;

3 - линия дистанционного управления;

4 - устройство разуплотнения группового высокочастотного сигнала;

5₁…5_N - преобразователи информационного низкочастотного модулирующего сигнала в высокочастотный сигнал;

6₁…6_N - усилители мощности высокочастотного сигнала;

7₁…7_N - согласующие антенные устройства;

8₁…8_N - антенно-фидерные устройства.

Система-прототип содержит на приемном радиоцентре: N источников информационного модулирующего сигнала 1₁…1_N, устройство уплотнения 2, линию дистанционного управления 3, на передающем радиоцентре: устройство разуплотнения 4, N преобразователей информационного низкочастотного модулирующего сигнала в высокочастотный 5₁…5_N, N усилителей мощности высокочастотного сигнала 6₁…6_N, N согласующих антенных устройств 7₁…7_N и N антенно-фидерных устройств 8₁…8_N. Причем выход каждого из источников информационного модулирующего сигнала 1₁…1_N на приемном радиоцентре соединен с соответствующим i-ым входом (i=1, 2…N) устройства уплотнения информационных низкочастотных модулирующих сигналов в групповой высокочастотный сигнал 2, выход которого через линию дистанционного управления 3 соединен с входом устройства разуплотнения группового высокочастотного сигнала 4, N выходов которого соединены со входом соответствующих N преобразователей информационного низкочастотного модулирующего сигнала в высокочастотный сигнал 5₁…5_N, выход каждого из которых через последовательно соединенные соответствующий усилитель мощности высокочастотного сигнала 6₁…6_N и согласующее антенное устройство 7₁…7_N соединен с входом соответствующего антенно-фидерного устройства 8₁…8_N.

Работает система-прототип следующим образом.

Исходные низкочастотные сигналы от источников информации 1₁…1_N подаются на вход устройства уплотнения 2, с выхода которого групповой сигнал подается в линию дистанционного управления 3, созванную на основе радио или кабельной линии, с выхода которой на передающем радиоцентре групповой сигнал разуплотняется устройством 4 на несколько исходных сигналов, каждый из которых преобразуется блоками 5₁…5_N в высокочастотный сигнал, усиливается по мощности в усилителях 6₁…6_N и через согласующие антенные устройства 7₁…7_N подается на вход передающей антенны 8₁…8_N.

Недостатком системы-прототипа являются большое количество и громоздкость оборудования на передающем радиоцентре, его значительный объем, стоимость и, учитывая высокую уязвимость излучающих радиосредств на передающем радиоцентре от средств радиоразведки и огневого поражения в боевой обстановке, низкая эффективность передающего радиоцентра и узла связи в целом.

Заявляемая система дистанционного управления свободна от недостатков прототипа.

Для устранения указанных недостатков в систему дистанционного управления передающим радиоцентром, содержащую N источников информационного модулирующего сигнала на приемном радиоцентре, линию дистанционного управления, на передающем радиоцентре N трактов, каждый из которых содержит последовательно соединенные усилитель мощности высокочастотного сигнала, согласующее устройство и антенно-фидерное устройство, согласно изобретению введены в приемный радиоцентр N модуляторов, сумматор, первый смеситель и первый гетеродин, выход которого соединен со вторым входом первого смесителя, первый вход которого соединен с выходом сумматора, N входов которого соединены с выходами соответствующих N модуляторов, входы которых соединены с выходами соответствующих N источников информационного модулирующего сигнала, выход первого смесителя соединен с входом линии дистанционного управления, в передающий радиоцентр введены второй смеситель, блок фильтров рабочих частот и второй гетеродин, причем первый вход второго смесителя соединен с выходом линии дистанционного управления, второй вход второго смесителя соединен с выходом второго гетеродина, выход второго смесителя соединен с входом блока фильтров рабочих частот, N выходов которого соединены с входами соответствующих N усилителей мощности высокочастотного сигнала.

Предлагаемая система представлена на фиг.2, где обозначено:

1₁…1_N - источники информационного модулирующего сигнала;

3 - линия дистанционного управления;

6₁…6_N - усилители мощности высокочастотного сигнала;

7₁…7_N - согласующие антенные устройства;

8₁…8_N - антенно-фидерные устройства;

9₁…9_N - модуляторы;

10 - сумматор;

11, 13 - первый и второй смесители;

12, 14 - первый и второй гетеродины;

15 - блок фильтров рабочих частот.

Предлагаемая система имеет следующие функциональные связи.

Выходы источников информационного модулирующего сигнала 1₁…1_N соединены с входами соответствующих модуляторов 9₁…9_N, выходы которых соединены с соответствующими входами сумматора 10, выход которого соединен с первым входом первого смесителя 11, второй вход которого соединен с выходом первого гетеродина 12, выход первого смесителя 11 соединен с входом линии дистанционного управления 3, выход которой соединен с первым входом второго смесителя 13 передающего радиоцентра, второй вход которого соединен с выходом второго гетеродина 14. Выход второго смесителя 13 соединен с входом блока фильтров рабочих частот 15, выходы которого соединены с входами соответствующих N усилителей мощности высокочастотного сигнала 6₁…6_N, выходы которых через соответствующие согласующие устройства 7₁…7_N соединены с входами соответствующих антенно-фидерных устройств 8₁…8_N.

Работает предлагаемая система следующим образом. Исходные информационные низкочастотные модулирующие сигналы с частотами F_{НЧ i} (i=1, 2, …, N), поступающие от N источников информационных модулирующих сигналов 1₁…1_N, модулируются в высокочастотные сигналы с частотами F_{ВЧ i} (i=1, 2, …, N) в модуляторах 9₁…9_N. N высокочастотных сигналов складываются в сумматоре 10. Сформированный групповой сигнал поступает на первый вход первого смесителя 11, где производится перенос по спектру за счет умножения группового сигнала на сигнал определенной частоты, поступающий с выхода первого гетеродина 12 на второй вход первого смесителя 11. Полученный на выходе первого смесителя 11 групповой сигнал с несущей частотой F_ОВЧ передается по радио или кабельной линии дистанционного управления 3 на передающий радиоцентр, во втором смесителе 13 осуществляется умножение принятого группового сигнала с несущей частотой F_ОВЧ на сигнал определенной частоты, поступающий с выхода второго гетеродина 14 на второй вход второго смесителя 13. С выхода второго смесителя 13 преобразованный сигнал поступает на вход блока фильтров рабочих частот 15, на N выходах которого выделяются N высокочастотных сигналов с частотами F_{ВЧ i} (i=1, 2, …, N).

Примеры реализации блока фильтров рабочих частот приведены, в частности, в журнале ТИИЭР, т.78, №3, март 1990 г., с.77 «Цифровые фильтры с многочастотной дискретизацией. Методический обзор».

Далее в передающем радиоцентре осуществляется усиление каждого из N высокочастотных сигналов с частотами F_{ВЧ i} (i=1, 2, …, N), согласование по сопротивлению выхода каждого из N усилителей мощности высокочастотного сигнала 6₁…6_N с входом соответствующего антенно-фидерного устройства 8₁…8_N с помощью N согласующих антенных устройств 7₁…7_N и передача усиленного высокочастотного сигнала на вход соответствующего антенно-фидерного устройства 8₁…8_N.

Предлагаемая система дистанционного управления осуществляет преобразование информационных низкочастотных модулирующих сигналов с частотами F_{НЧ i} (i=1, 2, …, N) в излучаемые корреспондентам высокочастотные сигналы с частотами F_{ВЧ i} (i=1, 2, …, N) непосредственно на приемном радиоцентре.

Это, в свою очередь, приводит к существенному упрощению структуры передающего радиоцентра, значительному сокращению объема и стоимости оборудования на передающем радиоцентре, который является, как правило, наиболее уязвимым для радиоразведки и огневого поражения противника в боевой обстановке.

При этом в целях уменьшения коэффициента нелинейных искажений сигналов в тракте радиосвязи до допустимого значения величину несущих частот F_{ВЧ i} выбирают значительно больше величины F_{НЧ i} (F_{ВЧ i}≥10³ F_{НЧ i}) (i=1, 2, …, N), а величину несущей частоты F_ОВЧ выбирают значительно больше максимальной из F_{ВЧ i} (i=1, 2, …, N), F_ОВЧ≥10³ (max F_{ВЧ i}).

Система дистанционного управления передающим радиоцентром, содержащая N источников информационного модулирующего сигнала на узле связи, линию дистанционного управления, на передающем радиоцентре N трактов, каждый из которых содержит последовательно соединенные усилитель мощности высокочастотного сигнала, согласующее устройство и антенно-фидерное устройство, отличающаяся тем, что введены в узел связи N модуляторов, сумматор, первый смеситель и первый гетеродин, выход которого соединен со вторым входом первого смесителя, первый вход которого соединен с выходом сумматора, N входов которого соединены с выходами соответствующих N модуляторов, входы которых соединены с выходами соответствующих N источников информационного модулирующего сигнала, выход первого смесителя соединен с входом линии дистанционного управления, в передающий радиоцентр введены второй смеситель, блок фильтров рабочих частот и второй гетеродин, причем первый вход второго смесителя соединен с выходом линии дистанционного управления, второй вход второго смесителя соединен с выходом второго гетеродина, выход второго смесителя соединен с входом блока фильтров рабочих частот, N выходов которого соединены с входами соответствующих N усилителей мощности высокочастотного сигнала.