Радиопередающее устройство

Радиопередающее устройство

Иллюстрации

Показать все

Реферат

Настоящее изобретение относится к радиотехнике и может быть использована при построении устройств радиосвязи.

Известны радиопередающие устройства, позволяющие повысить мощность их усилителей мощности при работе на рассогласованные нагрузки, например Патент РФ №2115999, 1998 г., Передающее устройство для радиосвязи, Патент РФ №2271605, 2006 г., Патент РФ №2168859, 2001 г., Передающее устройство.

Общим недостатком известных радиопередающих устройств как аналогов, так и прототипа является то, что при перестройке рабочей частоты они регулируют питание усилительных элементов выходных каскадов, что помогает только частично компенсировать потерю излученной мощности при существенном снижении КБВ нагрузки. Следует отметить, что работа на рассогласованную нагрузку обусловлена тем, что перспективные радиолинии с адаптацией по частоте требуют минимизации времени перестройки, поскольку этот параметр существенно влияет на скорость передачи информации. При невозможности удовлетворить требование радиолинии к времени перестройки проблема решается путем изменения режима работы усилительных элементов. Такой способ увеличения мощности ограничен максимальным значением увеличения коэффициента передачи по мощности в 2 раза при коэффициенте отражения равном 0,9 (КБВ=0,091) (Муравченко В.Л. Сокращение времени настройки широкополосных передатчиков. «Электросвязь», №7, 2008). В этом случае расчетное значение мощности в нагрузке Р_Н определяется соотношением Р_Н=Р_С(1-р²) (Р_С - мощность в согласованном режиме, р - коэффициент отражения). Это значит, что р=0,9 соответствует Р_Н=0,19Р_С и при увеличение в 2 раза составит 38% от мощности в нагрузке в согласованном режиме. При меньших коэффициентах отражения теоретически достижимое увеличение коэффициента передачи по мощности уменьшается, например при коэффициенте отражения, равном 0,2 (КБВ=0,67), достижимое увеличение коэффициента передачи по мощности не превышает 1,3.

Наиболее близким по технической сущности является «Передающее устройство», содержащее возбудитель и усилитель мощности, Патент РФ №2168859, 2001 г.

Целью является повышение излученной мощности сигнала при работе радиопередающего изобретения устройства в радиолинии с псевдослучайной перестройкой рабочей частоты.

Поставленная цель достигается тем, что в радиопередающее устройство, содержащее возбудитель и усилитель мощности, дополнительно включены блок управления, мост деления мощности, мост сложения мощности и два антенно-согласующих устройства, причем первый высокочастотный выход возбудителя соединен со входом коммутационного устройства, второй выход соединен с блоком управления, два выхода коммутационного устройства соединены с двумя входами усилителя мощности, содержащего два идентичных параллельно включенных усилительных модуля, два выхода усилителя мощности от двух модулей усилителей соединены с двумя входами моста сложения мощности, первый выход которого соединен с первым антенно-согласующим устройством, а второй выход моста сложения мощности соединен со вторым антенно-согласующим устройством, к выходам антенно-согласующих устройств подключаются антенны, первый выход блока управления соединен с возбудителем, второй выход блока управления соединен с коммутационным устройством, третий выход блока управления соединен с первым антенно-согласующим устройством, четвертый выход блока управления соединен со вторым антенно-согласующим устройством.

Структурная схема радиопередающего устройства показана на фиг.1. Обозначения, принятые на фиг.1:

1 - возбудитель;

2 - блок управления;

3 - коммутационное устройство;

4 - мост деления мощности;

5 - идентичные усилители мощности;

6 - мост сложения мощности;

7 - антенно-согласующие устройства.

Работа схемы осуществляется следующим образом. С возбудителя 1 на блок управления 2 передаются номиналы частот псевдослучайной последовательности. В исходном положении коммутационное устройство 3 находится в левом положении и, при приходе сигнала на возбудитель от блока управления об отпирании его выхода, сигнал от возбудителя поступает на левый вход моста деления мощности 4. Мост деления 4, изображенный на фиг.2, представляет собой широкополосное мостовое устройство, обладающее тем свойством, что при приходе сигнала на вход Е₁ сигнал делится на 2 и появляется в одинаковой фазе одновременно на выходах R_H1 и R_H2, соответствующих входам идентичных усилителей 5. На фиг.2 это условно обозначено знаком «+». При приходе сигнала на вход Е₂ он также делится на 2 и появляется одновременно в противофазе на выходах R_H1 и R_H2. Эта ситуация обозначена на фиг.2 знаками (+) и (-) (работа такой мостовой схемы подробно изложена в работе Алексеева О.В. Широкополосные радиопередающие устройства. - М.: Связь, 1978). После усиления сигналы одновременно появляются на двух входах моста сложения 6 в тех же фазовых отношениях, как и на входах усилителей 5. Мост сложения 6 по принципу работы идентичен мосту деления 4, но используется иначе. Сигнал одновременно приходит на 2 его входа одновременно в фазе либо в противофазе. При приходе сигналов в фазе сигнал суммируется и появляется на том его выходе, который соответствует входу Е₁ моста деления (зеркальное отражение работы моста 4). При приходе сигналов в противофазе сигнал суммируется и появляется на том его выходе, который соответствует входу Е₂ моста деления. Таким образом, сигнал на выходе моста сложения мощности 6 приходит на одно из двух антенно-согласующих устройств в зависимости от положения переключателя коммутационного устройства. При получении информации о номиналах рабочих частот и их временной последовательности из блока управления 2 на первое антенно-согласующее устройство 5 поступает команда на его настройку на первую частоту псевдослучайной последовательности. По завершении настройки первого антенно-согласующего устройства от блока управлении 2 поступает команда на возбудитель 1 на отпирание его выхода и сигнал на первой рабочей частоте усиливается и поступает на первое антенно-согласующее устройство 5. Положение переключателя коммутационного устройства 3 меняется по команде от блока управления 2. Команда от блока управления 2 на переключение коммутационного устройства 3 передается после завершения работы на первой рабочей частоте, причем за время работы на первой рабочей частоте по команде от блока управления происходит настройка второго антенно-согласующего устройства 5. За время передачи на предыдущей частоте производится настройка другого антенно-согласующего устройства на последующую рабочую частоту. Время настройки антенно-согласующих устройств должно быть меньше времени работы на одной рабочей частоте псевдослучайной последовательности. Таким образом, сигнал рабочей частоты подается на согласованную нагрузку, что повышает излученную мощность сигнала при работе в радиолинии с псевдослучайной перестройкой частоты, и достигается поставленная цель.

Радиопередающее устройство, содержащее возбудитель и усилитель мощности, отличающееся тем, что дополнительно включены блок управления, мост деления мощности, мост сложения мощности и два антенно-согласующих устройства, причем первый высокочастотный выход возбудителя соединен со входом коммутационного устройства, второй выход соединен с блоком управления, два выхода коммутационного устройства соединены с двумя входами усилителя мощности, содержащего два идентичных параллельно включенных усилительных модуля, два выхода усилителя мощности от двух модулей усилителей соединены с двумя входами моста сложения мощности, первый выход которого соединен с первым антенно-согласующим устройством, а второй выход моста сложения мощности соединен со вторым антенно-согласующим устройством, к выходам антенно-согласующих устройств подключаются антенны, первый выход блока управления соединен с возбудителем, второй выход блока управления соединен с коммутационным устройством, третий выход блока управления соединен с первым антенно-согласующим устройством, четвертый выход блока управления соединен со вторым антенно-согласующим устройством.