Аппаратура РРЛ прямой видимости.

Приемопередающая аппаратура РРЛ выполняется с использованием гетеродинных приемопередатчиков, которые строятся на основе передатчика с преобразователем частоты и супергетеродинного приемника.

Функциональная схема передатчика приведена на рисунке 2.19. Передатчик радиоствола состоит из преобразователя частоты, в который входит мощный усилитель промежуточной частоты 1, смеситель 2, гетеродин передатчика 5, ПФ СВЧ 3 и усилитель сигнала СВЧ 4. Модулированный сигнал ПЧ после усиления смешивается в смесителе с высокостабильным колебанием  гетеродина f_г. На выходе смесителя в ПФ выделяется сигнал с частотой

Рисунок 2.19  Функциональная схема передатчика радиоствола.

 

передачи f_пер. Затем мощность этого сигнала увеличивается с помощью усилителя СВЧ до требуемого значения.

Приемник радиоствола (рисунок 2.20) состоит из малошумящего усилителя сигнала СВЧ 1, ПФ 2, преобразователя частоты, в который входит смеситель 3 и гетеродин приемника 5, и усилителя сигнала промежуточной час-

тоты. Сигнал промежуточной частоты образуется смешиванием сигнала с частотой f_пр с высокостабильным колебанием f_г.

Тракт  промежуточной  частоты, входящий в состав гетеродинных

ретрансляторов, используется для создания высокой избирательности прием-

        Рисунок 2.20  Функциональная схема приемника радиоствола.

 

ника при малых расстройках относительно границ полосы пропускания.

Для элементов тракта ПЧ характерны следующие параметры: малая неравномерность АЧХ, группового времени запаздывания и дифференциально-

го усиления в полосе частот коррекции; высокая степень согласования вхо-

дов и выходов сигнала промежуточной частоты в приемопередающей аппаратуре.

 

 

Рисунок 2.21  Структурная схема типового тракта ПЧ РРЛ.

 

Обработка сигнала в тракте ПЧ РРЛ (рисунок 2.21) производится следующим образом: модулированный сигнал ПЧ от смесителя приемника поступает на вход предварительного усилителя 1, далее сигнал обрабатывается ПФ 3 и корректором группового времени запаздывания 2. Корректор 4 служит для коррекции искажений группового времени запаздывания, вносимых ПФ. В главном усилителе 5 осуществляется основное усиление сигнала в приемнике и АРУ, которое состоит из амплитудного детектора 6, усилителя постоянного тока 8 и ФНЧ 7. За счет АРУ уровень сигнала ПЧ на выходе главного усилителя 5 поддерживается постоянным в достаточно большом диапазоне изменений уровня принимаемого сигнала (в приемниках магистральных РРЛ глубина АРУ достигает 46 ÷ 50 дБ). Оконечный усилитель 9 имеет два выхода, один из которых используется для подачи сигнала на вход передатчика (ретрансляция сигнала на ПРС), второй – для выделения сигнала ПЧ на УРС. Усилитель – ограничитель 10 обычно устанавливается в РРЛ с ЧРК и ЧМ, он подавляет паразитную АМ. Мощный усилитель 11 обеспечивает на входе смесителя передатчика необходимый уровень сигнала ПЧ.

Особенности трактов ПЧ ЦРРЛ заключаются в разных требованиях к полосам пропускания и точной коррекции частотных характеристик тракта, а также в повышенном требовании к линейности амплитудной характеристики активных элементов этого тракта.

Нелинейные элементы тракта ПЧ, такие как амплитудные ограничители, приводят к   дополнительной потере помехоустойчивости ЦРРЛ с QAM. Поэ-

тому в приемопередатчиках ЦРРЛ не используются амплитудные ограничители, а для усилителей сигнала устанавливается линейный режим и соответствующая коррекция.

Архитектура цифровой радиорелейной системы (ЦРРС) плезиохронной цифровой иерархии (ПЦИ) приведена на рисунке2.22. В ее состав входят антенный модуль (АМ), радиомодуль (РМ) и модуль доступа (МД). Как правило, антенный модуль и радиомодуль составляют наружную часть станции, и они обычно конструктивно объединены. Их технические параметры определяются частотным диапазоном ЦРРС и не зависят от трафика.

                       Рисунок 2.22  Архитектура ЦРРС ПЦИ

 

Модуль доступа (МД), как правило, находится в помещении и представ       Рисунок 2.23 Функциональная схема оборудования ОРС ЦРРЛ.

 

ляет собой интерфейс к каналам трафика. Технические параметры МД не за-

висят от частотного диапазона и выбираются в зависимости от емкости тра-

фика и конфигурации системы. Модуль доступа соединяется с РМ специальным или коаксиальным кабелем длиной до 200 ÷ 300 м.

Функциональная схема оборудования ОРС ЦРРЛ на два ствола приведена на рисунке 2.23. При комплектации на два ствола оборудование может

быть задействовано по схеме 1 + 1, что позволит реализовать резервирование аппаратуры и пространственно-разнесенный прием. Два радиомодуля можно подключить к одной антенне через  устройство сложения на передаче и дели-

Рисунок 2.24  Функциональная схема модема радиомодуля

 

тель  мощности  на приеме с частотным разнесением. В этом случае РМ рабо-

тает на разных частотах. Увеличив число радиомодулей, можно построить ЦРРС с резервированием по схеме 2 + 1. Двуствольная ЦРРС без резервирования (2 + 0) реализуется исключением из схемы рисунка 2.23 блока коммутации. При этом радиомодули работают на разных частотах. В этом случае можно использовать либо две отдельные антенны, либо общую антенну и радиочастотные фильтры.

Модули доступа позволяют получить на входе и выходе различные комбинации ПЦП, ВЦП и ТЦП. Например, схемы без мультиплексирования позволяют получить одиночный ПЦП или одиночные ВЦП и ТЦП. При мультиплексировании объединяют от двух до восьми ПЦП или до четырех ВЦП, или, например, 4 ВЦП + 4 ПЦП.

Радиомодуль содержит модем и микроволновый блок. Функциональная схема модема приведена на рисунке 2.24. В модуле выполняется цифровая обработка сигнала и модуляция (демодуляция).

На шине соединения модема с модулями доступа и сервиса показаны точки:

1, 2 – вход и выход канала трафика;

3, 4 – вход и выход каналов служебной связи;

5 - подача сигналов управления;

6 - подача аварийных сигналов.

Для согласования с кабельной соединительной линией установлены интерфейсы каналов трафика (ИНТ КТ), служебной связи (ИНТ КС) и микропроцессора (ИНТ МС). В состав ИНТ КТ входит регенератор, а также генераторы сигналов индикации аварийного состояния.

Рисунок 2.25  Функциональная схема микроволнового блока

 

Основные функции микропроцессора системы управления и контроля заключаются в контроле работоспособности блоков и формировании сигналов общей аварии, регистрации значения вероятности ошибок и генерации аварийного сигнала при превышении значения вероятности ошибок 10^-3, управлении частотой синтезатора, установке выходной мощности передатчика и т.д.

Мультиплексор объединяет в общий цифровой поток сигналы каналов: трафика, служебной связи и АС, который поступает от микропроцессора.

В блоке модулятора выполняется типовая обработка: деление входного цифрового потока на синфазный и квадратурный, скремблирование, манипулятивное кодирование, фильтрация и т.д. Принятый сигнал ПЧ демодулируется и далее проходит через типовые устройства: регенератор, декодер, дескремблер.

Функциональная схема микроволнового блока приведена на рисунке 2.25, где ФБП – фильтр боковой полосы, НО - направленный ответвитель, Атт – регулируемый аттенюатор, УК - управляемый ключ.

С помощью НО₁ в тракте передачи часть СВЧ сигнала ответвляется и подается на детектор и УК. Продетектированный СВЧ сигнал используется для плавной регулировки мощности УСВЧ в пределах 0 ÷ 25 дБ. Сигнал, подаваемый с НО₂ попадает в тракт приема и используется для получения «заворота» по ВЧ при измерениях. МШУ в тракте приема может не устанавливаться.

Описанные выше архитектура ЦРРС, функциональные и структурные схемы оборудования являются наиболее характерными для данного вида оборудования ЦРРС ПЦИ, однако при всем разнообразии выпускаемого данного вида оборудования и фирм – производителей встречаются различия в конструктивном и функциональном исполнении.