Принцип дії радіостанції Р-832М

Радіостанція Р-832М побудована за трансиверним принципом, при якому деякі елементи радіостанції використовуються як у режимі «Передача», так і в режимі «Прийом». Такий принцип побудови дозволяє спростити схему, зменшити масу і габарити радіостанції.

Основним блоком радіостанції є прийомопередавач, який складається з приймального та передавального трактів, датчика опорних частот (ДОЧ) і системи дистанційного настроювання (СДН).

Приймальний тракт призначений для підсилення та перетворення прийнятих амплітудно-модульованих (АМ) радіосигналів на напругу звукової частоти, що надходить через літаковий переговорний пристрій СПУ-9 до телефонів льотчиків. Приймальний тракт побудований за супергетеродинною схемою з потрійним перетворенням частоти, що забезпечує високу чутливість та селективність приймача радіостанції.

Передавальний тракт призначений для формування АМ радіосигналів, підсилення їхньої потужності та передавання до антени для випромінювання. Передавальний тракт побудований за схемою з подвійним перетворенням частоти.

Датчик опорних частот призначений для формування дискретної сітки опорних частот (617 фіксованих частот у діапазоні МХ та 3400 — у діапазоні ДМХ). У діапазоні ДМХ фіксовані частоти рівномірно рознесені через 50 кГц. У діапазоні МХ частина фіксованих частот формується через 83,3 кГц, а частина — через 50 кГц. Висока стабільність коливань дискретної сітки частот забезпечується за рахунок використання в ДОЧ кварцової стабілізації. Управляється ДОЧ з пульта управління за допомогою перемикача КАНАЛ (блок 64).

Система дистанційного настроювання призначена для настроювання радіостанції на задані частоти з пультів управління за допомогою перемикача КАНАЛ.

Радіостанція працює в одному з двох режимів: у режимі «Прийом» або в режимі «Передача». Розглянемо роботу радіостанції за функціональною схемою (рис. 1.4) та допомогою часових діаграм (рис. 1.5, 1.6).

 

Режим «Прийом»

Режим «Прийом» забезпечує приймальний тракт радіостанції, який працює постійно після ввімкнення АЗС РТЛ. Приймальний тракт виконує такі функції:

а) частотну селекцію прийнятих сигналів для виділення необхідного радіосигналу від множини сигналів, наведених у антені;

б) підсилення амплітуди сигналів за допомогою підсилювачів високої частоти (ПВЧ), проміжної частоти (ППЧ), низької частоти (ПНЧ);

в) перетворення частоти на проміжні частоти змішувачами за допомогою сигналів відповідних генераторів (гетеродинів);

г) детектування АМ сигналів.

Антена через контакти антенного реле підключається до підсилювача високої частоти.

При роботі радіостанції у дециметровому діапазоні радіохвиль (220…390 МГц) амплітудно-модульований сигнал частоти ƒ_с (рис. 1.5, а) надходить до входу ПВЧ, який має електромеханічну систему настроювання резонансних контурів. Підсилений радіосигнал від виходу ПВЧ подається до першого входу першого змішувача приймача.

 

Одночасно до другого входу першого змішувача надходить сигнал частоти ƒ_ПГ від плавного генератора (ПГ), який виконує функцію першого гетеродина.

 

 

 

Рис. 1.5. Часові діаграми напруг приймального тракту

 

У результаті перетворення частоти на виході першого змішувача утвориться напруга першої проміжної частоти ƒ_п.ч1 = ƒ_с – ƒ_п.г. Номінальне значення першої проміжної частоти дорівнює 24,965 МГц. Схема перетворення частоти у ДМХ діапазоні з номінальними значеннями частот наведена у табл. 1.2.

 

Таблиця 1.2

 

f с, МГц fг, МГц	(+) f с 220…389,95	(+) f п.ч 1 24,965	(+) f п.ч 2 2,89
(–) f 1г (п.г) 195…365	f п.ч 1 24,965	–	–
(–) f 2г (2 Гет) 22,075	–	f п.ч 2 2,89	–
(–) f 3г (ДОЧ) 2,406	–	–	f п.ч 3 0,484

 

Утворена напруга підсилюється у підсилювачі першої проміжної частоти (ППЧ 1) та подається до першого входу другого змішувача. Одночасно до другого входу цього змішувача подається сигнал від другого гетеродина приймача, частота якого ƒ_2г = 22,075 МГц стабілізована кварцом. У результаті перетворення на виході другого змішувача утвориться напруга другої проміжної частоти ƒ_{п.ч 2} = ƒ_п.ч1 – ƒ_2г = 2,89 МГц. Отримана напруга подається до входу третього змішувача, куди одночасно надходить напруга ДОЧ. На виході третього змішувача утвориться напруга третьої проміжної частоти ƒ_{п.ч 3} = ƒ_{п.ч 2} – ƒ_ДОЧ = 484 кГц (рис. 1.5, б). Таким чином, у результаті триразового перетворення частота прийнятого радіосигналу знижується в сотні разів зі збереженням закону модуляції. Сигнал частоти ƒ_{п.ч 3} надходить до входу ППЧ 3, який забезпечує основне підсилення приймального тракту (коефіцієнт підсилення дорівнює 2 000). Усі підсилювачі проміжної частоти не мають частотного перенастроювання. Після підсилення до величини, необхідної для нормальної роботи детектора, сигнал третьої проміжної частоти подається до входу детектора сигналу. Від навантаження детектора низькочастотний сигнал (рис. 1.5, в), підсилений підсилювачем напруги низької частоти (ПНЧ), через регулятор гучності РАД блока підсилювачів літакового переговорного пристрою СПУ-9 подається до телефонів льотчиків обох кабін.

Для підтримки сталості сигналу на виході приймального тракту радіостанції при зміні вхідного сигналу (наприклад, через зміну дальності між літаком і наземною радіостанцією або випадкове згасання радіохвиль у атмосфері) застосовується автоматичне регулювання підсилення (АРПд).

У радіостанції використовується двокільцева схема АРПд. Перше кільце АРПд регулює коефіцієнт підсилення приймача в каскадах ППЧ 3, друге – у каскадах ПВЧ. Перше кільце АРПд починає діяти при зміні вхідної напруги в приймальному тракті в 1,5 рази відносно чутливості приймача Е _а. Друге кільце АРПд діє при зміні вхідного сигналу у 20 – 50 разів відносно Е _а. У результаті спільної дії двох кілець АРПд динамічний діапазон вхідних сигналів становить близько 80 дБ. Це звільняє льотчика від багаторазового регулювання гучності під час проведення зв’язку.

Для уникнення прослуховування власних шумів з радіостанції в приймальному пристрої застосовується подавлювач шумів (ПШ), який вмикається за допомогою вимикача ПОДАВИТЕЛЬ ШУМОВ – ВЫКЛ. При встановленні його в положення ПОДАВИТЕЛЬ ШУМОВ схема подавлювача шумів працює, тому в телефонах відсутні власні шуми приймача та слабкі за амплітудою сигнали. При встановленні в положення ВЫКЛ схема ПШ відключається і власні шуми надходять до виходу приймача і прослухуються в телефонах. Робота схеми подавлювача шумів полягає у тому, що вихідна напруга ППЧ 3 надходить до релейного каскаду ПШ, який спрацює і відключить корпус від входу ПНЧ, тобто вимкнеться блокавання входу ПНЧ. Низькочастотний сигнал (разом з шумами) може проходити до входу ПНЧ та підсилюватись у ньому. Підсилювач низької частоти вмикається, якщо напруга на вході приймача перевищує 10 мкВ. Слабкі сигнали, менше 10 мкВ, не прослуховуються, оскільки при цьому релейний каскад не спрацьовує і корпус від входу ПНЧ не відключається. Таким чином, ввімкнений подавлювач шумів зменшує дальність зв’язку приблизно на 15…20 %.

При вимкнутому ПШ релейний каскад вмикає ПНЧ незалежно від величини напруги сигналу. Подавлювач шумів вимикається льотчиком на великій відстані від наземної радіостанції і при перевірці працездатності радіостанції.

При роботі радіостанції у метровому діапазоні радіохвиль (118…140 МГц) перетворення сигналів виконується за аналогічною схемою з тією різницею, що до входу першого змішувача приймача від плавного генератора (ПГ) подається напруга частотою ƒ_ПГ = 93,012…115,012 МГц.

Для отримання третьої проміжної частоти (484 кГц) до третього змішувача приймача замість напруги частоти 2,406 МГц від ДОЧ подається напруга від третього гетеродина приймача частотою 2,429 МГц. Схема перетворення частоти у МХ діапазоні з номінальними значеннями частот наведена в табл. 1.3.

 

Таблиця 1.3

 

f с, МГц f г, МГц	(+) f с 118…140	(+) f п.ч 1 24,988	(+) f п.ч 2 2,913
(–) f 1г (ПГ) 93,012…115,012	f п.ч 1 24,988	–	–
(–) f 2г (2 Гет) 22,075	–	f п.ч 2 2,913	–
(–) f 3г (3 Гет) 2,429	–	–	f п.ч 3 0,484

 

Режим «Передача»

У режим «Передача» радіостанція переводиться після натискання кнопки РАДИО. У радіопередавальному тракті виконуються такі перетворення сигналів:

а) генерація сигналу несучої частоти;

б) амплітудна модуляція високочастотного сигналу низькочастотним;

в) підсилення потужності АМ сигналів.

Під час роботи радіостанції у дециметровому діапазоні радіохвиль (220…390 МГц) сигнал від першого гетеродина передавача з частотою ƒ_1г = 22,559 МГц подається до входу першого змішувача передавача.

Одночасно до другого входу змішувача надходить напруга від датчика опорних частот (ДОЧ) частотою ƒ_ДОЧ = 2,406 МГц. У результаті перетворення на виході змішувача отримуємо напругу сумарної частоти:

 

ƒ_{1 зМ ПРД} = ƒ_1г + ƒ_ДОЧ = 24,965 МГц.

 

Утворена напруга подається до першого входу другого змішувача, водночас до другого входу надходить сигнал від плавного генератора у діапазоні частот:

 

ƒ_ПГ = 195,035…364,985 МГц.

 

На виході другого змішувача утворюється напруга сумарної (несучої) частоти ƒ_нес = 220…390 МГц. Схема перетворення частоти у ДМХ діапазоні з номінальними значеннями частот наведена в табл. 1.4.

 

Таблиця 1.4

 

f с, МГц f г, МГц	(+) f ДОЧ (ДОЧ) 2,406	(+) f 1 зм ПРД 24,965
(+) f 1Г (1 Гет, прд) 22,559	f 1 зм ПРД 24,965	–
(+) f ПГ (ПГ) 195,035…364,985	–	f нес 220…389,95

 

Утворений сигнал несучої частоти (рис. 1.6, б) подається для підсилення до входу підсилювача високої частоти (ПВЧ), який є загальним для режимів прийому та передачі.

Підсилений сигнал від виходу ПВЧ надходить до входу підсилювача потужності, в якому виконується амплітудна модуляція (рис. 1.6, в) і підсилення потужності сигналу. Від виходу підсилювача потужності АМ сигнал проходить фільтр нижніх частот (блок 28), який подавлює позасмугові коливання та пристрій узгодження опорів (блок 53), який призначений для узгодження 75-омного виходу радіостанції з 50-омним антенно-фідерним трактом. Від виходу блока 53 сигнал подається до антени для випромінювання.

Для модуляції високочастотного сигналу використовується низькочастотна (НЧ) напруга (рис. 1.6, а), яка утворюється від ларингофонів та попередньо підсилюється у літаковому переговорному пристрої СПУ-9. Низькочастотний сигнал від виходу СПУ-9 надходить до входу підсилювача низької частоти (ПНЧ) радіостанції, який називається модулятором. Від виходу модулятора НЧ сигнал подається до підсилювача потужності передавача для виконання амплітудної модуляції.

 

 

 

 

 

Рис. 1.6. Часові діаграми напруг передавального тракту

 

Для контролю працездатності передавального тракту у схемі є коло прослуховування своєї передачі (самопрослуховування). У режимі «Передача» низькочастотна напруга від виходу модулятора надходить до підсилювача напруги низької частоти приймального тракту через релейний каскад, який спрацьовує, якщо на другому вході наявна напруга, що утворюється при справності підсилювача потужності передавача. При відмові передавача релейний каскад не спрацьовує і самопрослуховування відсутнє. Сигнал самопрослуховування від виходу ПНЧ приймального тракту подається до СПУ-9 для додаткового підсилення. Від виходу СПУ-9 сигнал надходить до телефонів.

У діапазоні метрових хвиль передавальний тракт працює аналогічно. Різниця полягає у тому, що до входу першого змішувача передавача надходить напруга не від ДОЧ, а від третього гетеродина приймача частоти ƒ_3г = 2,429 МГц, а до входу другого змішувача передавача подається напруга від плавного генератора, частота якого змінюється в діапазоні ƒ_ПГ = 93,012…115,012 МГц. Це забезпечує отримання на виході другого змішувача передавача напруги, частота якої змінюється в діапазоні ƒ_нес = 118…140 МГц. Схема перетворення частоти у ДМХ діапазоні з номінальними значеннями частот наведена в табл. 1.5.

Таблиця 1.5

 

f с, МГц f г, МГц	(+) f 2г (2 Гет, прд) 2,429	(+) f 1 зм ПРД 24,988
(+) f 1г (1 Гет, прд) 22,559	f 1 зм ПРД 24,988	–
(+) f ПГ (ПГ) 93,012…115,012	–	f нес 118…140

 

Датчик опорних частот

Датчик опорних частот (ДОЧ) призначений для:

– забезпечення настроювання радіостанції на будь-яку частоту робочого діапазону;

– забезпечення стабільності частоти настроювання радіостанції;

– формування частоти третього гетеродина приймача.

Датчик опорних частот складається з таких основних вузлів: генераторів грубої та точної сіток частот, генераторів проміжних сіток, змішувачів сигналів, частотного дискримінатора. Генератори мають кварцову стабілізацію частоти. Датчик опорних частот виробляє керувальну напругу, яка надходить до плавного генератора (ПГ) для автоматичного регулювання його робочої частоти. Цим досягається висока стабільність частоти ПГ і взагалі радіостанції. Управляється ДОЧ від дешифратора системи дистанційного настроювання.

Датчик опорних частот має систему термостабілізації для забезпечення високої стабільності частоти. Температура у термостаті, в якому встановлені кварци генераторів, автоматично підтримується постійною на рівні +66 ^оС.