ВУЗ: Не указан
Категория: Не указан
Дисциплина: Не указана
Добавлен: 23.10.2024
Просмотров: 62
Скачиваний: 0
ме фиксированных частот и обеспечивает нестабильность не хуже 2-10"6 Гц на всех трех поддиапазонах.
При формировании дискретной сетки частот в 4 кГц, ис пользуемой на III поддиапазоне приемника, частота ЗГ пода ется на первый смеситель кварцевого калибратора C M ik.k и через каскад усилителя-удвоителя в режиме удвоения — на первый смеситель СМ| приемника. Второй гетеродин в этом случае работает в режиме умножения на два. Рассмотрим те перь, как работает приемник во 2-м и 3-м режимах.
При работе в режиме подстройки каскад умножителя в 25—50 раз, выбиравший в режиме фиксированных частот од ну из гармоник частоты 2 кГц, становится самостоятельным генератором, создающим колебания в диапазоне 52'“~100 кГц. Вследствие этого возможна настройка приемника не только на ряд фиксированных частот, но и на все другие промежуточ ные частоты. Делители частоты Д] и Дг при этом становятся ненужными и выключаются. Стабильность приемника в этом режиме падает, достигая величины 100-10"С
При работе же приемника в режиме поиска тракт стабили зации фактически выключается. При этом с задающего гене ратора первого гетеродина напряжение через делнтель-усили- тель-удвоитель в режиме усиления подается только на первый смеситель приемника. Частота второго гетеродина приемника создается отдельным кварцевым генератором, генерирующим колебания 706 кГц. Как и в режиме фиксированных волн, на пряжение частотой 706 кГц подается на каскад делителя-уси- лителя-умножителя, работающий в режиме, усиления, и затем на второй смеситель приемника.
Приемник в этом режиме работает с двойным преобразова нием частоты и кварцевой стабилизацией частоты второго ге теродина. Стабильность частоты приемника в данном случае определяется практически стабильностью ЗГ первого гетеро дина и равна (1—2) 10-».
ВОПРОСЫ ДЛЯ КОНТРОЛЯ
1.По какому принципу осуществляется кварцевая стабилизация рабо чих частот приемника?
2.Для чего применен в приемнике метод компенсации?
3.Для каких целей предназначен кварцевый калибратор?
4.Пояснить принцип двойного преобразования частоты первого гетеро
дина.
5.Для каких целей используется узкополосный фильтр 706 кГц?
6.Какие основные элементы включает в себя тракт стабилизации частот?
7.Как образуется дискретная сетка частот приемника?
8.Поясните принцип стабилизации частот приемника в режиме под
стройки?
9. За счет чего стабильность частот приемника в режиме поиска резко снижается?
10U
I ЛАВА |
СТАНЦИИ ТРОПОСФЕРНОЙ И УКВ |
РАДИОСВЯЗИ |
§ I. Особенности УКВ и тропосферной радиосвязи. ТТД радиостанции Р-121 (122)
Основные представления о характере распространения радиоволн в тропосфере
Ультракоротковолновый диапазон (УКВ) занимает об ласть частот от 30 до 30000 МГц, что соответствует длинам волн от 10 м до 1 см. Диапазон УКВ условно подразделяется на три поддиапазона (табл. 4.1).
|
|
|
Таблица 4.1 |
Поддиапачоны |
лина волны |
Частота, |
|
Д |
|
МГц |
|
|
|
|
|
Метровый |
10 - I |
м |
30 — 300 |
Дециметровый |
100— 10 см |
300 — 3000 |
|
Сантиметровый |
10 — I |
см |
3000 — 30 000 |
Радиоволны этого диапазона проходят ионизированные слои атмосферы и рассеиваются в мировом пространстве. Од нако незначительная часть электромагнитной энергии рассеи вается за счет неоднородностей тропосферы, что создает воз можности для тропосферной радиосвязи.
Тропосферой называют нижнюю часть атмосферы, распо ложенную непосредственно над поверхностью земли и прости рающуюся до высоты Н= 15 км.
Важнейшим свойством тропосферы является убывание тем пературы с высотой. Средний градиент температуры тропосфе ры составляет 6 град/км. Причиной постепенного убывания температуры воздуха с высотой является то, что тропосфера почти прозрачна для солнечных лучей и, пропуская эти лучи,
практически не нагревается. Основной поток солнечной энер гии поглощается землей, которая прогревает тропосферу сни зу вверх.
Основными параметрами тропосферы являются давление, температура и влажность, которые изменяются с высотой и во времени.
С точки зрения распространения радиоволн тропосферу следует рассматривать как диэлектрическую среду, коэффи циент преломления которой, а следовательно, и скорость рас пространения волн меняются с высотой.
Влияние тропосферы на условия распространения волн тесно связано с явлением рефракции, суть которого состоит в том, что вследствие неоднородностей тропосферы радиоволны распространяются в ней не по прямолинейным траекториям, а в некоторой степени искривляются. Этому явлению особенно подвержены волны УКВ. На рис. 4.1 показано распростране
ние УКВ прямым и отраженным от поверхности лучами для идеального случая (сплошная линия) и для реального распро странения (пунктирная линия). УКВ — это волны короче 10 м, которые используются в основном для связи в пределах пря мой видимости. Дальность радиосвязи в этом случае без учета рефракции определяют по формуле
D = |
3,57 (V K + |
1/X.) - V 2 ЯЛК/Ч ( 1/Л ,) [км] , |
где |
|
- радиус земного шара; |
/?3= 6,37 тыс. км |
||
h\\\fi2 — |
высоты подъема передающей и приемной антенн, м. |
|
С учетом рефракции
D = 4,12 (К/7[ f J/X ) [км] .
В ряде случаев волны УКВ приобретают способность рас пространяться на расстояния, значительно превосходящие дальность прямой видимости, за счет особо благоприятных ус ловий, создающихся в тропосфере.
Распространению УКВ на большие расстояния способству ют три процесса, происходящие в тропосфере:
111
— рассеяние УКВ в местных неоднородностях тропосферы; -т- частичные отражения волн от слоистых неоднороднос
тей;
— когерентное рассеяние радиоволн.
Радиоволны, распространяющиеся на большие расстояния вследствие процессов рассеяния или отражения, происходя щих в тропосфере, называются тропосферными радиоволнами,
а радиосвязь на этих волнах тропосферной радиосвязью. Дадим краткую характеристику указанным процессам, про
исходящим в тропосфере.
1. Рассеяния в местных неоднородностях возникают вслед ствие неравномерного нагревания поверхности земли, приво дящего к появлению областей с несколько повышенным значе нием показателя преломления. Излучаемые передатчиком ра диоволны рассеиваются в отдельных таких областях.
Рассеянное излучение направлено, главным образом, впе ред (рис. 4.2).
Рассмотренные области существуют в любое время года, с) ток, что дает возможность использовать рассеянные радио волны для дальней радиосвязи.
2. Частичные отражения от слоистых неоднородностей в тропосфере образуются под действием воздушных течений на высоте нескольких километров. Толщина слоев течений состав ляет от десятка метров до нескольких километров и, следова тельно, имеет разные показатели преломления (рис. 4.3).
Вследствие весьма незначительного изменения показателя преломления основной поток радиоизлучения проходит сквозь неоднородность, и лишь небольшая доля энергии, отражаясь от слоя, достигает пункта приема,
неоднородностей
Л|'ЧХ
3. Когерентное рассеяние радиоволн представляет собой процесс рассеяния радиоволн на всем пути распространения
луча (рис. 4.4, а).
Из трех рассмотренных процессов рассеяния радиоволн в тропосфере ни одному из них пока не отдается предпочтения, так как, по-видимому, в тропосфере происходит весьма слож ный процесс, в котором известную роль играют все три вида рассеяния.
Для определения дальности связи при тропосферном рас пространении радиоволн (DTp) рассмотрим рис. 4.4,6. На этом рисунке d\ и d2 обозначены дальности прямой видимости
между передающей (приемной) |
антенной и переизлучателем. |
||||
Эти дальности определяются по формулам: |
|
|
|||
dt = 4 ,1 2 (/Л ; + V'H), |
d2 = |
4,12 ( / Я |
+ |
Vh,} , |
|
где Я — высота переизлучателя в метрах. |
|
|
|||
Тогда |
|
|
|
|
|
D.rp = d t + d2 = |
4,12 (Vh\ + |
V h 2 + 2 V W ) . |
|||
Так как высота //>/*, |
и h2, то дальность Д р определяется |
||||
в основном высотой Я. |
|
|
|
|
|
Особенности приема УКВ при тропосферном |
|||||
|
|
|
распространении |
||
При распространении |
УКВ можно выделить |
следующие |
|||
особенности: |
|
|
|
|
|
А. Зависимость уровня поля от расстояния |
(рис. 4.5). |
||||
При тропосферном распространении УКВ напряженность |
|||||
поля в точке приема £т |
обратно пропорциональна 4-й степе |
||||
ни расстояния, а принимаемая мощность Рт— 8-й степени. |
|||||
Коэффициент ослабления вычисляется по формуле: |
|||||
Доел.дБ = |
lO lg -^ f = |
2 0 1 g -|i , |
|
|
|
|
'О |
с 0 |
|
|
|
где Р0 и До — соответственно мощность и напряженность поля в точке приема при распространении в свобод
ном пространстве.
Приведенные на рис. 4.5 усредненные величины Досл могут существенно меняться в зависимости от географических и кли матических условий; тем не менее по ним видно, что при тро посферном распространении дальность связи в диапазоне 100—1000 МГц не существенно зависит от частоты. Исследова ния показывают, что при тропосферном распространении мож-
114
ио работать на частотах до 10 тыс. МГц и па дальности до
500 км.
В. Несущественная зависимость уровня поля в точке при ема от времени суток (всего на единицы дБ) и более ярко вы раженная зависимость на всех частотах от времени года. Ле том уровень сигнала приема выше, чем зимой.
150 |
300 |
I'M |
|
Рис. 4.5 |
|
В. При тропосферном распространении из-за многолучево го приема наблюдаются быстрые замирания, требующие для повышения устойчивости связи применения разнесенного при ема, повышения мощности передатчика до 1—10 кВт и антенн с большим коэффициентом усиления и узкой диаграммой на правленности.
Для получения требуемых характеристик |
антенны приме |
няют параболоиды вращения с диаметром |
около 100 X, при |
X = 3 см d=3 м, а при X.—30 см d = 30 м.
Все эти требования в настоящее время практически выпол нимы.
Преимущества тропосферной связи по сравнению с КВ связью:
— скрытность передачи (особенно во внутренних районах
СССР);
—малая зависимость передачи от уровня атмосферных по мех и небольшая зависимость передач от времени года, уров ня солнечной радиации и атмосферных условий;
—дальность связи составляет 300—500 км.
Общие сведения о радиостанции Р-122 (121)
Радиостанция Р-122 (121) работает в УКВ диапазоне волн по принципу рассеяния электромагнитной энергии на неодно родностях тропосферы и обеспечивает беспоисковую и бесподелроечпую радиосвязь.
Радиостанция Р-121 включает два комплекта радиостанции Р-122 и имеет те же технические данные.
Радиостанция Р-122 комплектуется из передающего, при емного и выносного пунктов управления.
Передающий пункт состоит из передатчика (элемент А), выпрямителя (элемент В), автомата выдержки времени (АВВ-3). входного щитка, шести аккумуляторных батарей 4НКН-45М, антенны с мачтой и бензоэлектрического агрегата АП-ЮМ-2.
Приемный пункт включает приемник с центральным пуль том управления и выпрямителем, автомат выдержки времени АВВ-2, входной щиток, телеграфный аппарат СТ-2М с аппа ратным шитком АЩ-49, телеграфный ключ, микрофон МД-ЗЗА и головные телефоны ТА-4, антенну с мачтой, шесть аккумуля торных батарей 4НКН-45 и бензоэлектрический агрегат АБ-4-Т/230.
Выносной пункт включает выносной блок усилителей (ВБУ) и две аккумуляторные батареи 4НКН-45М.
Основные тактико-технические данные радиостанции Р-122:
— диапазон частот 35—50 МГц разбит с дискретностью 8 кГц на 1876 фиксированных волн;
— мощность передатчика 800 Вт; |
|
— чувствительность приемника при |
у-=3 и глубине мо |
дуляции 60% равна: в тлг режиме 0,08 мкВ и 0,15 мкВ в тлф режиме;
—дальность связи 300 км;
—потребляемая мощность 5 кВА •— передающим пунктом
и600 ВА приемным, удаленным от передающего на 500 м —
5км;
—радиостанция выпускается в трех вариантах: автомобилыюм, полустационарном и стационарном;
116