- •Модуль I бортова авіаційна ультракороткохвильова радіостанція
- •1.1. Призначення, тактико-технічні характеристики і склад радіостанції
- •1.2. Спрощена структурна схема радіостанції
- •1.3. Принцип роботи радіостанції на приймання
- •1.4. Принцип роботи радіостанції на передавання
- •1.5. Призначення, склад, задачі і функціональна схема синтезатора частот
- •1.6. Цифровий метод формування і стабілізації дискретної множини частот
- •1.7. Приймальний тракт, його призначення та склад
- •1.7.1. Високочастотний блок приймача
- •1.7.2. Підсилювач проміжної частоти
- •1.7.3. Підсилювач низької частоти
- •1.7.4. Аварійний приймач
- •1.8. Призначення, склад і принцип дії збудника
- •1.9. Автогенератори збудника. Принцип дії
- •1.10. Система фазової автопідстройки частоти збудника
- •1.11. Призначення і склад передавача
- •1.11.1. Блок живлення
- •1.11.2. Функціональна схема модулятора
- •1.12. Система автоматичного регулювання глибини модуляції
- •1.13. Схема самопрослуховування
- •1.14. Робота радіостанції як резервного літакового переговорного пристрою
- •1.15. Формування сигналу "Готовность радиостанции"
- •1.16. Призначення і склад підсилювача потужності радіостанції
- •1.16.1. Функціональна схема підсилювача потужності
- •1.16.2. Особливості побудови схеми підсилювача потужності
- •1.16.3. Схема автоматичного регулювання потужності і термозахисту
- •1.16.4. Блок узгодження
- •1.17. Призначення, склад і принцип дії системи дистанційної настройки й управління радіостанцією
- •1.18. Управління радіостанцією
- •1.19. Підготовка радіостанції до роботи
- •1.20. Перевірка працездатності радіостанції
- •1.21. Порядок настройки радіостанції
- •1.22. Робота радіостанції з радіотехнічними пристроями
- •Питання для самоконтролю
- •Модуль 2 бортова авіаційна короткохвильова радіостанція
- •2.1. Загальна характеристика радіостанції
- •2.2. Метод формування сигналів під час односмугового передавання
- •2.3. Методи формування сигналів під час амплітудної і частотної маніпуляцій
- •2.4. Функціональна схема модулятора радіостанції
- •2.5. Головний канал передавання і приймання
- •2.6. Підсилювач потужності
- •2.7. Антенний погоджувальний пристрій. Блок управління антенним погоджувальним пристроєм
- •2.8. Синтезатор частот
- •2.9. Метод демодуляції сигналів однієї бічної смуги
- •2.10. Вимога до точності відновлення і стабільності частоти несучої
- •2.11. Методи відновлення несучої частоти
- •2.12. Особливості роботи системи автоматичного регулювання підсилення під час приймання сигналів з однією бічною смугою
- •2.13. Методи демодуляції сигналів за амплітудної і частотної маніпуляції
- •2.14. Функціональна схема демодулятора радіостанції
- •Питання для самоконтролю
- •Список літератури
1.5. Призначення, склад, задачі і функціональна схема синтезатора частот
Синтезатор частот призначений для формування СОЧ, управління частотою ГУН зі стабільністю 10-6, яка дорівнює стабільності ОГ, і дискретністю сітки через 25 кГц. Напруга, яка формується цифровим СЧ для управління частотою ГУН, використовується також для автоматичної перестройки ПВЧ приймача і грубої установки частоти збудника.
Синтезатор частот функціонально поєднує: блок опорної частоти (БОЧ); високочастотний дільник (ВЧД); блок управління частотою (БУЧ), що містить дешифратор і синхронізатор системи дистанційної настройки (СДН), дільник на два і дільник зі змінним коефіцієнтом ділення (ДЗКД); ФД, що складається з генератора “пилки”, генератора стробуючого імпульсу, підсилювача постійного струму (ППС), схеми вибірки, комутатора ФД, емітерного повторювача і ФНЧ.
Блок опорної частоти формує високостабільні опорні коливання з частотою 10 МГц, знижує частоту ОГ до частоти порівняння ƒпор = 81,21 Гц, видає сигнал другого гетеродина (20 MГц) у ДМХ піддіапазонах шляхом подвоєння на частоті опорної напруги, сигнал синхронізації і стробуючі імпульси для СДН. Блок опорної частоти має ОГ, формувач-подвоювач і дільник опорної частоти (Діл.ОЧ).
Опорний генератор формує високостабільну Δƒ/ƒ = ± 1·10-6 в усіх умовах експлуатації напругу (150 ± 50 мВ) з частотою 10 МГц на навантаженні 75 Ом. Висока стабільність частоти кварцового генератора досягається термостатуванням елементів генератора.
Формувач-подвоювач із синусоїдальної напруги з частотою 10 МГц формує напругу прямокутної форми для запуску “Діл.ОЧ” і напругу другого гетеродина (20 МГц) у ДМХ діапазоні.
Дільник опорної частоти формує послідовність імпульсів з частотою 781,25 Гц для ФД (запуск генератора “пилки”) і СДН (сигнал синхронізації), а також для СДН стробуючі імпульси подвоєної частоти 1562,5 Гц.
Необхідний коефіцієнт ділення 12800 забезпечується послідовним увімкненням двох дільників на п'ять і дев'яти дільників на два. Дільник на п’ять складається з двох лічильних тригерів і одного вентиля одиниць. Схеми лічильних тригерів і вентиля одиниць побудовані на логічних елементах (І-НЕ).
Високочастотний дільник здійснює попереднє ділення на вісім частот ГУН і формує напругу прямокутної форми для запуску ДЗКД. Високочастотний дільник складається з трьох динамічних дільників частоти на два і формувача.
Вихідна напруга дільника має пилкоподібну форму. Для подавлення вищих гармонік і одержання напруги, близької до синусоїди, використовуються дроселі. Далі синусоїдальний сигнал обмежується і для запуску ДЗКД виходить прямокутна напруга.
Дільник зі змінним коефіцієнтом ділення входить у БУЧ і призначений для поділу частоти ГУН, попередньо зниженої у ВЧД. Функціонально в БУЧ входить один каскад дільника з постійним коефіцієнтом ділення на два.
Під час настройки гетеродина в необхідних межах коефіцієнт поділу ДЗКД становить (в дужках зазначена межа перестройки гетеродина):
МХ: 10000...13998; (125…174,975) МГц;
ДМХ-1: 10600...13799; (132,5…172,4875) МГц;
ДМХ-2: 10200...14199; (127,5…177,4875) МГц.
За зміни частоти настроювання на один канал (25 кГц) коефіцієнт ділення змінюється в діапазоні МХ на дві одиниці (10000, 10002, 10004 і т. д.), у ДМХ – на одиницю (10600, 10601, 10602 і т. д.). Дільник зі змінним коефіцієнтом ділення подає набір дільників на два і п’ять.
Фазовий детектор призначений для порівняння фаз двох періодичних коливань, форма яких близька до прямокутної. Фазовий детектор здійснює порівняння частот вихідних імпульсів БОЧ і ДЗКД та виробляє сигнал неузгодженості (управляюча напруга для ГУН, ПВЧ приймача і грубого настроювання автогенераторів збудника). У сталому режимі імпульси ДЗКД збігаються за фазою з сигналом БОЧ, і на виході ФД підтримується постійна напруга Uпор.
У випадку переходу з однієї частоти на іншу в схемі вибірки виробляється напруга ΔU, величина якої пропорційна сигналу неузгодженості між частотами опорної напруги і вихідних імпульсів ДЗКД, що забезпечує відповідний зсув на управляючі елементи (УЕ) (варікапи) і зміну частоти ГУН.
Сигнал неузгодженості ΔU через комутатор ФД, переключення якого дозволяє вибрати сектор грубого настроювання частоти ГУН, і через електронний перемикач (ЕП) надходить на ПВЧ приймача. Крім того, з ЕП знімається управляюча напруга для грубого настроювання частоти збудника.
Синтезатор частоти виконує такі функції:
1. Виходячи з обраних значень проміжних частот і видів перетворень, забезпечує формування СОЧ ГУН:
125…174,975 МГц з інтервалом 25 кГц (МХ);
132,5…172,4875 МГц з інтервалом 12,5 кГц (ДМХ-1);
127,5…177,4875 МГц з інтервалом 12,5 кГц (ДМХ-2).
У діапазоні МХ частота ГУН використовується безпосередньо як частота першого гетеродина. У піддіапазонах ДМХ частота ГУН подвоюється. Різниця між сусідніми частотами в СЧ зменшена вдвічі (12,5 кГц). Якщо сусідні частоти рівні, наприклад, 132,5 МГц і 132512,5 кГц, то в результаті подвоєння одержимо 265000 і 265250 кГц з рознесенням сусідніх частот, рівним 25 кГц.
2. Видає на вхід другого Зм ПВЧ ДМХ у режимі "приймання" або на вхід другого Зм ДМХ збудника в режимі "передавання" напругу другого гетеродина (20 МГц – подвоєну частоту ОГ) у разі надходження в синтезатор ознаки ДМХ із БК.
3. Видає в БК ознаки діапазонів МХ і ДМХ-I у вигляді сигналів нульового рівня (нульовий рівень відповідає наявності команди).
4. Видає в ПУ напругу синхронізації, що дозволяє одержати з ПУ інформацію про набраний канал.
Синтезатор разом з ГУН, що конструктивно входить до складу ПВЧ, є замкнутою системою ФАПЧ. Кільце автопідстройки працює на постійній низькій частоті порівняння fпор = 781,25 Гц. Значення цієї частоти визначається рознесенням частот між каналами (25 кГц), наявністю дільника з постійним коефіцієнтом ділення (на вісім у ВЧД і на два в БУЧ) і подвійника в складі гетеродина (ГУН):
fпор = 25кГц /8·2·2 = 781,25 Гц.
При цьому частота першого гетеродина в МХ діапазоні (125…174,975 кГц) формується за допомогою ФАПЧ, а частоти першого гетеродина в ДМХ піддіапазонах – шляхом подвоєння частот:
ДМХ-1: 2 (132,5…172,4875) МГц,
ДМХ-2: 2 (127,5…177,4875) МГц.
Кварцована частота ОГ (10 МГц) ділиться на постійний коефіцієнт, рівний 12800, для одержання частоти порівняння в БОЧ (fпор = 107/12800 = 781,25 Гц).
Частота ГУН послідовно знижується дільниками з постійним (шістнадцять) і змінними коефіцієнтами ділення. Поділені частоти ГУН і ОГ подаються для порівняння на ФД. Якщо вихідна частота ДЗКД не дорівнює частоті порівняння, то у ФД виробляється сигнал неузгодженості, який управляє частотою ГУН. При цьому частота ГУН змінюється так, щоб вихідна частота ДЗКД стала рівною fпор з точністю до фази (точне підстроювання):
fг = 8 ∙ 2Nfпор = 12,5N кГц,
де fг – частота ГУН; 8, 2 і N – коефіцієнти ділення ВЧД, дільника в БУЧ і ДЗКД відповідно.
Вибір необхідного коефіцієнта ДЗКД відбувається з ПУ через СДН [3, 4-6].