Методы формирования стандартных групповых сигналов

В МСП с ЧРК может использоваться либо индивидуальное, либо групповое преобразование частоты. При индивидуальном методе, оборудование для каждого канала (преобразователи, фильтры, усилители и.д.) свое, следовательно, количество этого оборудования равно числу каналов в данной системе передачи.

В современных МСП применяется групповой метод преобразования частоты. В этом случае преобразование осуществляется в несколько ступеней. На первой ступени применяется индивидуальное преобразование - одинаковые исходные сигналы объединяются в N-канальную группу. Вторая и последующие ступени преобразования являются групповыми. На второй ступени N-канальные группы объединяются в более крупные группы каналов, на третьей и четвертой ступенях аналогично.

Группу каналов, полученную на первой ступени преобразования, называют первичной (ПГ), спектр которой занимает полосу частот 60...108 кГц. Соответственно, группу каналов, полученную на второй ступени, называют вторичной (ВГ), спектр - 312...552 кГц. На третьей - третичной (ТГ), спектр 812...2044 кГц. На четвертой - четверичной (ЧГ), спектр 8516...12388 кГц.

Аппаратура сопряжения преобразует спектр группы каналов в необходимый для данного типа аппаратуры линейный спектр. Оконечная аппаратура линейного тракта (АОЛТ) содержит усилители, устройства АРУ, направляющие фильтры и т.д.

Достоинства группового преобразования:

• возможность уменьшения количества разнотипных фильтров;
• возможность уменьшения количества разных значений несущих частот, необходимых для формирования линейного спектра, например, в аппаратуре В-12-3 при использовании индивидуального метода преобразования необходимо было бы иметь 12 несущих частот, а при групповом методе применяется 10 несущих; в системе К-60 при индивидуальном методе 60 несущих частот, а при групповом - 18;

Формирование ПГ (60,6...107,7 кГц)

Первичная группа получается путем объединения 12 каналов. ПГ может быть сформирована либо с использованием одной, либо двух ступеней преобразования.

А) Формирование ПГ с использованием одной ступени преобразования.

В этом случае спектр формируется 12-тью индивидуальными преобразователями, на которые подаются 12 несущих частот. Выделение полезной ОБП и подавление неиспользуемой производится 12-тью канальными полосовыми фильтрами.

Определим относительную полосу расфильтровки d:

d ₁ = 2Fmin / fнес = 0,3× 2 / 108 = 0,0055,

d ₁₂ = 2Fmin / fнес = 0,3× 2 / 64 = 0,0093.

Так как 0,0055 и 0,0093 < 0,02, то необходимо применять кварцевые или магнитострикционные фильтры.

Недостатком метода является относительно высокая стоимость фильтров.

Б)Формирование ПГ с использованием двух ступеней преобразования.

На первой ступени преобразования с помощью несущих частот 12, 16 и 20 кГц и полосовых фильтров (ВБП) формируются четыре трехканальные предгруппы, полоса частот которых одинаковая и составляет 12,3...23,4 кГц. Для получения спектра ПГ на второй ступени преобразования с помощью несущих частот 84, 96,108 и 120 кГц спектры предгрупп поступают на групповые преобразователи и далее на полосовые фильтры, которые выделяют нижнюю БП. Таким образом, на выходе также получаем спектр ПГ 60,6...107,7 кГц.

Определи относительную полосу расфильтровки и количество разнотипных фильтров.

1.На первой ступени преобразования:

d = 2Fmin / fнес = 0,3× 2 / 20 = 0,03.

Так как 0,03 > 0,02, то можно применять LC - фильтры.

Количество фильтров - 12, но только 3 типа.

2.На второй ступени:

d = 2Fmin / fнес = 12× 2 / 120 = 0,2.

Так как 0,2 > 0,02, то можно применять LC - фильтры.

Количество фильтров - 4 разного типа.

Таким образом, при формировании ПГ вторым способом количество разнотипных фильтров будет меньше, хотя общее их число больше, но они дешевле.

Формирование ВГ (312,3...551,4 кГц)

Вторичная группа формируется из пяти первичных групп с использованием одной ступени преобразования. Т.е. число каналов - 60. В зависимости от выбранных значений несущих частот может быть сформирован либо основной, либо инверсный, либо дополнительный спектр ВГ. Если используются несущие частоты 420, 468, 516, 564 и 612 кГц, то организуется основная ВГ. Если несущие равны соответственно 252, 300, 348, 396 и 444 кГц, то - инверсированная ВГ. Дополнительный спектр отличается от основного тем, что 5ВГ в нем инвертирована. При этом в первом случае с помощью полосовых фильтров выделяются верхние, а во втором случае нижние боковые полосы.

Определим относительную полосу расфильтровки и количество фильтров:

1.d = 2Fmin / fнес = 60× 2 / 612 = 0,19.

Так как 0,19 > 0,02, то можно применять LC - фильтры.

2.Количество фильтров - 16× 5 + 5 = 65, количество разнотипных фильтров - 12.

Формула для определения значения несущей частоты:

fнес = 420 + 48 (n - 1), кГц

Наличие трех вариантов спектрообразования необходимо для уменьшения влияния одной системы с ЧРК на другую систему с ЧРК, работающую по параллельной цепи.

Формирование ТГ (812.6.... 2043.7 кГц)

Третичная группа формируется из пяти основных спектров вторичной группы путем однократного группового преобразования. ТГ содержит соответственно 300 каналов. В спектре ТГ между спектрами стандартных ВГ предусмотрен защитный интервал частот 8 кГц, который позволяет уменьшить требования к канальным фильтрам используемых при объединении и выделении заданной вторичной группы.

Определим относительную полосу расфильтровки и количество фильтров:

1.d = 2Fmin / fнес = 312× 2 / 2356 = 0,132.

Так как 0,132 > 0,02, то можно применять LC - фильтры.

2.Количество фильтров - 16× 5 + 5 + 5 = 70, количество разнотипных фильтров - 17.

Формирование ЧГ (8516... 12388)

Спектр четверичной группы получается путем одноступенчатого преобразования трех спектров ТГ с помощью несущих частот 10560, 11880 и 13200 кГц. Полосовые фильтры выделяют НБП.

Преобразователи частоты (ПЧ)

Преобразователи частоты - это одни из основных узлов МСП с ЧРК, которые предназначены для переноса спектра исходного сигнала в другую область частот. По назначению ПЧ подразделяются на: групповые и индивидуальные. Индивидуальные ПЧ предназначены для преобразования индивидуальной полосы частот, а групповые для преобразования полосы частот, составленной из некоторого числа индивидуальных полос.

По характеру применяемых в ПЧ нелинейных элементов подразделяются на: пассивные, в которых применяются пассивные нелинейные элементы - обычно кремниевые или германиевые диоды, и активные, в которых применяются активные нелинейные элементы - обычно транзисторы.

По схемам соединения нелинейных элементов ПЧ подразделяются на: простейшие, балансные и двойные балансные.

Сигнал, проходя через ПЧ, ослабляется. Потеря мощности преобразуемого сигнала характеризуется рабочим затуханием и определяется по формуле:

где - мощность, которую источник ЭДС сигнала с частотой , преобразуемого с помощью сигнала несущей частоты w, может отдать в нагрузку, сопротивление которой равно внутреннему сопротивлению источника; - мощность сигнала боковой частоты (ВБП или НБП), выделяемая в нагрузке ПЧ.

Дата добавления: 2014-12-16