Общие сведения. Передающая аппаратура, устанавливаемая на ЗС, предназначена для формирования СВЧ

Передающая аппаратура, устанавливаемая на ЗС, предназначена для формирования СВЧ сигнала с заданными параметрами и его усиления до требуемого уровня мощности. Передающие устройства ЗС характеризуются диапазоном частот, выходной мощностью, нестабильностью частоты, возможность перестройки на

рисунок 6.3 Структурная схема типового передатчика.

другие стволы, а также видом охлаждения, степенью автоматизации управления и рядом других параметров.

Выходная мощность обычно составляет от единиц ватт в режиме МДЧР/ОКН до единиц киловатт в режиме МДВР и передачи ТВ сигналов. В качестве выходных усилителей на высоком уровне мощности применяются многорезонаторные пролетные клистроны и лампы бегущей волны (ЛБВ), при мощности до 50 Вт используются транзисторные усилители.

В ТВ модуляторе формируется сигнал ПЧ 70 МГц, модулированный по частоте сигналами изображения, звукового сопровождения, звукового вещания.

В возбудителе осуществляется перенос сигнала ПЧ в диапазон рабочих частот путем однократного и двойного преобразования частоты. Однократное преобразование применялось в передатчиках первых моделей с литерным исполнением, в которых не требовалась перестройка со ствола на ствол. Во всех передатчиках нового поколения предусмотрена оперативная перестройка в полосе 500 МГц, а двойное преобразование позволяет решить проблему подавления нежелательных комбинационных составляющих.

Спектр сигнала переносится на вторую ПЧ в диапазоне 1 ГГц, ствольный полосовой фильтр отфильтровывает неиспользуемую боковую полосу на выходе преобразователя частоты, а полезный сигнал переносится в диапазон 6 или 14 ГГц на частоту требуемого ствола. Сформированный таким образом СВЧ сигнал усиливается предварительным усилителем мощности до уровня, необходимого для работы мощного усилителя.

Качественные показатели передающего устройства в значительной степени зависят от параметров гетеродинных трактов. В литерных передатчиках источником сигнала гетеродина обычно является узкополосная транзисторно-варакторная умножительная цепочка, возбуждаемая кварцевым генератором. В передатчиках, перестраиваемых на относительно небольшое число стволов, применяются сменные кварцевые генераторы по числу стволов, а умножительная цепочка делается широкополосной с относительной полосой пропускания 8–10%. Для улучшения шумовых характеристик гетеродина и повышения стабильности частоты задающий кварцевый генератор подстраивается по эталонному опорному генератору с частотой 5 или 10 МГц с помощью петли фазовой автоподстройки. В современных передатчиках ведущих мировых фирм гетеродины строятся по классической схеме синтезатора частот с одним перестраиваемым генератором, что позволяет производить настройку передатчика на большое число номиналов частот в рабочей полосе. В качестве выходного прибора в мощном усилителе используются клистроны или ЛБВ. Преимущества клистрона - более высокая стабильность работы, меньший уровень шумов, более простые высоковольтные источники питания. Перестройки со ствола на ствол осуществляются механически (вручную или дистанционно с помощью электропривода). Основное достоинство ЛБВ — широкополосность, что в ряде систем связи является определяющим фактором. В настоящее время сложилась практика при которой УМ равный 500...700 Вт выполняются на ЛБВ, более мощные - на клистронах, хотя разработаны и предлагаются ЛБВ и на большие уровни мощности до 2…3 кВт.

В середине 80-х гг. началось оснащение ЗС передающими устройствами «Геликон» и «Грунт», работающими в полосе частот 5975–6275 МГц, были разработаны также передающие устройства «Галактика-1» и «Галактика-2» с диапазоном 14–14,5 ГГц. Перечисленные передатчики имеют высокую степень унификации, благодаря применению однотипных блоков и узлов.

Передающее устройство «Набор-1,3»

Передатчик «Набор-1,3» предназначен для использования в станциях СС и вещания диапазона 6/4 ГГц, он имеет следующие характеристики:

- максимальный уровень выходной мощности в полосе рабочих частот 5,975...6,475 ГГц составляет 1,3 кВт;

- неравномерность АЧХ в полосе ±18 МГц относительно центральной частоты ствола не более 1 дБ;

- уровень продуктов интермодуляции, измеренный по методу четырех несущих при средней мощности на выходе 100 Вт, не более -30 дБ.

Сигнал ПЧ 70МГц, несущий полезную информацию, поступает на вход возбудителя. В состав возбудителя входят синтезатор частот, включающий гетеродины Гт1 и Гт5 и блок опорных частот ВОЧ и двухступенчатый преобразователь частоты ПрЧ1 и ПрЧ6. В возбудителе осуществляется перенос спектра сигнала ПЧ в полосу выходных частот передатчика 5975–6475 МГц. Сформированный сигнал СВЧ усиливается и поступает на вход УМ.

Предварительное усиление сигнала СВЧ до необходимого для работы выходного каскада уровня (150 мВт) осуществляет твердотельный усилительный блок УСВЧ6, размещенный в корпусе УМ. Выходной каскад УМ выполнен на клистроне КУ-383, он усиливает СВЧ сигнал до требуемого уровня выходной мощности.

Диагностика и управление работой передатчика осуществляются с панели контроля и управления ПКУ с помощью микропроцессорного контроллера. Управление передатчиком может осуществляться также в дистанционном режиме с устройства дистанционного управления или ЭВМ. Охлаждение передатчика принудительное воздушное. Для нормального функционирования необходим воздушный поток с расходом не менее 250 м³/ч в сечении воздуховода 150×150 мм. При отсутствии необходимого воздушного потока срабатывает аэроконтакт, который дает команду, запрещающую включение высокого напряжения или инициирующую его выключение при работающем передатчике.

рисунок 6.4 Структурная схема передающего устройства «Набор 1,3».

Передающее устройство «Нептун»

Передающее устройство «Нептун» предназначено для работы в земных передающих станциях системы спутникового телевизионного вещания и обеспечивает передачу одной ТВ программы с каналом звукового сопровождения и одной программы радиовещания на одном из 40 частотных стволов диапазона 17.3–18.1 ГГц.

рисунок 6.5 Структурная схема передающего устройства «Нептун».

Сигнал изображения через видеокорректор ВК поступает на модулятор-демодулятор МД-ДМ, на другой вход которого подаются поднесущие сигналов звукового сопровождения и звукового вещания 7,0 МГц и 7,5 МГц соответственно. Центральная частота модулятора сигналов изображения 70 МГц, пиковая девиация полным видеосигналом ±13,5 МГц.

Передатчик осуществляет функции переноса спектра выходного сигнала модулятора в диапазон частот заданного СВЧ ствола и усиления его по мощности до 1 кВт. Сигнал ПЧ 70 МГц подается на вход первого преобразователя частоты (1). С синтезатора частоты (2) на преобразователь подается гетеродинный сигнал с частотой 1222,019 МГц. Центральная частота первого преобразовании f _пр = 1152,019 МГц.

Гетеродинным сигнал для второго преобразования частоты (5) реализуется последовательным умножением на пять в модуле 3 и на три в модуле 4 частоты синтезатора, частотный диапазон который составляет 1230–1290 МГц с шагом перестройки 1,278666 МГц, что соответствует по выходному сигналу второго преобразования полному диапазону частот аппаратуры «Нептун» с шагом 19,18 МГц.

Сформированный сигнал усиливается предварительным усилителем на ЛБВ (6) и оконечным усилителем на клистроне 7. С помощью волноводного переключателя 8 выходной сигнал может коммутироваться в мощную СВЧ нагрузку 9 или в антенный тракт. Через коммутатор каналов передатчики соединены с персональным компьютером, специальная программа которого допускает дистанционное управление, отображение, резервирование передатчиков.

Передатчик имеет следующие технические параметры:

- центральная частота ствола - любая из 40 частот Плана ВАКР-77;

- выходная мощность 1,0 кВт с возможностью регулировки в диапазоне 10 дБ;

- неравномерность сквозных АЧХ и ХГВЗ в полосе ±13,5 МГц относительно центральной частоты ствола не более 1 дБ и 4 не соответственно;

- стабильность выходной частоты гетеродинных устройств не хуже ±2·10^-7;

- уровень шума при отсутствии возбуждения в полосе ствола относительно максимальной мощности несущей не более -40 дБ:

- уровень дискретных паразитных составляющих не более -55 дБ относительно несущей.

Передатчик выполнен в виде стойки, в которой размещены основные узлы: преобразователь частоты, синтезатор, блок управления, блоки питания, усилитель.

Система управления выполняет следующие функции:

- автоматическое и ручное резервирование передатчиков;

- управление режимами работы передатчиков;

- управление работой ствола;

- отображение состояния передатчиков и системы в целом;

- документирование информации.

Она выполнена на базе персонального компьютера ЭВМ PC и позволяет осуществлять управление передатчиком в ручном и автоматическом режимах.

Охлаждение воздушное, обеспечивается обдув коллектора клистрона, мощной нагрузки, мощного циркулятора и резонаторного блока клистрона.

В последние годы для пользователей на территории СНГ стало возможным приобретение импортного передающего оборудования, например мощных усилителей американской компании CPI. Компания выпускает широкий спектр усилителей малой (до 150Вт), средней (до 1 кВт) и большой (более 1 кВт) мощности, предназначенных для работы в диапазонах 6, 14, 17, 30 ГГц и других диапазонах, используемых для СС и спутникового вещания. Все усилители имеют системы защиты и автоматически восстанавливают свою работоспособность после сбоя в сети электропитания. Обеспечиваются возможность дистанционного управления и контроля с выносного пульта управления. Автоматическую установку последовательности подачи питающих напряжений на усилительный прибор, возможность использования систем резервирования и сложения мощностей, других дополнительных устройств. Все усилители имеют воздушное охлаждение.

6.2 Станции VSAT – малые станции для

Дата добавления: 2015-10-31