Устройство приема радиорелейной связи

 

УСТРОЙСТВО ПРИЕМА РАДИОРЕЛЕЙНОЙ СВЯЗИ , содержащее антенну,подключенную через антенный коммутатор к входам основного и резервного приемников , блок электропитания, сумматор промежуточной частоты (ПЧ), первый и второй решакж е блоки, блок управления переключением на резерв, блок формирования сигнала Авария, выходы основного и резервного приемников соединены с входаг сумматора ПЧ, первый шлход которого соеде1нен с входом модема, вхсУды по постоянному току основного и резервного приемников объединены соответственно с первым и вторым выxoдa м блока электропитания , третий выход которого соединен с входом по постоянному току антенного коммутатора, а вход - блока электропитания соединен соответственно с управляющим выходом блока управления переключением на резерв, при этом контрольные выходы основного -и резервного приемников соединены соотвественно с входами первого и второго решающих блоков, отличающееся тем, что, с целью повышения надежности устройства путем исключения ложных срабатываний , в устройство введены три линии задержки, два ключа, блок формирования сигнала запрета переключения на резерв и детектор шума, причем вход первой линии задержки соединен с выходом первого решающего блока и , первым входом блока формирования сигнала запрета переключения на резерв , а выход первой линии задержки подключен к первому входу блока управления переключением на резерв, к управляющему входу первого ключа и первому входу блока формирования (О сигнала Авария, выход блока формирования сигнала запрета :переключения на резерв подключен к второму входу блока управления переключением на резерв и входу второго ключа, выход которого соединен с управляющим входом блока формирования си1;нала Авария , а управляющий вход - с выходом второй линии задержки, к входу которой подключен алход детектора шума, 4;: вход которого соединен с вторым выходом сумматора ПЧ, при этом вход ю первого ключа соединен с выходом второго решающего блока, а выход - с г входом третьей линии задержки, выход которой соединен с вторым входом блока формирования сигнала запрега переключения на резерв и вторым входом блока формирования сигнала Авария .

СОКИ GOBETCHHX

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (19) (11) 3(5D Н 04 В 7 .4

„1!

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЙ

Н ABTOPCHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3405322/18-09 (22) 09.03.82 (46) 15 ° 09.83. Цюл. Р 34 . (72) В.Ф. Александров, A. Н. Головкин, К.Б. Сухомлин, Г.Б. Соловьев-Явиц и В.Е. Широков (53) 621.396.4 (088.8) (56 ) 1. Патент Великобритании

1) 1268819, кл. Н 04 В 7/00, 1876.

2. Акцептованная заявка ФРГ

Р 2851168, кл. Н 04 В 17/02, 1979 (прототип ), I (54) (57) УСТРОИСТВО ПРИЕМА РАДИОРЕЛЕйНОИ СВЯЗИ, содержащее антеннулюдключенную через антенный коммутатор. к входам основного и резервного приемников, блок электропитания, сумматор промежуточной частоты (ПЧ), первый и второй решающие блоки, блок управления переключением на резерв, блок формирования сигнала "Авария", выходы основного и резервного приемников соединены с входами сумматора

ПЧ, первый выход которого соединен с входом модема, входы по постоянному току основного и резервного приемников объединены соответственно с первым и вторым выходами блока электропитания, третий выход которого соединен с входом по по"тоянному току антенного коммутатора, а вход блока электропитания соединен соответственно с управляющим выходом . блока управления переключением на резерв, при этом -контрольные выходы основного и резервного приемников соединены соотвественно с входами первого и второго решающих блоков, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения надежности устройства путем исключения ложных срабатываний, в устройство введены три линии задержки, два ключа, блок формирования сигнала запрета переключения на резерв и детектор шума, причем вход первой линии задержки соединен с выходом первого решающего блока и первым входом блока формирования сигнала запрета переключения на резерв, а выход первой линии задержки подключен к первому входу блока управления переключением на резерв, к управляющему входу первого ключа и первому входу блока формирования сигнала "Авария", выход блока формирования сигнала запрета:переключения на резерв подключен к второму входу блока управления переключением на резерв и входу второго ключа, выход которого соединен с управляющим входом блока формирования сигнала "Asaрия", а управляющий вход — с выходом второй линии задержки, к входу которой подключен выход детектора шума, вход которого соединен с вторым выходом сумматора ПЧ, при этом вход первого клича соединен с выходом второго решающего блока, а выход — с входом третьей линии задержки, выход которой соединен с вторым входом блока формирования сигнала запреТа переключения на резерв и вторым входом блока формирования сигнала "Авария.

1042197 эерв и соответственно системы аварийной сигнализации эксплуатационный персонал теряет к ней доверие и либо отключает ее, либо перестает обращать внимание на ее сигналы, а это приводит к тому, что в случае действительного выхода из строя основного приемника не принимаются своевременные меры к его восстановлению, т.е. значительно возрастает время восстановления Тз, а следовательно,и коэффициент простоя К системы радиосвязи °

Целью изобретения является, повышение надежности устройства путем исключения ложных срабатываний.

Цель достигается тем, что в устройство приема радиорелейной связи, со-. держащее антенну, подключенную через антенный коммутатор к входам основного и резервного приемников, блок электропитания, сумматор промежуточ.ной частоты (ПЧ), первый и,второй решающие блоки, блок управления переключением на резерв, блок формирования сигнала "Авария", выходы основного и резервного приемников соединены с входами сумматора ПЧ, первый выход которого соединен с входом модема, входы по постоянному току основного и резервного приемников соединены соответственно с первым и вторым выходами блока электропитания, третий выход которого соединен с входом по постоянному току антенного коммутатора, а вход блока электропитания соединен с управляющим выходом блока управления переключением на резерв, при этом контрольные выходы основного и резервного приемников соединены соответственно с входами первого и второго решающих блоков, введены три линии задержки, два ключа, блок формирования сигнала запрета переключения на резерв и детектор шума, причем вход первой линии задержки соединен с выходом первого решающего блока и первым входом блока формирования сигнала запрета перекпючения на резерв, а выход первой линии за- . держки подключен к первому входу блока управления переключением на резерв, к управляющему входу первого ключа и первому входу блока формирования сигнала "Авария", выход блока формирования сигнала запрета переключения на резерв подключен к второму входу блока управления переключением на резерв и входу второго ключа, выход которого соединен с управляющим входом блока формирования сигнала "Авария", а управляющий вход - с выходом второй линии задержки, к входу которой подключен выход детектора шума, вход которого соеди.нен с вторым выходом сумматора ПЧ, при э1ом вход первого ключа соединен с выходом второго решающего блощее оборудование размещается на высоте в несколько десятков. метров на антенно-мачтовой опоре, а интервалы между. станциями могут достигать 2030 км, что сопряжено с поездками ремонтных бригад на десятки километров по ложной тревоге. Кроме того, при ,многократных повторных ложных срабатываниях системы переключения на ре60

Изойретение относится к электросвязи и может быть использовано при разработке радиорелейных линий и сис тем организации ответвлений и наземных соединительных линий связи.

Известна радиорелейная система 5 передачи, содержащая рабочие. каналы ,и два резервных t1) .

Однако такая система имеет сложное оборудование.

Наиболее близким техническим реше- 10 нием rc изобретению является устройство приема радиорелейной связи, содержащее антенну, подключенную через антенный комутатор к входам основного и резервного приемников, бЛок электропитания, сумматор промежуточной частоты (ЙЧ), первый и второй решающие блоки, блок управления переключением на резерв, блок формирования сигнала "Авария", выходы основного и .резервного приемников соединены с входами сумматора ПЧ, первый выход которого соединен с входом модема, входы по постоянному току основного и резервного приемников соединены соответственно с первым и вторым выходами блока электропитания, третий выход которого соединен с входом по постоянному току антенного коммутатора,а вход блока электропитания соедийен с управляющим выходом блока З0 управления переключением на резерв, при этом контрольные выходы основно го и резервного приемников соединены соответственно с входами первого и второго решающих блоков P2) . 35

Недостатком известного устройства приема радиорелейной связи является ложное срабатывание блока, управляющего переходом на резервный приемник вследствие пропадания сигнала на 40 входе основного приемника при глубоких замираниях на трассе распространения сигнала, которые имеют место в сантиметровом и миллиметровом диапазоне из-за значительных затуханий сигнала в гидрометеорах, в основном в дождях. При переходе на резервный комплект приемника из-за замираний срабатывает аварийная сигнализация, оповещающая эксплуатационный персонал об аварии основного комплек-50 та, хотя в действительности он исправен. При этом обслуживающий персонал должен принять меры к замене вышедшего из строя комплекта на имеющийся в ЗИПе. Для этого требуется значи- 55 тельное время, так как приемопередаю104219 7 ка, а выход — с входом третьей линии новного приемника 3, а с его выхода задержки, выход которой соединен с сигнал ПЧ поступает на первый вход вторым входом блока формирования сумматора 5 ПЧ и далее на модем. сигнала запрета переключения на ре- . )Если сигнал на выходе основного при

;зерв и вторым входом блока формирова- емника 3 выше заданного контрольного ния сигнала "Авария". 5 уровня, то на выходе решающего блока

На фиг. 1 дана структурная элек- 7 отсутствует сигнал и блок 15 управтрическая схема предлагаемого устрой- ления переключением на резерв нахоства; на фиг. 2 — структурные элек- дится в исходном состоянии, при этом трические схеМН основного и резерв- электропитание подается на основной ного приемников; на фиг. 3 — струк- 10 приемник 3. ЕСЛ на выходе основного турная электрическая схема решающих приемника 3 сигнал ниже заданного блоков; на фиг. 4 - структурная контрольного уровня, то на выходе электрическая схема блока антенного решающего блока 7 появляется сигнал, коммутатора; на фиг. 5 — структурная поступающий на блок 15, который переэлектрическая схема сумматора ПЧ; . 5 водит электропитание на Резервный на фиг. б — структурная электричес- приемник 4,при этом на вход антенного кая схема детектора шума; на фиг. 7 - коммутатора 2 поступает напряжение, структурная электрическая схема бло- при котором выход антенны подклюка управления переключением на ре- чается к СВЧ входу резервного пРиемг зерв на фиг.8 — структурная элен-: ника 4. Одновременно с выхода решаю20 трическая схема блока электропитания ° щего блока .7 поступает сигнал на

П 11

Устройство содержит антенну 1, . блок 1 4 формирования сигнала Авария антенный комутатор 2,. основной и ре.— кторый вырабатывает соответствующий зервный приемники 9 и 4, сумматор 5, сигнал, оповещающий эксплуатационный

ПЧ, блок б электропитания, первый .И персонал об аварии основного прием" второй решающие блоки 7 и 8, линии ника 3. Однако сигнал на выходе осзадержки 9,10 и 11,ключи 12 и 13, новного приемника 3 может отсутствоблок 14 формирования сигнала "Авария", вать по следующим причинам: вследстблок 15 управления переключением на, вие перехода с основного комплекта резерв, блок 16 формирования сигнала на резервный на передающей станции запрета переключения на резерв, де:-. 30 (во время перехода); выхода из стРоя тектор 17 шума. Приемник 3 (4) со- основного и Резервного комплектов на держит смеситель 18, усилитель 19 передающей станции; вследствие замипромежуточной .частоты (УПЧ), детек- раний сигнала на трассе и выхода из тор 20 АРУ, усилитель 21 АРУ, компа- строя основного приемника. ратор 22. Решающие блоки 7 и 8 со- 35 Устройство приемника радиорелейдержат блок 23 фиксации нулевого . ной связи должно работать таким обуровня, инвертор 24, усилитель 25. Разом чтобы первые три причины не

Антенный коммутатор 2 состоит из приводили к переходу на резерв и

Циркулятора 26 и р1П -диода 27, Ilpm лОжНОй аваРийной сигнализации, так этом СВЧ вход и два выхода объедине- 40 как для устройства приема первые три ны циркулятором.26, pin -диод 27 ситуации являются ложными авариями. включен в плечо, соединейное с оСнов- Если на выходе основного приемника ным приемником 3. Сумматор 5 ПЧ со- 3 пропадает сигнал,,то на выходе редержит аттенюаторы 28 и 29, усили- шающего блока 7 появляется сигнал, тель ПЧ 30, разветвитель ПЧ 31, -блок поступающий на линию задержки 9.

32 согласования. Детектор 17 шума 45 длительность задержки выбирается состоит .из амплитудного детектора больше, чем время перехода на Резерв.

33, компаратора 34 и блока 35 фикса-.. На выходе блока 15 управления переции нулевого .уровня. Блок 15 управле- ключением иа резерв появляется сигния переключением на резерв состойт нал только в том случае, если время иэ элемента И 36 и инвертора 37.. 50 пропадания сигнала на выходе основБлок б электропитания состоит из. ного приемника 3 превышает время двух частей1 к дая из которых вклв- задержки сигнала линией задержки 91 чает в себя трансформаторы 38 и 39 т.е. время переключения передающей вторичные источники питайия 40 и 41 : станции с основного момента на реприемников 3 и 4, вторичные источни- 55 зервный. Поэтому при переходе на,пеки питания 42,43 антенного.коммутато- редающей станции с основного комп-ра 2, мостовые выпрямительные схемы лекта иа резервный переход на Резерв. с тиристорами 44 и 45, а также управ- на приемной станции не произойдет и ляющее реле с обмоткой 46, нормально не будет ложной аварийной сигнализаэамкнутым контактом 47 и нормально 60 ции . Аналогичным образом не будет разомкнутым контактом 48. перехода на резерв в случае кратковременного замирания на трассе.

Устройство работает следующим

Если же имеют место длительные

П инятый антенной 1 сигнал через . замирания на трассе или полностью коммутатор 2 поступает на вход ос- 65 выходит из с Р р д р н из ст оя передающая станция, 1042197 то на выходе линии задержки 9 появляется сигнал, который подается на блок 15, осуществляющий переключение на резервный приемник 4. При этом с выхода линии задержки 9 сигнал поступает одновременно на блок 14 формирования сигнала "Авария".

Поскольку на выходе резервного приемника 4 также отсутствует сигнал, то появляется сигнал на выходе решающего блока 8, который через ключ 13 и линию задержки 10 поступает на второй вход блока 16 и блока 14.

Поскольку на входах блока 16 одновременно присутствуют два снгнала с решающих блоков 7 и 8, то на его вы- 15 ходе появляется сигнал запрета, поступающий на ключ 12 и второй вход блока 15 управления переключением на резерв. На входах блока 15 присутствуют два напряжения (от блока 9 и 16) 0

На выходе блока 15 сигнала переключения на резерв не будет и блок 6 находится в исходном положении, при котором питание подается на основной приемник 3, выход антен ны 1 подключен к входу последнего ° В то же время сигнал запрета с выхода блока 16 через ключ 12 поступает на блок 14, блокируя его и запрещая формирование сигнала "Авария".

Если основной приемник 3 исправен, З0 то на его выходе детектора 17 шума, соединенного .с вторым выходом сумматора 5 присутствует напряжение, которое через линию задержки 11 поступает на управляющий вход ключа 12, разре- Ç5 шая прохождение к блоку 14 сигнала запрета от блока 16. Сигнал запрета на выходе блока 16 присутствует до тех пор, пока не исчезнет сигнал на ,выходе решающего блока 7. При выходе 40 из строя как основного приемника 3, так и резервного 4 сигнал на выходе детектора 17 шума отсутствует и сигнал запрета с выхода блока 16 не проходит через ключ 12 на вход блока 14. 45

При этом блок 14 формирует сигнал

"Авария". Таким образом, в предложенном устройстве аварийная сигнализация срабатывает только при выходе из строя основного приемника 3 или резервного приемника 4. При кратковре50 менных замираниях и переключениях аварийная сигнализация блокируется.

Работа основного приемника 3 и резервного приемника 4 (фиг. 2) осуществляется следующим образом. 55

Сигнал СВЧ>поступающий на вход приемника с антенного коммутатора 2, преобразуется смесителем 18, усиливается УПЧ 19 и подается на детектор

20 АРУ. Продетектированный сигнал 60 разветвляется и поступает на усилитель АРУ 21 и на прямой вход компаратора 22. К инверсному входу компаратора 22 приложено постоянное напряжение U„, c которым сравнивается 65 продетектированный детектором 20 принятый сигнал. Если сигнал на выходе с детектора 20 больше Цд,, TQ на выходе компаратора 22 появляется положительное напряжение, если меньше, то — отрицательное, которое подается на вход решающего блока 7.

Работа решающих блоков 7 и 8, содержащих блок 23 фиксации нулевого уровня и усилителя 25 осуществляется следующим образом.

Блок 23 фиксации нулевого уровня преобразует отрицательное напряжение с выхода компаратора 22 в напряжение, соответствующее логическому нулю.

Тогда при исправной работе приемника, что соответствует превышению принятым сигналом порогового уровня на входе компаратора 22 и появлению на выходе компаратора 22 положительного напряжения, на выходе решающего блока 7 появляется сигнал, соответствующий логическому нулю, и блок 15 управления переключением на резерв находится в исходном состоя нии. При снижении сигнала с выхода детектора 20 АРУ до величины ниже порогового уровня компаратора 22 на его выходе появляется отрицательное напряжение, которое в решающем блоке

7 преобразуется в напряжение, соответствующее логической единице.

Работа блока 6 электропитания (фиг. 8) осуществляется следующим образом.

Когда блок 15 управления переключением на резерв находится в исходном состоянии, в обмотке 46 реле отсутствует ток и через нормально замк- нутый контакт 47 на тиристор 44 подается управляющее напряжение. Тиристор 44 находится в проводящем состоянии, и напряжение от блока 6 поступает в первичную обмотку трансформатора 38, а напряжение питания от вторичного источника питания 40 подается на основной приемник 3. Одновременно от вторичного источника питания 42 на антенный коммутатор 2 подается напряжение такой полярности, при которой выход антенны 1 подключен к основному приемнику 3. При этом резервный приемник 4 обеспечен. При появлении напряжения от блока 15 управления переключением на резерв на обмотке 46 управляющего реле протекает ток, нормально замкнутый контакт 47 размыкается, а контакт 48 заьикается, тиристор 44 запирается, а тиристор 45 открывается. Напряжение от блОка 6 подается в первичную обмотку трансформатора 39, а первичная„обмотка трансформатора 38 обесточивается.

Питание от источника.41 подается на резервный приемник 4, а от источника

43 — на антенный коммутатор 2, причем такой полярности, при которой

7 1042197 выход антены 1 подключен к входу . резервного приемника 4.

Антенный коммутатор 2 работает следующим образом. В исходном состоянии антенного коммутатора 2 от блока 6 электропитания поступает напря- 5 жение, полярность которого обеспечивает отсутствие проводимости в р п— диоде 27. СВЧ сигнал от антенны 1 . через циркулятор 26 и рп -диод 27 попадает на вход основного приемника я

3. При переходе на резерв от блока 6 ,электропитания íà p4ll -диод 27 посту-.. пает напряжение, полярность которого обеспечивает проводимость. При этом происходит эакорачивание тракта пере- дачи, соединенного с основным приемником. СВЧ сигнал от антены 1 через циркулятор 26 попадает на рп -диод

27, отражается от него и вновь через циркулятор в соответствии с указан ным направлением циркуляции попадает на вход резервного приемника 4.

На входе блока 15 напряжение переключения на резерв появляется только тогда, когда на вход инвертора 37 от блока 16 поступает напряжение, сОот- 25 ветствующеее логическому нулю, а от решающего блока 7 — напряжение, соответствующее логической единице.

Порог компаратора 34 устанавлива" ется ниже уровня собственных шумов приемника. Поэтому при исправных приемниках .независимо от наличия или отсутствия сигналов на входе приемника (например, во время замираний сигнала) на выходе детектора 17 шума всегда имеется напряжение. Оно отсутствует только при появлении неисправностей в приемниках (на выходе неисправных приемников шумы отсутствуют).:

Поэтому при замираниях сигнала запрета с выхода блока 16 беспрепятственно проходит через ключ 12 и препятствует формированию сигнала "Авария" в блоке 14. При выходе из строя приемников сигнал на выходе детектора 17 шума отсутствует и сигнал запрета не проходит на вход блока 14, при этом вырабатывается аварийный сигнал, оповещающий о неисправности приемной станции.

Использование данного изобретения обеспечивает повышение надежности связи при достаточно простой схеме по сравнению с известным и прототипом.

1042197

Аа.,у ониц

Фи, йя суина

/Ж р5исму npuewu y

П7ИНИЯ

ОГНОЗНОИ фЦ@йНц У

3диу ИП7ИУЯ амирабНия сигнат запрета

Ь,7. 1042197, 22М

Щ

Эп иеиы упроЬения аервкпючеииеи на ребр

Составитель В. Гурвич-Макаров

Редактор М. Дылын ТехредМ.Гергель КорректоР р. Макаренко

Заказ 7148/58 Тираж 677 Подпи сное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4

A оснооноиу,у приемнику yg

1анмеинон 42 коииуми

Т/я

К еэгр3нсиу

Ф1 ppоеияцщ

1аюпенном у коииутвпщ