Пристрій та робота радіостанції «Фазан-Р2»
Основним пристроєм, що входить до складу кожного радіозасобу серії "Фазан", є приймач. Найскладнішим із усіх радіозасобів серії «Фазан» є «Фазан-Р2», інші радіозасоби є її окремим випадком, тому принцип дії приймача і взаємодія його складових частин описується на прикладі приймача базової станції «Фазан-Р2». Потім описуються відмінності інших радіозасобів серії від базової радіостанції.
Вхідний сигнал з антени через ВЧ-реле надходить на радіоприймальний пристрій (блок ПЗМ), де відбувається фільтрація та посилення ВЧ-сигналу, перетворення його в першу ПЧ, посилення та фільтрація сигналу першої ПЧ, перетворення сигнал другої ПЧ, посилення і демодуляція.
Блок ПЗМ здійснює безперервне самотестування та примусовий контроль за запитом блоку управління. Безперервне тестування засноване на залежності напруги АРУ від рівня вхідного сигналу, що проходить трактом приймача. Недостатнє посилення, в тракті ПЧ в результаті виходу з ладу транзисторів, мікросхеми УПЧ та інших елементів, призводить до зниження керуючого напруги АРУ, формування на виході приймача сигналу "Відмова ПЧ" і, як наслідок, до індикації відмови ПЗМ у блоці управління. Недостатній рівень сигналу гетеродина, обумовлений зниженням рівня вихідного сигналу блоку СЧ, обривом ВЧ кабелю між блоками СЧ і ПЗМ, виходом з ладу елементів підсилювача гетеродинного коливання, що знаходиться в блоці ПЗМ, призводить до появи сигналу відмови по ланцюгу УГ приймача, що також відображає .
Примусовий контроль приймача охоплює весь тракт від вхідних ланцюгів до підсилювача вихідного НЧ сигналу. Такий контроль здійснюється на запит блоку управління шляхом вибору режиму «Тест» при місцевомукеруванні радіостанції або набором відповідної команди від пристрою, що дистанційно керує радіостанцією по стиках RS-232 або RS-485. При цьому за командою «Контроль» на антенний вхід приймача підключається генератор шуму, модульований сигналом «Тест» частотою 400 Гц, що формується блоком управління. Після цього вихідний НЧ сигнал приймача аналізується в блоці управління, у результаті приймається рішення про справність/несправність блоку ПЗМ.
Крім того, блок ПЗМ формує сигнал виявлення несучої (СОН), необхідний для роботи системи придушення шуму (ПШ) блоку управління.
Вибір кроку сітки частот 25 або 8,33 кГц здійснюється заміною блоків ПЗМ, в яких використовуються різні фільтри проміжної частоти, інформація про тип встановленого блоку ПЗМ передається в блок управління логічним рівнем по ланцюгу «Смуга ЛТ». При включенні випромінювання блок керування замикає приймач за сигналом «Вкл изл 1 п» і через ВЧ реле підключає передаючий тракт до антени.
Формування сигналу збудження для підсилювача потужності та сигналу гетеродина приймача відбувається в блоці СЧ, виконаному за схемою фазового автопідстроювання частоти. Крок сітки частот дорівнює 4,1 (6) кГц, що дозволяє використовувати синтезатор у всіх виконаннях радіостанцій з кроком 25 кГц так і 8,3 (3) кГц (у тому числі в режимі зі зсувом несучої). Для покращення шумових властивостей синтезатор-гетеродин виконаний у діапазонному варіанті. Перемикання діапазону здійснюється за сигналом "УГ" з блоку управління. За сигналом «УВ» проводиться переклад синтезатору з режиму прийому в режим передачі і назад. Налаштування на робочу частоту здійснюється в послідовному коді з блоку управління за сигналами «С» - синхронізація шини, «D» - дані, що передаються в синтезатор, «Е-В»- сигнал запису інформації в збудник, "Е-Г" - сигнал запису інформації в гетеродин. За наявності синхронізації в кільці автопідстроювання частоти робиться висновок про справність/несправність синтезаторів (сигнали «Відмова В» та «Відмова Г»).
Тракт передачі радіостанції утворений генератором-збудником, що задає, підсилювачами потужності (блоки ПУ, УМФ, РОЗУМ), після чого вихідний сигнал надходить через ВЧ реле в антену. В кінцевому блоці РОЗУМ здійснюється амплітудна модуляція вихідного сигналу під дією модулюючого НЧ сигналу, що надходить від блоку управління.
У блок РОЗУМ конструктивно входить однокристальний датчик температури, безперервно контролює нагрівання корпусу підсилювача потужності і передає інформацію по шині I 2 З блок управління. По досягненню температури корпусу РОЗУМ заданого порогового значення блок управління включає прилад охолодження і утримує його в такому стані до досягнення температури корпусу РОЗУМ нижнього порогу, після чого прилад охолодження відключається.
Блок БПР здійснює перетворення напруги мережі 220 В на напругу постійного струму 24 В, здійснює комутацію напруги живлення «Мережа 220 В/акумулятор». Наявність напруги живлення 220 В, вихідної напруги 24 В, напруги акумулятора і чергового джерела індикується на передній панелі блоку. Тут знаходиться тумблер включення радіостанції. Тумблер вибору режиму керування подачі живлення (місцевий чи дистанційний) конструктивно розміщено на задній стінці приймача.
Блок П формує вторинні напруги 27, 12, 5, мінус 5, мінус 12, необхідні для функціонування пристроїв, що входять до складу приймача.
Блок управління - пристрій, що повністю визначає функціонування радіостанції по заданомуалгоритм роботи. З клавіатури в режимі місцевого управління здійснюється вибір робочої частоти радіостанції, вимірювання основних параметрів (напруги фізичних ліній, модулююча напруга, рівень падаючої та відбитої хвиль, температури корпусу блоку РОЗУМ, рівня вихідного сигналу приймача і т.д.), включення або вимкнення подавлювача шуму , регулювання чутливості модуляційного тракту передавача та рівня вихідного сигналу приймача, вибір режиму роботи фізичних ліній та ін. Інформація про поточний режим роботи зберігається в енергонезалежному РПЗУ блоку управління, що дозволяє автоматично відновити раніше записану інформацію після вимкнення та повторного ввімкнення живлення радіостанції.
Для автоматичного підтримання заданого коефіцієнта амплітудної модуляції при зміні рівня модулюючого сигналу, що надходить з лінійного входу, в радіозасобах застосована система автоматичного регулювання посилення (АРУ).
Основу схеми становить регульований атенюатор на мікросхемі FX019 коефіцієнт передачі якого регулюється шляхом подачі команд від мікроконтролера. Максимальний коефіцієнт регулювання становить ±17 дБ.
Принцип дії системи АРУ полягає у підтримці рівня модулюючого сигналу (Uмодуль) на вході блоку РОЗУМ у заданих межах, яким відповідає певна модуляція передавача. Рівню модулюючого сигналу 0,5 відповідає коефіцієнт модуляції 90% (орієнтовне значення). За допомогою регулювання НЧ ПРД при включеній АРУ рівень модулюючого сигналу може бути виставлений у діапазоні 0,35. 0,5, що відповідає модуляції 60. 95% (типове значення для якісного прослуховування мовного сигналу). Система АРУ підтримує рівень модулюючого сигналу рівним встановленому регулюваннюзначення з допуском ±0,05 В. У разі перевищення або зниження рівня модулюючого сигналу мікроконтролер регулює коефіцієнт передачі атенюатора з метою приведення рівня модулюючого сигналу до заданого значення.
У разі коли на двопровідній лінії радіозасобу відсутній модулюючий сигнал, коефіцієнт передачі атенюатора встановлюється в середнє положення (Кпер = О дБ).
У міру зростання сигналу на вході рівень модуляції пропорційно зростає. Після перевищення певного порогу, система АРУ приймає рішення про достатність рівня вхідного сигналу (Uмодуль - 50. 100 мВ) та піднімає посилення в тракті (Кпер = 0. 17 дБ) доти, доки рівень модулюючого сигналу на вході блоку РОЗУМ не досягне заданого значення (0,35. 0,5). Цей рівень підтримується при зміні сигналу двопровідної лінії в межах 0,2. 1,5 В (гарантоване значення, реально більше). При цьому коефіцієнт передачі набуває різного значення (від - 17 дБ до +17 дБ) залежно від рівня сигналу на двопровідній лінії. При зменшенні сигналу на двопровідній лінії радіозасобу до рівня, при якому модулюючий напруга стає 50. 100 мВ, система АРУ приймає рішення про зменшення коефіцієнта передачі атенюатора до значення Кпер - 0 дБ (різко спадаюча ділянка регулювальної характеристики).
При появі двопровідної лінії сигналу достатнього рівня (мовний сигнал від диспетчера) процес повторюється.
Управління радіозасобами можливе як у місцевому, так і дистанційному режимі.
Дистанційне керування можливе: по двопровідній лінії; по стику RS-232; по стику RS-485. Всі три способи дистанційного керування працюють тільки при встановленні перемикача на блоці керування в положення ДИСТ.
У режимідистанційногоуправління та контролю зміни в меню ВСТАНОВЛЕННЯ ЧАСТОТИ, ДВИГУН ЧАСТОТИ, РЕЖИМ, ШВИДКІСТЬ, ТЕСТ, АДРЕСАне діють.
Вимірювання поточних значень параметрів можливе.
Такий алгоритм роботи запобігає випадковій зміні найважливіших установок радіозасобу при роботі з диспетчером. Модуляція від мікрофонного підсилювача у разі також заборонена.
Зміни НЧ-параметрів НЧ ПЗМ, НЧ ПРД, НЧ ДПМ, НЧ ДПД із передньої панелі блоку управління при включеному дистанційному управлінні можливі.
Дистанційне керування по фізичній лінії передбачає модуляцію передавача, трансляцію сигналу приймача в лінію та включення режиму випромінювання (передачі) по фантомному ланцюзі (у середню точку симетруючого трансформатора).
Дистанційне керування по стиках RS-232 і RS-485 дозволяє здійснювати керування та контроль радіозасобом зовнішнім пристроєм (комп'ютером) аналогічно режиму місцевого керування. При цьому зовнішній пристрій, підключений до радіозасобу через відповідні роз'єми приймача, повинен взаємодіяти з радіозасобом у повній відповідності до ПРОТОКОЛО, опис якого наведено в цьому посібнику з експлуатації. При цьому зовнішній пристрій може включати радіозасіб в режим випромінювання, змінювати робочу частоту, включати пригнічення шуму, отримувати інформацію про стан радіозасобу і т.д.
Усі дії, що здійснюються оператором з клавіатури або дистанційно по стиках RS-232 або RS-485, відображаються на матричному індикаторі блоку управління.
У радіостанції передбачено безперервний і примусовий контроль стану пристроїв, що входять до неї. Перший здійснює постійний контроль роботи передавального та приймального трактів у відповідномурежимі, аналізує поточне значення напруги живлення. Відмова одного з блоків призводить до несправності на екрані індикатора.
Примусовий контроль охоплює майже всі елементи радіостанції, при цьому по черзі контролюються приймальне та передавальне пристрої. При контролі передавального пристрою радіостанція автоматично переводиться в режим випромінювання, а на вхід модулятора подається випробувальний НЧ сигнал заданого рівня та частоти, примусовий контроль здійснюється за командою "Тест", що задається з блоку керування. Результат контролю відображається на індикаторі блоку управління: "Р/ст справна" у разі успішного тестування. В іншому випадку, індикується той чи інший вид відмови, зафіксований під час тесту. Тривалість примусового тестування радіостанції вбирається у 5 з.
Робота радіостанції "Фазан-Р5" аналогічна роботі базової радіостанції "Фазан-Р2". Однак підсилювач потужності виконаний у вигляді одного блоку замість потужного блоку БПР використовується блок ПСН 100-24 з вихідною потужністю 100 Вт. У конструкції приймача відсутня прилад охолодження.
Відмінність радіостанції «Фазан-Р8» від радіостанції «Фазан-Р5», крім вихідної потужності, полягає у відсутності первинного джерела живлення на 24 В, оскільки така станція призначена для використання в автономних ретрансляторах з мережею живлення 24 В.
У радіопередавачі «Фазан-П2» відсутній блок ПЗМ, синтезатор частоти виконаний без елементів гетеродина, а вихідний сигнал підсилювача потужності безпосередньо, без реле ВЧ, надходить на антенний вихід.
У радіоприймачі «Фазан-ПЗМ» відсутні блоки ПУ, УМФ, РОЗУМ, фільтр мережевий. Синтезатор частоти виконаний без елементів збудника, блок БПР замінено на блок СІЛ 25-24, виключено прилад охолодження, авхідний сигнал приймача надходить з антенного роз'єму, минаючи ВЧ реле.
Інформація про тип обладнання, встановленого в приймач, передається в блок-управління за сигналами «Код 1», «Код 2» та «Код 3».
Блок управління блокує виконання операцій, заборонених для даного типу обладнання (наприклад, увімкнення випромінювання для радіоприймача «Фазан-ПЗМ»).