×
13.01.2017
217.015.8490

Результат интеллектуальной деятельности: ЦИФРОВОЙ ШИРОКОПОЛОСНЫЙ РАДИОПЕРЕДАТЧИК

Вид РИД

Изобретение

Аннотация: Изобретение относится к области радиотехники и может быть использовано в радиопередатчиках. Достигаемый технический результат - унификация радиопередатчиков в части возбудительных устройств и усилителей мощности. Цифровой широкополосный радиопередатчик содержит генератор тактовых импульсов с постоянной частотой, фильтр нижних частот, предварительный усилитель напряжения тактовых импульсов, делитель на N напряжения тактовых импульсов, N усилителей мощности тактовых импульсов, широкополосное устройство суммирования мощности высокочастотных сигналов, микропроцессор-возбудитель, N исполнительных элементов. 4 ил.

Изобретение относится к области радиотехники и может быть использовано в радиопередатчиках.

Существующие радиопередатчики отличаются большим многообразием возбудительных устройств и схемотехнических решений усилителей мощности. Низкий уровень унификации аппаратуры одинакового назначения отрицательно сказывается на его стоимости.

Известны цифровые радиопередатчики: патент SU 1771063 от 23.10.1992, патент РФ №21532761 от 27.07.2000.

Наиболее близким по технической сущности является: патент РФ №2366074 от 27.08.2009 «Широкополосный усилитель мощности».

Общим недостатком их является то, что у них отсутствует унификация возбудительных устройств и усилителей мощности.

Целью изобретения является унификация радиопередатчиков в части возбудительных устройств и усилителей мощности.

Поставленная цель достигается тем, что в радиопередатчик, содержащий генератор тактовых импульсов с постоянной частотой, превышающей не менее чем в 2 раза верхнюю частоту рабочего диапазона и фильтр нижних частот, дополнительно включены предварительный усилитель напряжения тактовых импульсов, делитель на N напряжения тактовых импульсов, N усилителей мощности тактовых импульсов, широкополосное устройство суммирования мощности высокочастотных сигналов, микропроцессор-возбудитель, N исполнительных элементов, причем выход генератора тактовых импульсов соединен с входом предварительного усилителя напряжения тактовых импульсов, выход которого соединен с входом устройства деления мощности высокочастотных сигналов, N выходов которого соединены с N первыми входами усилителей мощности тактовых импульсов, N выходов которых соединены с N входами широкополосного устройства суммирования мощности высокочастотных сигналов, выход которого соединен с входом фильтра нижних частот, к выходу которого подключается нагрузка, вход микропроцессора-возбудителя соединен с шиной управления передатчиком командами установки класса излучения, несущей частоты и информационного сигнала, выход микропроцессора-возбудителя соединен с N входами исполнительных элементов, N выходов которых соединены с N вторыми входами усилителей мощности тактовых импульсов.

Блок-схема цифрового радиопередатчика представлена на Фиг. 1.

Обозначения, принятые на Фиг. 1:

1 - генератор тактовых импульсов;

2 - предварительный усилитель;

3 - делитель напряжения;

4n - усилители;

5 - широкополосное устройство суммирования мощности ВЧ-сигналов;

6 - фильтр нижних частот;

7 - микропроцессор-возбудитель;

8n - исполнительные элементы.

Принцип работы рассматриваемого радиопередатчика состоит в том, что в нем используется формирование высокочастотного (ВЧ) сигнала путем амплитудной модуляции меандра, представляющего собой последовательность прямоугольных тактовых импульсов с постоянной частотой, превышающей не менее чем в 2 раза верхнюю частоту рабочего диапазона радиопередатчика с учетом требований теоремы Котельникова к частоте дискретизации функций. Число усилителей N выбирается из условия обеспечения заданной линейности усиления (Муравченко В.Л. Оценка мощности высших гармоник при ключевом формировании гармонических колебаний. Радиотехника, №6, 2007).

При амплитудной модуляции в спектре сигнала присутствует спектр модулирующей функции и спектры гармоник тактовой частоты. В спектре отсутствуют гармоники модулирующей функции, в качестве которой используется информационный сигнал на несущей частоте. В этом легко убедиться при анализе аналитического соотношения приведенного ниже (см. Манаев Е.И. Основы радиоэлектроники. М.: Радио и связь, 1985):

u(t)=U0[1+m·ƒ1(t)]·ƒ2(t)

где: U0 - амплитуда сигнала;

ƒ1(t) - модулирующая функция;

ƒ2(t) - модулируемая функция, сигнал генератора тактовых импульсов;

m - индекс модуляции.

Рассмотрим случай, когда модулирующая функция имеет вид ƒ1(t)=cosΩt, а сигнал генератора тактовых импульсов

где: αk - коэффициенты гармоник.

В этом случае функция u(t) имеет вид:

Как видно из выражения u(t), в спектре есть сигнал модулирующей функции (второе слагаемое) и нет сигналов с частотами 2Ω, 3Ω, 4Ω.., т.е. отсутствуют гармоники модулирующей функции частоты Ω. Третье слагаемое это гармоники тактовой частоты ω0. Четвертое слагаемое это колебания с частотами kω0±Ω, результат перемножения cosΩt·coskω0t.

Спектр этого сигнала показан на Фиг. 2.

Для того чтобы спектры гармоник тактовой частоты не попали в эфир, достаточно на выходе радиопередатчика поставить фильтр нижних частот.

Работа радиопередатчика производится следующим образом.

По шине управления на микропроцессор 7, который в предложенном варианте построения широкополосного радиопередатчика выполняет роль возбудительного устройства, последовательно подаются сигнал-команда об установке класса излучения (модуляции, манипуляции - амплитудной телеграфии (AT), частотной (ЧТ), фазовой (ФТ), комбинированной манипуляции), сигнал - команда установки несущей частоты и информационная последовательность.

В случае появления новых классов излучения проблема их установки решается на программном уровне, не требующем замены, либо технической модернизации микропроцессора-возбудителя, что обеспечивает унификацию этих устройств.

На основании полученной информации с учетом всех трех факторов (несущая частота, вид манипуляции и цифровой информационной последовательности) микропроцессор-возбудитель решает задачу определения амплитуды каждого дискретного импульса тактовой последовательности.

В соответствии с определенной амплитудой микропроцессор-возбудитель формирует команду на включение соответствующего этой амплитуде числа усилителей мощности тактовых импульсов 4. Эта команда поступает на исполнительные элементы 8, которые в зависимости от поступившей команды открывают либо запирают усилители (например, коммутируя напряжение запирания во входной цепи усилителей).

Изложенный выше принцип работы усилителя мощности соответствует ключевому режиму усиления при всех классах излучения, сохраняя при этом высокую линейность усиления благодаря предлагаемому принципу модуляции (манипуляции), исключающему появления гармоник на несущей частоте передатчика (см. Муравченко В.Л. Метод снижения паразитного излучения на гармониках широкополосных усилителей мощности. Радиотехника, 1989, №1). Эта универсальность предложенного широкополосного усилителя мощности позволяет осуществить их унификацию.

Усиленные прямоугольные импульсы тактовой частоты ƒ0 поступают на широкополосное устройство сложения мощности высокочастотных сигналов 5, выполненное, например, так, как описано в работе Моделя З.И. «Устройства сложения и распределения мощностей высокочастотных колебаний». М.: Сов. радио, 1980. С выхода устройства сложения мощностей 5 высокочастотный сигнал, содержащий спектр меандра, промодулированного по амплитуде, поступает на фильтр низких частот 6, граничная частота которого равна верхней частоте рабочего диапазона радиопередатчика, и таким образом часть спектра сигнала, содержащая все гармоники тактовой частоты, попадает в полосу непрозрачности фильтра в отличие от модулирующего сигнала рабочей частоты радиопередатчика, для частотного спектра которого фильтр прозрачен. С выхода фильтра низких частот 6 сигнал на рабочей частоте радиопередатчика поступает в нагрузку.

Блок-схема алгоритма функционирования микропроцессора приведена на Фиг. 3а, 3б.

Обозначения, принятые в блок-схеме алгоритма функционирования микропроцессора:

I(m) - амплитуда m-го импульса;

Ω - рабочая частота радиопередатчика;

И.С. - низкочастотный информационный сигнал;

И.Э. - исполнительный элемент.

Цифровой широкополосный радиопередатчик, содержащий генератор тактовых импульсов с постоянной частотой, превышающей не менее чем в 2 раза верхнюю частоту рабочего диапазона и фильтр нижних частот, отличающийся тем, что в него включены предварительный усилитель напряжения тактовых импульсов, делитель на N напряжения тактовых импульсов, N усилителей мощности тактовых импульсов, широкополосное устройство суммирования мощности высокочастотных сигналов, микропроцессор-возбудитель, N исполнительных элементов, причем выход генератора тактовых импульсов соединен с входом предварительного усилителя напряжения тактовых импульсов, выход которого соединен с входом устройства деления мощности высокочастотных сигналов, N выходов которого соединены с N первыми входами усилителей мощности тактовых импульсов, N выходов которых соединены с N входами широкополосного устройства суммирования мощности высокочастотных сигналов, выход которого соединен с входом фильтра нижних частот, к выходу которого подключается нагрузка, вход микропроцессора-возбудителя соединен с шиной управления передатчиком командами установки класса излучения, несущей частоты и информационного сигнала, выход микропроцессора-возбудителя соединен с N входами исполнительных элементов, N выходов которых соединены с N вторыми входами усилителей мощности тактовых импульсов.
ЦИФРОВОЙ ШИРОКОПОЛОСНЫЙ РАДИОПЕРЕДАТЧИК
ЦИФРОВОЙ ШИРОКОПОЛОСНЫЙ РАДИОПЕРЕДАТЧИК
ЦИФРОВОЙ ШИРОКОПОЛОСНЫЙ РАДИОПЕРЕДАТЧИК
ЦИФРОВОЙ ШИРОКОПОЛОСНЫЙ РАДИОПЕРЕДАТЧИК
ЦИФРОВОЙ ШИРОКОПОЛОСНЫЙ РАДИОПЕРЕДАТЧИК
Источник поступления информации: Роспатент

Показаны записи 51-58 из 58.
29.12.2017
№217.015.fe23

Автоматизированный корабельный комплекс светосигнальной связи

Автоматизированный корабельный комплекс светосигнальной связи содержит прибор оптической связи направленного действия, прибор оптической связи всенаправленного действия, блок электропитания, автоматизированное рабочее место оператора (АРМ), общекорабельную систему стабилизации качки корабля,...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002638057
Дата охранного документа: 11.12.2017
20.01.2018
№218.016.10f5

Цифровой комплекс спутниковой системы связи

Изобретение относится к радиоэлектронным системам связи с использованием радиоизлучения при размещении станции в морском мобильном объекте и может быть использовано в качестве бортовой станции системы спутниковой связи. Технический результат – расширение функциональных возможностей на основе...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002633911
Дата охранного документа: 19.10.2017
20.01.2018
№218.016.11f8

Способ формирования многочастотного сигнала

Изобретение относится к области радиотехники и связи и может быть использовано для улучшения линейности усиления многочастотных сигналов. Технический результат заключается в снижении динамического диапазона многочастотных сигналов. Предложенный способ позволяет определить начальные фазы...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002634188
Дата охранного документа: 24.10.2017
20.01.2018
№218.016.1931

Способ установления битовой синхронизации псевдослучайных последовательностей с использованием принципов декодирования

Изобретение относится к технике связи и может быть использовано в системах передачи данных. Техническим результатом является уменьшение времени на установление битовой синхронизации между принимаемой псевдослучайной последовательностью и последовательностью, вырабатываемой в приемнике, при...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002636094
Дата охранного документа: 20.11.2017
20.01.2018
№218.016.1d23

Устройство передачи информации с подводной лодки бесконтактным методом

Изобретение относится к области радиотехники и может быть использовано для передачи сообщений с подводной лодки, находящейся в погруженном состоянии. Технический результат состоит в передаче сообщений с подводной лодки бесконтактным методом. Технический результат достигается за счет...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002640577
Дата охранного документа: 10.01.2018
13.02.2018
№218.016.2352

Автоматическое аварийное устройство для остановки прокладываемого подводного кабеля

Изобретение относится к области судостроения и может быть использовано на кабельных судах для аварийной остановки прокладываемого подводного кабеля. Предложено устройство для аварийной остановки прокладываемого подводного кабеля, содержащее корпус со смонтированными в нем силовым электрическим...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002642025
Дата охранного документа: 23.01.2018
17.02.2018
№218.016.2d5f

Устройство оценки частоты гармонического зашумлённого сигнала

Изобретение относится к области электрорадиотехники и может быть использовано в измерительной технике, в системах передачи данных и системах радиолокации для оценки частоты принимаемого сигнала. Техническим результатом заявленного изобретения является повышение точности определения частоты...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002643708
Дата охранного документа: 05.02.2018
17.02.2018
№218.016.2e03

Способ оценки вероятности ошибки на бит по результатам декодирования кодовых слов

Изобретение относится к области радиосвязи. Технический результат - повышение скорости передачи данных за счет оценки вероятности ошибки на бит при кодировании с помощью линейного блока помехоустойчивого кода. Способ оценки вероятности ошибки на бит, при котором источник сообщений формирует...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002643571
Дата охранного документа: 02.02.2018
Показаны записи 81-90 из 105.
27.12.2019
№219.017.f2cf

Радиоприемное устройство онч и нч диапазонов волн

Изобретение относится к области вычислительной техники. Технический результат заключается в улучшении стабильности параметров радиоприемного устройства. Радиоприемное устройство содержит: магнитную антенну, входной апериодический усилитель, балансный модулятор, гетеродин, аналого-цифровой...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002710287
Дата охранного документа: 25.12.2019
27.12.2019
№219.017.f33b

Аппаратура метеорной связи

Изобретение относится к технике передачи дискретных сообщений и может быть использовано в системах метеорной связи. Техническим результатом является повышение пропускной способности каналов метеорной связи. Новым свойством совместного применения предлагаемого устройства в отличие от...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002710286
Дата охранного документа: 25.12.2019
04.02.2020
№220.017.fd11

Способ определения интенсивности суммарной электромагнитной волны

Изобретение относится к измерительной технике. Способ определения интенсивности суммарной электромагнитной волны заключается в том, что устанавливают измерительный прибор на прочном основании таким образом, чтобы он имел возможность ориентировки отражателя как в горизонтальной плоскости для...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002712753
Дата охранного документа: 31.01.2020
06.02.2020
№220.017.fede

Корабельная тропосферная радиостанция

Изобретение относится к области радиосвязи и может быть использовано при создании корабельной тропосферной радиостанции. Технический результат состоит в увеличении дальности связи. Для этого предложена корабельная станция тропосферной связи, позволяющая увеличить дальность связи в тактическом...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002713388
Дата охранного документа: 05.02.2020
12.02.2020
№220.018.0173

Усилитель низкой частоты

Усилитель низкой частоты относится к области электротехники и связи и может быть использован в системах многоканальной электросвязи. Технический результат заключается в повышении точности корректирования амплитудно-частотных искажений тракта связи, имеющего ограниченный диапазон частот....
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002713871
Дата охранного документа: 07.02.2020
02.03.2020
№220.018.0834

Цифровой комплекс спутниковой системы связи

Изобретение относится к радиоэлектронным системам связи с использованием радиоизлучения при размещении станции в морском мобильном объекте и может быть использовано в качестве бортовой станции системы спутниковой связи. Технический результат состоит в повышении степени защиты информации от...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002715411
Дата охранного документа: 28.02.2020
19.03.2020
№220.018.0dff

Способ управления управляющей системой корабельного комплекса связи

Изобретение относиться к области радиотехники и связи и может быть использовано для разработки системы управления автоматизированных комплексов связи. Технический результат состоит в реализации функции полного доступа к управляющей системе со стороны внешнего управляющего устройства и процедуры...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002716827
Дата охранного документа: 17.03.2020
11.04.2020
№220.018.1420

Береговой узел связи флота

Изобретение относится к области радиосвязи, в частности к технике управления сетью адаптивной радиосвязи, и предназначено для использования в составе сети декаметровой радиосвязи на береговых узлах связи флота. Технический результат заключается в обеспечении информационного обмена в режиме...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002718608
Дата охранного документа: 08.04.2020
12.04.2023
№223.018.4372

Генератор качающейся частоты

Изобретение относится к электрорадиотехнике, а именно к системам СДВ и СНЧ радиопередающих устройств, и может быть использовано в СДВ радиопередающем устройстве типа «ГОЛИАФ - 2МК». Сущность: генератор качающейся частоты содержит синтезатор частоты на основе цифровой микросхемы DDS, устройство...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002793589
Дата охранного документа: 04.04.2023
12.04.2023
№223.018.4587

Широкополосный усилитель гармонических колебаний

Изобретение относится к области радиотехники, а именно к широкополосным усилителям мощности. Техническим результатом изобретения является снижение уровня побочного излучения на гармониках несущей частоты на выходе широкополосных усилителей. Широкополосный усилитель мощности, выполненный в виде...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002793454
Дата охранного документа: 04.04.2023
+ добавить свой РИД