Учебное пособие предназначено для слушателей, обучающихся на цикле №8, вопросам устройства и эксплуатации радиостанций специальной радиоэлектронной связи.

РАДИОСТАНЦИЯ Р-353СМ

(Учебное пособие)

Часть 1

Учебное пособие включает в себя основные характеристики радиостанции Р353СМ и описание работы составных частей порядок ее эксплуатации во всех режимах.

Учебное пособие предназначено для использования слушателями на групповых занятиях и самостоятельной подготовке.

Оглавление

НАЗНАЧЕНИЕ И ТЕХНИЧЕСКИЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ РАДИОСТАНЦИИ Р-353 CM (ОЛЬХОН-СМ) 4

1. Назначение. 4

2. Основные технические характеристики. 4

2.1. Передатчик. 4

2.2. Приемник. 5

2.3. Запоминающее устройство. 6

2.4. Типы антенн. 6

2.5. Питание. 6

2.6. Эксплуатационные ограничения. 6

3. Состав радиостанции. 7

ОПИСАНИЕ И РАБОТА СОСТАВНЫХ ЧАСТЕЙ.. 8

4. Приемопередатчик. 8

4.1. Назначение. 8

4.2. Состав. 8

4.3. Устройство и работа функциональной схемы приемопередатчика. 8

4.4. Система управления приемопередатчиком.. 9

4.5. УВЧ приемника (устройство А1) 14

4.6. Формирователь ВЧ сигналов передатчика (Устройство А2) 17

4.7. Тракт ПЧ приемника (устройство A3) 17

4.8. Устройство формирования команд (устройство А4) 18

4.9. Устройство цифровой обработки сигналов (устройство А5) 18

4.10. Демодуляция принимаемых сигналов. 20

4.11. Модуляция передаваемых сигналов ШПС.. 25

4.12. Стабилизатор напряжения питания синтезатора (устройство А6) 28

4.13. Синтезатор (устройство А7) 28

4.14. Устройство управления и индикации (устройство А8) 30

4.15. Широкополосный усилитель мощности (устройство А10) 32

4.16. Согласующее устройство (устройство A11) 34

5. Блок питания сетевой. 36

6. Зарядное устройство ЗУ1. 39

7. Батарея аккумуляторная. 42

8. Дистанционно коммутируемая антенна (антенна -ДК) 43

8.1. Устройство управления антенной-ДК.. 43

ЗАКЛЮЧЕНИЕ.. 44

НАЗНАЧЕНИЕ И ТЕХНИЧЕСКИЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ РАДИОСТАНЦИИ Р-353 CM (ОЛЬХОН-СМ)

Назначение

Радиостанция Р-353СМ обеспечивает бесподстроечную и беспоисковую по частоте одностороннюю и двухстороннюю прием-передачу информации при независимых частотах приема и передачи на стоянке и в движении на расстояниях от 200 до 4000 км в диапазоне частот от 2 до 29, 999 МГц.

Основные технические характеристики

Диапазон частот приемника и передатчика от 2 до 29, 999 МГц.

Дискретность перестройки частоты 1 кГц.

Количество ЗПЧ на прием и передачу - 10 ПРМ и 10 ПРД.

Относительная нестабильность частоты при воздействии дестабилизирующих факторов 1* 10^-6.

Режимы настройки СУ на прием и на передачу - автоматическая и ручная.

Встроенные часы обеспечивают индикацию текущего времени с точностью +-15с в сутки, а также число, месяц и год.

Радиостанция обеспечивает работу с ПЭВМ по стыку RS-232.

Радиостанция обеспечивает возможность подготовки и проведения автоматических сеансов связи по правилам "3" и "8".

Радиостанция обеспечивает ввод начальных условий и техническое закрытие речи при работе в режиме A3J.

Встроенная система контроля обеспечивает автоматическую проверку исправности функциональных узлов радиостанции при каждом включении и в процессе работы.

Радиостанция имеет защиту от превышения напряжения питания и индикацию снижения напряжения ниже допустимого уровня. Обеспечивается автоматический подсчет и индикацию энергии затраченной от аккумуляторной батареи.

Передатчик

Выходная мощность:

- в режиме полной мощности не менее 35 Вт в диапазоне от 2 до 3, 999 МГц и не менее 40 Вт в диапазоне от 4 до 29, 999 МГц;

- в режиме малой мощности 8 Вт в диапазоне от 2 до 3, 999 МГц и 10 Вт в диапазоне от 4 до 29, 999 МГц.

Режимы работы на передачу:

- 16F9 Д - передача буквенно-цифровой информации кодом ДОН объемом до 922 групп и цифровой служебной информации (СИ) объемом до 21 группы (передается совместно с БЦИ) в режиме 16-частотной фазовой телеграфии;

- 16F9 СКУ- передача СКУ объемом до 21 групп, в режиме 16-частотной фазовой телеграфии;

- 16F9 И - передача цифровой информации кодом ИРКУТ объемом до 300 групп, в режиме 16-частотной фазовой телеграфии;

- F9 СКУ- передача СКУ объемом до 21 групп, в режиме одночастотной фазовой телеграфии;

- F9 И - передача цифровой информации кодом ИРКУТ объемом до 300 групп, в режиме одночастотной фазовой телеграфии;

- F6 - передача цифровой, объемом до 300 групп, буквенно-цифровой информации объемом до 922 групп или цифровой информации СКУ объемом до 21 группы, в режиме ЧВС-4;

- А1 ДКМ - передача цифровой информации в режиме амплитудной телеграфии(AT) с ключа или ДКМ;

- А1 АВТОМ - передача цифровой информации в режиме AT при считывании информации из ЗУ радиостанции до 300 групп;

- ФМ ВНЕШН - передача ФМ (16F9 и F9) от внешних устройств;

- A3 J - передача речевых сообщений по верхней или нижней боковой полосе (этого режима в меню ПРД нет, он находится в меню режима ПРМ).

Скорость передачи информации - 100, 250 и 500 Бод (10,4,2мс).

Приемник

Чувствительность:

- в режиме AT (А1) не хуже 1 мкВ;

- в режиме ФТ (F9), ЧВС-4 (F6) не хуже 2 мкВ;

Виды работы на прием:

- F6Ф - прием частотно-временных сигналов на фиксированной частоте;

- F6П - прием частотно-временных сигналов в ждущем режиме по циклу (1 мин прием на 1-й ЗПЧ, 4 мин выключено, 1 мин прием на следующей ЗПЧ и т.д. на всех подготовленных частотах);

- F6Ж - прием частотно-временных сигналов в ждущем режиме по циклу на одно ЗПЧ (1 мин прием, 4 мин выключено);

- А3J - прием речевых сообщений по нижней или верхней боковой полосе;

- А1 - слуховой прием сигналов амплитудной телеграфии.

Скорость приема информации в режиме ЧВС-4 - 150 Бод.

Запоминающее устройство

Запоминающее устройство радиостанции в режиме УПРАВЛЕНИЯ обеспечивает:

- энергонезависимые запись, корректировку и хранение радиограмм для передачи объемом до 922 групп;

- энергонезависимые запись, корректировку и хранение радиограмм для передачи СКУ объемом до 21 группы;

- запись и хранение до десяти заранее подготовленных частот на прием и передачу;

- прием, запись и хранение до трех принятых радиограмм объемом до 922 групп;

- запись в датчик Р-354ПК и считывание с Р-354ПК телеграмм.

Типы антенн

Радиостанция работает при подключении следующих типов антенн:

- НЛ (наклонный луч) - применяется для работы в неавтоматическом режиме при дальности связи на 200.. .4000 км;

- ДК (дистанционно коммутируемая) - имеет те же параметры, что и НЛ, но применяется для проведения автоматических сеансов связи;

- НЛ или ДК, развернутые в вариантенаклонный вибратор,позволяют организовать связь на расстояние до 200 км в диапазоне частот от 2 до 7,999 МГц;

- АШ для приема информации в движении в диапазоне от 3 до 29,999 МГц, а также обеспечения связи на расстояние до 40 км.

Питание

Питание радиостанции обеспечивается от следующих устройств:

- от АКБ (10НКП-6С);

- от сетевого блока питания;

- от других источников постоянного тока 12... 13,6 В.

Потребляемый радиостанцией ток:

- в режиме полной мощности - 15 А;

- в режиме малой мощности - 7,5 А;

- в режиме приема - 0,6 А;

- в режиме отсчета текущего времени - 0,002 А.

Состав радиостанции

В состав радиостанции Р353СМ входит:

- рабочий комплект в составе:

- приемопередатчик;

- чехол для переноски радиостанции на спине оператора;

- антенна НЛ;

- антенна штырь АШ;

- противовес;

- ключ телеграфный;

- гарнитура микрофонно-телефонная;

- устройство соединительное;

- лампа переносная;

- отвертка.

- комплект вспомогательного имущества:

- блок питания сетевой с кабелями для подключения;

- устройство ЗУ-1;

- батарея аккумуляторная;

- аккумулятор KRH-15/51- 2шт;

- гарнитура микрофонно-телефонная;

- антенна НЛ;

- антенна ДК;

- устройство управления антенной ДК;

- мачта в чехле;

- комплект кабелей и других принадлежностей;

- эксплуатационная документация;

- укладочный ящик.

Приемопередатчик

Назначение

Приемопередатчик предназначен для приема и передачи цифровой, буквенно-цифровой и речевой информации в диапазоне частот от 2 до 29,999 МГц.

Состав

Приемопередатчик состоит из тринадцати функционально законченных устройств, размещенных в брызгозащищенном корпусе. Соединение функциональных устройств с коммутационной платой выполнено на разъемах, что повышает ремонтопригодность приемопередатчика.

Перечень устройств и назначение:

Устройство A1 - УВЧ приемного тракта;

Устройство А2 - преобразователь частот передающего тракта;

Устройство A3 - преобразователь частот приемного тракта;

Устройство А4 - устройство управления приемовозбудителем;

Устройство А5 - устройство цифровой обработки сигналов и управления;

Устройство А6 - вторичный источник питания;

Устройство А7 - синтезатор частот;

Устройство А8 - пульт управления приемопередатчиком;

Устройство А9 - плата сопряжения - микротелефонная гарнитура;

Устройство А10 - усилитель мощности;

Устройство А11 - антенно-согласующее устройство;

Устройство А12 - плата входных цепей.

Таблица 1

Режим ПМВВ	Логические уровни в цепях магистрали управления
Адрес-данные	Ввод-вывод	Синхр.	Информация
Исходное состояние Передача бита кода адреса в устройство обмена Передача бита кода управления в устройство обмена Считывание бита кода состояния из устройства обмена в управляющий микроконтроллер			синхр. синхр. синхр.	адрес код управления код контроля

При этом управляющий микроконтроллер последовательно, начиная с адреса "0001", считывает байт состояния с управляемых устройств до тех пор, пока в старшем разряде байта состояния не обнаружит "Лог.0"

подтверждения запроса, указывающий на то, что именно это устройство выставило ЗАПРОС.

Учебное пособие предназначено для слушателей, обучающихся на цикле №8, вопросам устройства и эксплуатации радиостанций специальной радиоэлектронной связи. - student2.ru

Рисунок 4. Форматы команды управления и байта контроля

После обнаружения блока, установившего запрос, в цепи ЗАПРОС появляется высокий уровень, соответствующий "Лог.1".

Все команды и байты контроля передаются по ПМВВ старшим разрядом Р7 вперед.

Управление режимами работы и контроль трактов передачи и приема осуществляется через устройства обмена с адресами "0001" и "0010". Управление частотой синтезатора и управление устройством А1 осуществляется по адресу "0110" в устройстве А4.

Пульт управления (устройство А8) подключен к ПМВВ через устройство обмена с адресами "0011" и "1110". Через устройство обмена с адресом "1110" производится считывание кодов нажатых кнопок и вывод информации на восьмиразрядный символьный индикатор. Через устройство обмена с адресом "0011" производится считывание в микроконтроллер кодов состояния датчиков усилителя мощности, скорости передачи информации и контроль состояния восьмиразрядного символьного индикатора.

Команды управления антенно-согласующим устройством:

- антенно-согласующее устройство (A11) подключено к ПВММ через устройства обмена с адресами "0100","1000","1010";

- через устройство обмена с адресом "0100" производится передача команд на переключение элементов настройки L и С;

- через устройство обмена с адресом "1000" производится передача команд управления датчиком настройки и АЦП и считывание результатов измерения с АЦП;

- через устройство обмена с адресом "1010" производится передача команд на включение ФНЧ.

Антенна ДК управляется по ПМВВ через устройство обмена с адресом "1100", расположенное в устройстве управления антенной ДК.

Корреспондентский датчик (КД) Р-354ПК подключается к ПМВВ через схему защиты магистрали, которая обеспечивает защиту цепей ПМВВ от внешних воздействий при отключенном соединительном кабеле КД.

Информация в КД формируется шестиразрядными двоичными символами. В связи с тем, что в изделии формируется только цифровая информация, символы которой представляются четырехразрядным кодом, каждый символ, формируемый КД, передается в изделие двумя цифровыми.

Устройство обмена КД имеет двоичный адрес "1111".

Обмен цифровой информацией между изделием и КД осуществляется в двух направлениях:

- из изделия в КД - режим приема;

- из КД в изделие - режим передачи.

Управление режимами работы КД осуществляется командами, формируемыми изделием по ПМВВ.

Рисунок 10.Структурная схема входной части модема

Каждый канал имеет смеситель, на один из входов которого подается сигнал с выхода приемника, а на другой - с опорного генератора частотой 2,5 МГц, причем этот сигнал для двух каналов сдвинут относительно друг друга на 90 град. Опорные сигналы формируются на кольцевом делителе (:4) из сигнала опорной частоты 10 МГц. Для ослабления высших гармоник сигналы, перед тем как поступить на смеситель, проходят через полосовой фильтр. Сигналы с выходов смесителей через ФНЧ поступают на входы приемного порта AD7013, где он фильтруется и преобразуется в дискретные отсчеты, которые в цифровой форме по последовательному каналу поступают в сигнальный процессор. Частота дискретизации составляет 48,6 кГц, а разрядность получаемых отсчетов составляет 15 разрядов.

В сигнальном процессоре поступающие отсчеты подвергаются цифровой фильтрации на полосовых фильтрах с полосой 400 Гц и затуханием при отстройке на 2 кГц в обе стороны не менее 40 дБ.

Фильтрация осуществляется на частотах 1кГц, 3 кГц, 5 кГц и 7 кГц для обоих квадратурных каналов. После фильтрации сигналы возводятся в квадрат и складываются для каждой частоты I и Q каналов. Из полученных сумм извлекается квадратный корень, и полученные отсчеты поступают на приемник ЧВМ. Структурная схема производимых действий показана на рисунке 11.

Рисунок 11. Структурная схема приема ЧВМ

На рисунке 12. показана структурная схема обработки принимаемых сигналов ЧВМ. Сигнал, поступающий с устройств извлечения квадратного корня, с каждого частотного канала поступает на пропорциональный интегратор и в виде цифрового отсчета поступает на цифровую линию задержки, время задержки которой равна четырем тактам ЧВМ. Отсчеты с линии задержки, в соответствии с разрешенными частотно - временными матрицами (ЧВМ), поступают на сумматоры ЧВМ. Полученные отсчеты с сумматоров поступают на решающее устройство, где они сравниваются друг с другом и по сигналу, поступающему с устройства синхронизации, принимается решение о принятой ЧВМ.

Результат принятого решения, совместно с оценкой достоверности, передается в управляющий микроконтроллер для дальнейшей обработки. Система синхронизации из отсчетов, формируемых на выходе сумматоров, ищет моменты принятия решения и подаетих в блок принятия решения. Одновременно с приемом ЧВМ формируется сигнал для управления усилением главного тракта.

Управление производится по результату анализа качества принимаемого сигнала.

Рисунок 12. Структурная схема приемника ЧВМ

Режим приема телеграфа осуществляется по схеме, показанной на рисунке 13. Прием осуществляется на третьем частотном канале.

Рисунок 13. Структурная схема приема телеграфа

Сигнал с приемника поступает на полосовой фильтр с центральной частотой 3 кГц и полосой 400 Гц, а затем на умножитель, где перемножается с опорной частотой 3 кГц, которую можно перестраивать в диапазоне от 1300 Гц до 4700 Гц в зависимости от положения ручки ТОН. После умножителя сигнал поступает на ФНЧ с частотой среза 1700 Гц, и далее подается на телефоны. Режим приема речевых сигналов осуществляется по схеме, показаннойна рисунке 14.

Рисунок14. Структурная схема приема речевых сигналов с одной боковой полосой (ОБП)

Прием речевых сигналов с ОБП осуществляется на частоте 7кГц. Квадратурные составляющие сигнала поступают на полосовые фильтры с центральной частотой 7 кГц и полосой 3,2 кГц, затем перемножаются в канале I на SIN составляющую опорного сигнала, а в Q канале - на COS составляющую сигнала. Частота опорного сигнала равна 7 кГц.

Результаты перемножения для выделения верхней боковой полосы частот вычитаются, а для выделения нижней боковой полосы частот складываются. После суммирования (вычитания) полученные сигналы поступают на коммутатор, где, в зависимости от выбранного режима приема, пропускается на выход сумма или разность. С выхода коммутатора сигнал через ФВЧ с частотой среза 300 Гц и через ФНЧ с частотой среза 3,2 кГц поступает на телефоны.

Синтезатор (устройство А7)

Синтезатор (А7) предназначен для формирования высокочастотных сигналов 64,5...92,499 МГц с шагом 1 кГц и 60 МГц. Схема электрическая функциональная синтезатора приведена на рисунке 19.

Синтезатор построен по трехкольцевой схеме ФАПЧ. Кольцо ФАПЧ крупной сетки частот с шагом 100 кГц перекрывает диапазон 61,4...89,3 МГц. Мелкая сетка частот с шагом 1 кГц в диапазоне 3,1...3,199 МГц получается путем деления на 40 выходных частот второго кольца ФАПЧ с шагом 40 кГц в диапазоне частот 124,0...127,960 МГц.

В третьем суммирующем кольце ФАПЧ разностная частота выходного сигнала и сигнала крупной сетки частот синхронизируется ФАПЧ с частотой мелкой сетки.

Рисунок 19. Синтезатор. Схема электрическая функциональная

В кольцах ФАПЧ крупной и мелкой сеток частот применена микросхема МС145170, которая содержит приемный регистр-распределитель, ДПКД и ДФКД с соответствующими шестнадцатиразрядными и пятнадцатиразрядными регистрами управления, восьмиразрядный регистр управления выходами микросхемы и четырехразрядный программируемый делитель опорной частоты.

Управление микросхемой МС145170 осуществляется по трем входам: ДАННЫЕ, СИНХРОНИЗАЦИЯ, СТРОБ ЗАПИСИ с устройства А1 приемопередатчика.

Данные в три регистра каждой из микросхем МС145170 вводятся последовательно, в любой очередности - старшим битом вперед.

Восемь бит данных записываются в управляющий регистр микросхемы. 16 бит - в регистр ДПКД и 15 бит - в регистр ДФКД. Данные, записанные в регистры ДПКД и ДФКД, являются двоичными числами, соответствующими коэффициентам деления.

Восемь бит регистра управления определяют состояние выходов микросхемы МС145170 и коэффициент деления частоты опорного генератора в программируемом делителе для получения частоты 623 кГц, необходимой для синхронизации вторичного источника питания (А7).

Высокочастотное напряжение частотой 60 МГц, необходимое для работы трактов приема и передачи, формируется резонансным умножителем частоты путем умножения частоты опорного генератора 10 МГц на 6.

Рисунок 20. Схема управления и индикации

Каждый разряд индикатора представляет собой точечную светодиодную матрицу 5*7, управляемую декодером. ПЗУ индикатора хранит 128 символов, кроме того, имеется ОЗУ временного хранения 16 символов для внешнего программирования. В индикаторе предусмотрена возможность управления пятью уровнями яркости свечения отображаемых символов. Управляется индикатор параллельным трехбайтовым двоичным кодом.

Схема управления клавиатурой работает следующим образом. При нажатии любой из кнопок в цепи ЗАПРОС ПМВВ возникает низкий уровень, поступающий в микроконтроллер приемопередатчика. В ответ микроконтроллер по ПМВВ считывает с устройства обмена с адресом "1110" один байт информации, содержащий двоичный код нажатой кнопки.

Мультиплексор состояния датчиков и скорости передачи работает по командам микроконтроллера. При поступлении сигналов ВВОД/ВЫВОД и кода адреса "0011" по ПМВВ в устройстве обмена с адресом "0011" разрешается прохождение тактовых импульсов в мультиплексор. При поступлении тактов импульсов ИНФОРМАЦИЯ о состоянии датчиков скорости передачи (положение перемычки переключателя скорости) и уровня излучаемой мощности (МАЛ – ПОЛН) в виде последовательного кода через устройство обмена по ПМВВ считывается в микроконтроллер.

В состав устройства А8 входят также регуляторы уровня громкости (ГРОМКОСТЬ) и тона (ТОН), последний используется при слуховом приеме радиограмм в режиме A1.

Устройство сопряжения (устройство А9) предназначено для сопряжения приемопередатчика с микрофонно-телефонной гарнитурой и выполнено на двух согласующих трансформаторах.

Блок питания сетевой

Блок питания сетевой (БПС) предназначен для питания изделия Р-353СМ от сети переменного тока напряжением (110+-22)В и (220+-44)В и частотой 50 или 60Гц. БПС обеспечивает заряд батареи аккумуляторов (типа 10НКП6с) от сети и разряд аккумуляторов на внутреннюю нагрузку. БПС обеспечивает выходной ток до 15А напряжением (12+2,5-1,5)В по цепям передатчика.

В режиме ЗАРЯД БПС обеспечивает ток (2+-0,35)А при напряжении 12В и поддерживает его в течение всего времени заряда аккумуляторов.

В режиме РАЗРЯД ток разряда (2,5+- 0,25)А при напряжении +12В. Напряжение отключения при разряде в нормальных условиях от 10 до 10,5В.

Блок питания обеспечивает индикацию включения сети СЕТЬ и режимов работы ЗАРЯД, РАЗРЯД светодиодами ЗАРЯД, РАЗРЯД, СЕТЬ, расположенных на передней панели блока.

Функциональная схема БПС показана на рисунке 23.

БПС имеет четыре режима работы: ПРД, ПРМ, РАЗРЯД и ЗАРЯД. В режиме РАЗРЯД сеть не используется, и переключатель СЕТЬ находится в положении ОТКЛ.

При работе БПС от сети напряжение сети через фильтр радиопомех поступает на выпрямитель, нагруженный на емкостной НЧ фильтр, с которого снимается постоянное напряжение питания усилителя мощности.

Рисунок 23. Блок питания сетевой. Схема электрическая функциональная

В зависимости от положения переключателя 110/220В при питании от сети соответствующим напряжением изменяется схема выпрямителя, так что постоянное напряжение питания усилителя мощности остается неизменным.

Усилитель мощности построен таким образом, что при скачке постоянного напряжения питания в момент включения сети создаются условия для самовозбуждения через обмотку обратной связи трансформатора Т1 и сохраняются на время заряда конденсаторов в усилителе мощности и НЧ фильтре. Трансформированное выходным трансформатором усилителя мощности напряжение возбуждения через ВЧ выпрямитель и схему защиты в виде постоянного напряжения поступает на схему питания широтно-импульсного модулятора (ШИМ) и предварительного усилителя, которые служат стабилизатором напряжения питания. При появлении напряжения питания ШИМ начинает вырабатывать импульсы, поступающие на предварительный усилитель. В начальный момент предварительный усилитель запирается схемой запуска предварительного усилителя. Схема запуска срабатывает при достижении напряжения +10В на ВЧ фильтре. Предварительный усилитель отпирается, его транзисторы немедленно шунтируют первичную обмотку трансформатора Т1, чем прерывается самовозбуждение усилителя мощности. Усилитель мощности усиливает и трансформирует импульсы, поступающие через предварительный усилитель от ШИМ.

Частота импульсов ШИМ постоянна, а длительность изменяется в зависимости от напряжения, поступающего на его вход с делителя R3,R4, R5. Для входа ШИМ существует высокостабильное пороговое напряжение. При напряжении на входе ШИМ меньше порогового длительность импульсов на выходе максимальна. При достижении порогового напряжения длительность импульсов начинает быстро уменьшаться и в узком интервале входного напряжения уменьшается до минимальной величины. От ширины импульсов пропорционально зависит выходное постоянное напряжение на выходе ВЧ фильтра. Функция ВЧ фильтра - сглаживание высокочастотных пульсаций после выпрямления импульсов от усилителя мощности.

На выходе ВЧ фильтра установлен делитель напряжения R3, R4, R5, с которого, как было указано выше, поступает напряжение на вход ШИМ. Делитель напряжения, ШИМ, предварительный усилитель, усилитель мощности, ВЧ выпрямитель, ВЧ фильтр образуют систему автоматического регулирования с обратной связью, которая поддерживает выходное напряжение постоянным при изменении нагрузки и питающих напряжений. Величина выходного напряжения на выходе ВЧ фильтра устанавливается равной +13В. Это напряжение непосредственно поступает на выход блока для питания цепей приемника и обозначено на функциональной схеме БПС +12В.ПРМ. Режим работы ПРД устанавливается, когда реле -12В.ПРД подключает к соответствующим выходам напряжение +12В с выхода ВЧ фильтра. Это происходит при подаче с изделия на контакт выходного разъема БПС ВКЛ.ПРД напряжения (-12В).

При возрастании тока в нагрузке выше 15А выходное напряжение схемы зашиты от перегрузок по току, через диод поступающее на резистивный делитель, превышает величину напряжения, установившуюся на резисторах R4, R5, что приводит к уменьшению длительности импульсов ШИМ и в итоге к ограничению тока в нагрузке.

Режим работы ЗАРЯД устанавливается при подключении к выходному разъему БПС кабеля из комплекта блока. На разъеме кабеля между контактами +12В ПРМ и ВКЛ. ЗУ установлена перемычка, через нее выходное напряжение поступает на схему повышения порога ШИМ, которая подключает дополнительный резистор параллельно цепочке R4, R5, уменьшая этим часть напряжения, поступающего на вход ШИМ с выхода ВЧ фильтра, чем обеспечивается возможность иметь на выходе блока более высокое напряжение, достаточное для заряда аккумуляторов. Выходной ток через контакт ВКЛ.ЗУ и схему стабилизации тока заряда поступает на контакты +аккумулятора. При увеличении тока заряда выше 2А схема стабилизации тока заряда через диод VD2 увеличивает напряжение на входе ШИМ, что приводит к снижению напряжения на выходе блока до величины, при которой ток устанавливается равным 2А.

Для разряда батареи аккумуляторов кабелем ИВ4.853.271 из комплекта изделия она подключается к БПС, при этом переключатель СЕТЬ установлен в положение ОТКЛ. Включение режима РАЗРЯД производится нажатием кнопки РАЗРЯД на передней панели блока питания. Свечение соответствующего светодиода показывает наличие тока разряда в резисторах нагрузки R1, R2.

При понижении напряжения до (10-10,8)В, схема отключает нагрузку, разряд прекращается, и светодиод РАЗРЯД гаснет.

Зарядное устройство ЗУ1

Зарядное устройство ЗУ1 предназначено для подготовки к работе герметичного цилиндрического никель-кадмиевого аккумулятора типоразмера АА с номинальной емкостью 450...900 мА/ч. Допустимо подключение аккумулятора большей емкости, но в этом случае полный заряд не гарантируется.

ЗУ1 позволяет быстро (за время не более 3 часов) максимально безопасно зарядить полностью разряженный аккумулятор, практически без контроля со стороны оператора.

Штатными источниками питания для ЗУ1 являются блок питания сетевой или подготовленная к работе (заряженная) батарея аккумуляторная, также в качестве блока питания для работы ЗУ1 может служить любой источник постоянного тока напряжением 10,5...14,5В, обеспечивающий ток не мeнеe 180 мА с пульсацией напряжения не более 0,5%.

В ЗУ1 имеется защита от переполюсовки питающего напряжения, и оно кратковременно выдерживает превышение номинального напряжения питания до 29В.

Основные технические характеристики ЗУ1:

- ток разряда аккумулятора (мA) 200+-50;

- ток заряда аккумулятора (мА) 340+-40;

- ток подзаряда аккумулятора (мА) 15+-5;

- диапазон рабочих температур (град.С) 0...50;

- габаритные размеры (мм) не более 120*80*25;

- масса не более 0,18 кг.

ЗУ1 не предназначено для заряда химических элементов типа А316.

Структурная схема ЗУ1 приведена на рисунке 24.

ЗУ1 обеспечивает три режима работы. Смена режимов происходит автоматически:

- режим разряда аккумулятора током разряда;

- режим заряда аккумулятора током заряда;

- режим подзаряда аккумулятора током подзаряда.

После подачи напряжения питания и установки аккумулятора ЗУ1 переводится в режим разряда нажатием кнопки ПУСК (START).

При этом появляется сигнал "Лог.1" на входе DCMD микроконтроллера, после чего на выходе MOD устанавливается "Лог.0", а на выходе MS "Лог.1". Высокий уровень на выводе DIS включает индикатор разряда (DISCHARGE) и через цепи управления разряда коммутирует аккумулятор на разряд. Ток разряда аккумулятора определяется сопротивлением нагрузки разряда ЗУ1 и не контролируется микроконтроллером. Во время разряда индикатор разряда (DISCHARGE) светится непрерывно. Индикатор состояния заряда (STATUS CHARGE) - прерывисто.

Контакты аккумулятора через ФНЧ подключены к входам SNS и ВАТ микроконтроллера. При достижении напряжения на аккумуляторе 1В разряд прекращается. На вывод DIS устанавливается "Лог.0", который закрывает цепи управления разрядом, и ЗУ1 автоматически переходит в режим заряда. С установкой на выходе DIS "Лог.0" на выходе MOD появляются импульсы, которые поддерживают с помощью цепей управления заряда стабильный ток заряда аккумулятора.

Стабильность зарядного тока обеспечивается широтно-импульсной модуляцией сигнала на выходе MOD микроконтроллера. Длительность импульсов на указанном выходе устанавливается такой, чтобы на датчике тока поддерживалось постоянное напряжение 235 мВ.

Рисунок 24. Структурная схема ЗУ1

Индикатор состояния заряда (STATUS CHARGE) на протяжении всего времени заряда светится непрерывно.

Критерием прекращения режима заряда для микроконтроллера является одно из трех условий:

- снижение напряжения аккумулятора на величину не менее 12 мВ;

- достижение максимального напряжения аккумулятора (1,72+-0,05В);

- достижение времени заряда (360+-10)мин.

ПРИМЕЧАНИЕ. В течение первых 820с после установления режима заряда микроконтроллер не следит за первыми двумя условиями.

Режим заряда прекращается, когда на выводе МОD микроконтроллера устанавливается "Лог.0", который закрывает элементы, управляющие током заряда. Индикатор состояния заряда (STATUS CHARGE) начинает равномерно мигать, с этого момента аккумулятор считается подготовленным к работе, его можно извлекать из ЗУ и использовать по назначению.

Если аккумулятор не извлечен из ЗУ1, он будет постоянно подзаряжаться через резистор в цепи управления зарядом током подзаряда. В таком состоянии он может находиться длительное время без снижения уровня заряда.

Источником питания для микроконтроллера служит линейный стабилизатор напряжением (5+-0,3)В.

Источником напряжения для заряда аккумулятора выбран импульсный преобразователь напряжения, на выходе преобразователя поддерживается стабилизированное напряжение 3,3 В.

Диапазон входного напряжения для работы импульсного преобразователя от 8 до 30В. Индикатор питания (POWER) светится непрерывно, пока входное напряжение находится в этом диапазоне. При уменьшении напряжения менее 8В яркость свечения снижается и прекращается при напряжении менее 5В.

Батарея аккумуляторная

Батарея аккумуляторная предназначена для электропитания приемопередатчика или устройства ЗУ1 в полевых условиях.

Основные технические характеристики батареи:

- номинальная емкость - 6 А/ч;

- номинальное напряжение - 12В;

- масса - не более 4,5 кг.

Батарея состоит из двух групп по пять никель-кадмиевых аккумуляторов, соединенных последовательно, посредством гибких изолированных проводов - перемычек. Крайние клеммы обеих групп также гибкими проводами соединены с разъемом.

Подготовка батареи к работе должна выполняться в строгом соответствии с указаниями в паспорте.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

В настоящем учебном пособии описаны назначение технические характеристики и принцип работы составных частей радиостанции Р353СМ. Для изучения практической работы и порядка эксплуатации радиостанции, необходимо использовать часть 2 данного пособия.