УСТРОЙСТВО АВТОМАТИЧЕСКОЙ РАДИОТЕЛЕФОННОЙ СВЯЗИ Российский патент 1994 года по МПК H04B7/26 

Изобретение относится к радиотехнике. Предназначено для установления автоматической связи радиостанций, включая симплексные, с телефонными абонентами и абонентов телефонной сети с радиостанциями.

Целью изобретения является увеличение пропускной способности устройства, его надежности и удобства пользования.

На фиг. 1 представлена структурная электрическая схема устройства; на фиг. 2 - структурная электрическая схема блока сброса по сигналам занятости АТС; на фиг. 3 - принципиальная электрическая схема подвижного узла; на фиг. 4 - принципиальная электрическая схема приемника тональной частоты и блока обнуления и прекращения соединения; на фиг. 5 - принципиальная электрическая схема блока сброса по сигналам занятости АТС.

Устройство автоматической радиотелефонной связи (см. фиг. 1) состоит из мобильной радиостанции 1, к передатчику которой через номеронабиратель 3 подключен мобильный блок 4, содержащий генератор тональной частоты 5 с устройством настройки 6 и включатель генератора 7 с индикатором включения 8; стационарной радиостанции 9, к приемнику которой для выделения тональных импульсов и преобразования их в импульсы набора номера подключен приемник тональной частоты 10, содержащий фильтр 13, непосредственно фильтр тональной частоты 11 с устройством его подстройки 12 и детектором 14, на выход которого подключены формирователь серий импульсов 15 для последующего счета серий и блок набора номера и удержания соединения 16, выходы которого подключены к блоку управления передачей голосом телефонного абонента 18 и к блоку сброса по сигналам занятости АТС 19.

Последний содержит фильтр помех 25 (см. фиг. 2), подключенный к выходу линейного трансформатора 17, фильтр тональной частоты ответа АТС 29 для выделения тональных сигналов АТС с устройством точной его подстройки под частоту сигналов базовой АТС 30, формирователь уровня наличия сигнала 28 для обеспечения работы логических устройств, выход которого подключен к устройству задержки срабатывания счетчика от случайных сигналов 26 и далее к счетчику количества поступающих сигналов АТС 27, выход которого подключен к формирователю сигнала сброса 31 для срабатывания блока обнуления и прекращения соединения 20. Блок 20 (см. фиг. 1), выполненный на базе инвертора 21, реле времени 22 и элемента И-НЕ 23, подключен к кнопке ручного сброса соединений В2, а также через двухпозиционный переключатель для обеспечения возможности установления соединения с помощью оператора на блок набора номера 16, который соединен с объединенным выходом блока 18 на вход блока вызова радиоабонента со стороны телефонного абонента 24.

Устройство работает следующим образом.

Выключателем 7 (см. фиг. 1) включаем генератор тональной частоты 5 и одновременно автоматически передатчик мобильной радиостанции 1. На срабатывание последних указывает индикатор 8 и красный светодиод на радиостанции. Указанный тональный генератор собран на базе операционного усилителя Д1 в интегральном исполнении (см. фиг. 3) с устройством точной настройки 6 на базе резистора Р2. Последний включен в цепь обратной связи высокоточной стабилизации частоты от перепадов температур и напряжения питания. Выполнение мобильного блока на базе микросхемы типа 553УД1А существенно повышает надежность блока по климатическим условиям и вибрации, а также по габаритам и потреблению электроэнергии (что особенно важно при использовании установки с носимыми радиостанциями).

Непрерывный сигнал тонального генератора подается на модуляционный вход передатчика 1 через нормально замкнутые контакты номеронабирателя 3. Высокочастотный сигнал, модулированный тональной частотой, поступает на вход приемника базовой стационарной радиостанции 9, а оттуда демодулированный сигнал подается на фильтр помех 13 (фильтр по питанию, высокой амплитуде сигнала и т. п. ) приемника тональной частоты 10 (С7, С8, Д2, Д3, Р9, Р10, см. фиг. 4). С фильтра помех сигнал поступает непосредственно на фильтр тональной частоты 11, представляющий селективную систему с очень узкой полосой пропускания частоты (около 10 Гц). Он выполнен на базе операционного усилителя Д2 (м/схема 553УД1А), что кроме указанных преимуществ, унифицирует его также с генератором мобильного блока 4. Фильтр 11 оснащен устройством точной подстройки 12 на базе резистора Р14 (см. фиг. 4), включенного в цепь обратной связи высокоточной стабилизации частоты резонанса. Усиленный сигнал с фильтра тональной частоты 11 поступает на детектор сигналов набора номера 14 (Д8, С16, Р23, Р24, см. фиг. 4). С выхода детектора сигнал подается на формирователь серий 15 для формирования импульсов, необходимых для работы (счета серий) блока 16. Одновременно сигнал с детектора 14 подается непосредственно на блок 16. При этом срабатывает реле Р1, которое своими контактами подключает линейный трансформатор 17 к телефонной линии.

Таким образом подачей непрерывного тонального сигнала производится автоматический сброс случайно записанной в счетчик блока 16 информации, запись числа, установленного на программном устройстве в указанный счетчик серий импульсов, занятие и удержание телефонной линии.

При наборе телефонного номера на подвижном узле, вызывающего прерывание сигнала тональной частоты, импульсы набора вызывают синхронное размыкание абонентской линии АТС контактами реле Р1. После набора количества цифр, соответствующего установленному на программном устройстве блока 16 или кратному ему с промежуточными цифрами, и выключения тонального генератора 5 мобильная радиостанция 1 становится на прием, а блок 16 производит постоянное удержание телефонной линии контактами реле Р1. При этом одновременно при выключенном генераторе 5 установка подготавливается к автоматическому сбросу при последующем наборе номера. Параллельно с работой реле Р1 и удержанием линии выход приемопередатчика 9 подключается к линейному трансформатору 17. При появлении на этом трансформаторе сигнала посылки вызова (ответа телефонной станции) последний поступает на вход блока управления передачей 18 и одновременно на модулирующий вход передатчика радиостанции 9, который включается на передачу.

После ответа абонента АТС работа блока 18 управляется автоматически речевыми сигналами этого абонента (аналогично приему посылки вызова) с паузами 1-42 с после 15-20 с непрерывной передачи со стороны телефонного абонента. Мобильный абонент управляет режимом приема-передачи обычным способом, например, с помощью тангенты. Для окончания разговора по инициативе мобильного абонента последний включает и выключает включатель 7 тонального генератора, блок 16 прекращает соединение и схема возвращается в исходное состояние, а абонент АТС прослушивает сигналы отбоя.

Если телефонный абонент прекращает соединение (положит трубку) раньше мобильного, то сигналы отбоя АТС через фильтр помех 25 поступают на фильтр тональной частоты 29 и одновременно для трансляции сигналов радиоабоненту на блок управления передачей 18. Фильтры 25 и 29 с устройством точной подстройки 30 (см. фиг. 2 и 5) выполнены аналогично фильтрам 13, 11 и 12 приемника тональной частоты 10 и работают описанным ранее способом. Выделенные и усиленные сигналы отбоя с фильтра тональной частоты поступают на устройство формирования сигнала уровня ТТЛ логики (С26, Р45, Р48, Д14, Т5) формирователя уровня наличия сигнала 28. При наличии сигнала на выходе формирователя 28 (одновибратор Д5.1) формируется низкий уровень, который закрывает транзистор Т4 устройства задержки срабатывания счетчика 26. Заряжается конденсатор С27, предотвращающий случайное срабатывание счетчика 27 (Д6) от посторонних сигналов (например, при совпадении с речевыми сигналами). Одного сигнала отбоя длительностью 0,5 с достаточно для заряда указанного конденсатора С27 и записи единичной информации в счетчик 27. После прохождения восьми сигналов отбоя на выходе счетчика формируется высокий уровень, который запускает формирователь сигнала сброса 31 (одновибратор Д5.2). Последний формирует короткий импульс низкого уровня, поступающий на первый вход элемента И-НЕ 23 блока обнуления и прекращения соединения 20, который через инвертор 21 обнуляет установку (блок 16 и счетчик блока 19). Сброс блока 19 производится для последующего приема сигналов отбоя АТС.

Таким образом, при поступлении сигналов отбоя АТС установка приходит в исходное состояние не через 15-20 с (как в прототипе и аналогах), а по окончании восьмого короткого сигнала (т. е. через 4 с), что значительно увеличивает пропускную способность системы. Выполнение блока (см. фиг. 2, 5) предусматривает максимальную унификацию его с другими блоками установки (блоками 4 и 10), имеет минимум подстройки (только Р37), схема проста в изготовлении, имеет малое потребление электроэнергии (порядка 15 мА), надежна в работе.

Описанным способом работает установка также при занятости вызываемого телефонного абонента.

Если телефонный абонент отсутствует и на вызов не отвечает (не снимает трубку), то установка автоматически прекратит соединение также через восемь сигналов (в данном случае длинных), что удобно для пользователя. Однако в данном случае мобильных радиоабонент может прекратить соединение и вручную путем включения и выключения включателя 7 тонального генератора в перерывах между посылками сигнала вызова.

В случае любых ситуаций, в том числе нештатных (сильные помехи в линии, плохая работа АТС и т. д. ), предусмотрен резервный автоматический сброс установки через любое заданное время (обычно 15-20 с) посредством реле времени 22, выход которого подключен на второй вход элемента И-НЕ 23. На этот же вход предусмотрена и подключена кнопка ручного сброса всех видов соединений (В2). Для предотвращения автоматического сброса полезного соединения телефонный абонент при его непрерывной передаче должен делать через указанное установление время (15-20 с) паузу 1-2 с (длительность 15-20 с получена опытным путем).

При нахождении мобильного радиоабонента в зоне неуверенного радиоприема с базовой стационарной радиостанцией, а также в случае сильных радиопомех отдельные импульсы тональных сигналов набора номера и разговорных звуков могут не достигать стационарного приемника, что приведет к ошибочности или невозможности установления соединения. Вместе с тем смысл передаваемой информации (разговора) путем переспросов и повторений при необходимости можно понять. Поэтому для таких случаев предусматривается возможность оказания помощи в установлении соединения оператором (при его наличии).

Для этого пятый вход блока набора номера и удержания соединения 16 подключен к общему проводу через нормально замкнутые контакты переключателя В3, а его нормально разомкнутые контакты включены на третий вход блока 20 (т. е. общий провод от блока 16 переключателя к блоку 20, см. фиг. 1).

При необходимости ручного соединения мобильного радиоабонента с телефонным абонентом оператор стационарного узла тумблером В4 отключает блок 24 от телефонной линии, набирает на параллельном телефоне требуемый телефонный номер и устанавливает с этим абонентом связь. Затем оператор вызывает мобильного радиоабонента и нажатием кнопки (переключателя) В3 соединяет абонентов. В данном случае при разрыве общего провода с входом блока 16 на всех информационных входах счетчика серий импульсов этого блока формируются сигналы высокого уровня.

При практически одновременном переключении общего провода на второй вход элемента И-НЕ (см. фиг. 1) происходит запись с информационных входов в указанный счетчик. Срабатывает реле Р1 и происходит установление соединение. Управление работой установки (прием-передача) и разъединение происходят автоматически описанным ранее способом. Обратное включение тумблера В4 можно произвести после установления соединения (или в любое другое время).

Так как установка подключается к абонентской телефонной линии как оконечное устройство с присвоенным телефонным номером, то в случае его набора другим телефонным абонентом схема работает следующим образом (фиг. 1).

Зуммерный сигнал АТС поступает на вход блока вызова радиоабонента 24 который включает приемопередатчик 9 на передачу. Блок 24 одновременно через формирователь серий 15 подает импульсы на вход блока набора номера и удержания соединения 16, а колебания тональной частоты синхронно посылкам вызова телефонной станции подаются на модуляционный вход передатчика 9. В результате контактами реле Р1 происходит соединение и удержание телефонной линии.

После прекращения сигналов посылки вызова, которые прослушивают все радиоабоненты данной сети, телефонный абонент уточняет голосом нужного радиоабонента, который снимает МТ трубку радиостанции и осуществляет разговор с телефонным абонентом.

Разъединение соединения производится способом, описанным ранее. Если мобильный радиоабонент на вызов телефонного абонента не отвечает, то после прекращения последним попытки вызова (кладет трубку) установка принимает сигналы отбоя и описанным выше способом через восемь сигналов обнуляется.

В случае несрабатывания (по разным причинам) блока 24 оператор имеет возможность нажатием кнопки В3 осуществить соединение телефонного абонента с радиоабонентом.

Связь радиоабонентов одной сети между собой осуществляется обычным способом. При этом при использовании установки есть возможность установления соединений между мобильными радиообъектами разных сетей (частот) путем набора первым радиоабонентом телефонного номера, на который подключен другой радиоабонент.

Устройство запитывается от источников питания радиостанции. (56) Патент Японии N 58-29014, кл. Н 04 В 7/26, 1983.

Радиостанции подвижной связи. Справочник под ред. Дежурный И. И. М. : Связь, 1979 г. с. 47-58.

Использование: для автоматической связи радиосвязи, включая симплексные, с абонентами телефонной сети и телефонных абонентов - с радиостанциями. Сущность изобретения: устройство содержит подвижный узел, включающий приемопередатчик, мобильный блок с генератором тональной частоты, номеронабиратель и станционный узел, содержащий премопередатчик, приемник тональной частоты, формирователь серий импульсов, блок набора номера и удержания соединения, блок управления передачей, блок обнуления и прекращения соединения, блок вызова радиоабонента и линейный трансформатор, блок сброса по сигналам занятости АТС, состоящий из фильтра помех, фильтра тональной частоты, устройства задержки срабатывания счетчика, формирователя уровня сигнала, устройства точной подстройки, счетчика количества сигналов и формирователя сигнала сброса, схему подключения блоков с переключателем для ручного установления соединений, мобильный блок, приемник тональной частоты на базе операционного усилителя и блок обнуления на базе элемента И - НЕ. 5 ил.

1. УСТРОЙСТВО АВТОМАТИЧЕСКОЙ РАДИОТЕЛЕФОННОЙ СВЯЗИ , содеpжащее на подвижном узле пpиемнопеpедатчик, вход котоpого соединен с последовательно соединенными генеpатоpом тональной частоты и номеpонабиpателем, а на стационаpном узле-пpиемопеpедатчик, пеpвый выход котоpого подключен к входу пpиемника тональной частоты, блок упpавления пеpедачей и линейным тpансфоpматоp, отличающееся тем, что введены блок сбpоса по сигналам занятости автоматической телефонной станции (АТС), фоpмиpователь сеpии импульсов, блок набоpа номеpа и удеpжания соединений, блок обнуления и пpекpащения соединения и блок вызова pадиоабонента, пеpвый и втоpой входы котоpого подключены к пеpвичной обмотке линейного тpансфоpматоpа, пеpвый выход котоpого подключен к пеpвому входу блока упpавления пеpедачей, пеpвый выход котоpого подключен к пеpвому входу блока обнуления и пpекpащения соединения, выход котоpого подключен к пеpвому входу блока набоpа номеpа и удеpжания соединения, втоpой и тpетий входы котоpого подключены соответственно к выходу фоpмиpователя сеpий импульсов и выходу пpиемника тональной частоты, соединенному с пеpвым входом фоpмиpователя сеpий импульсов, втоpой вход котоpого подключен к пеpвому выходу блока вызова pадиоабонента, втоpой и тpетий выходы котоpого подключены к пеpвому и тpетьему входам пpиемопеpедатчика, втоpой выход котоpого подключен к втоpому входу блока упpавления пеpедачей, тpетий вход котоpого подключен к пеpвому выходу блока набоpа номеpа и удеpжания соединения, пpичем сpедняя точка втоpичной обмотки линейного тpансфоpматоpа подключена к втоpому входу и тpетьему выходу пpиемопеpедатчика, тpетий вход котоpого подключен к тpетьему выходу блока упpавления пеpедачей, пpичем выход блока сбpоса по сигналам занятости АТС подключен к втоpому входу блока обнуления и пpекpащения соединения, а пеpвый и втоpой входы - соответственно к пеpвому выходу линейного тpансфоpматоpа и к втоpому выходу блока набоpа и удеpжания соединения, четвеpтый вход котоpого подключен к объединенным втоpому выходу блока упpавления пеpедачей и тpетьему входу блока вызова pадиоабонента, четвеpтый выход котоpого подключен к четвеpтому входу блока упpавления пеpедачей. 2. Устpойство по п. 1, отличающееся тем, что блок сбpоса по сигналам занятости АТС содеpжит фильтp помех, вход котоpого является пеpвым входом блока, а выход подключен к входу фильтpа выделения тональных сигналов АТС, пеpвый и втоpой подстpоечные входы котоpого подключены к пеpвому и втоpому выходам блока подстpойки фильтpа под частоту сигналов АТС, вход котоpого подключен к выходу фильтpа тональных сигналов АТС и к входу фоpмиpователя уpовня сигнала, выход котоpого подключен к входу блока задеpжки сpабатывания счетчика от случайных сигналов, выход котоpого подключен к пеpвому входу счетчика количества сигналов АТС, втоpой вход котоpого является входом для сбpоса счетчика, а выход соединен с входом фоpмиpователя сигнала сбpоса. 3. Устpойство по п. 1, отличающееся тем, что на стационаpном узле пятый вход блока набоpа номеpа и удеpжания соединения подключен к общему пpоводу чеpез ноpмально замкнутые контакты пеpеключателя, ноpмально pазомкнутые контакты котоpого соединены с тpетьим входом блока обнуления и пpекpащения соединения.