ПЕРЕДАЮЩЕЕ УСТРОЙСТВО ДЛЯ РАДИОСВЯЗИ Российский патент 1998 года по МПК H04B1/04 H03H7/40 

Изобретение относится к области радиотехнике и может быть использовано при построении передающих устройств для радиосвязи.

Известно передающее устройство, содержащее последовательно соединенные синтезатор частот, модулятор, усилитель радиосигналов, циркулятор и антенно-фидерное устройство, а также балластную нагрузку, подключенную к второму выходу циркулятора (Каганов В.И. СВЧ-полупроводниковые радиопередатчики. - М.: Радио и связь, 1988, с. 376, рис. 11.27).

Недостатком указанного устройства является низкий КПД из-за потери части мощности ВЧ-сигналов, отраженной от антенно-фидерного тракта (вследствие неполного согласования выходного сопротивления усилителя радиосигналов и сопротивления антенно-фидерного тракта) и рассеиваемой на балластной нагрузке, подключенной к второму выходу цикрулятора.

Наиболее близким по количеству сходных признаков и по выполняемым функциям является передающее устройство, содержащее последовательно соединение генератор модулирующих сигналов, возбудитель, усилитель мощности, циркулятор и антенно-фидерное устройство, а также балластную нагрузку, соединенную с вторым выходом циркулятора (Каганов В.И. Транзисторные радиопередатчики. Изд. 2-е, переработанное и дополненное. - М.: Энергия, 1976, с. 415, рис. 11. 14). Указанное устройство примем в качестве прототипа.

Недостатком прототипа является относительно низкой КПД вследствие того, что мощность отраженного от антенно-фидерного тракта радиосигнала рассеивается на балластной нагрузке, т.е. тратится бесполезно.

Цель изобретения - построение передающего устройства для радиосвязи, обеспечивающего повышение коэффициента полезного действия при передаче дискретных радиосигналов, защиту от межсимвольных искажений и от помех, наводимых в антенно-фидерном тракте посторонними источниками радиоизлучений.

Поставленная цель достигается тем, что в передающее устройство для радиосвязи, содержащее последовательно соединенные генератор модулирующих сигналов, возбудитель и усилитель мощности, последовательно соединенные циркулятор и антенно-фидерный тракт, а также первую балластную нагрузку, дополнительно введены сумматор мощности, последовательно соединенные фазовый детектор и управляемый фазовращатель, управляемый переключатель высокочастотного сигнала, вторая, третья и четвертая балластные нагрузки, первый и второй переключатели типа сигнала "Аналог-Дискрет", первый и второй переключатели вида сигнала, дифференцирующее устройство, первый, второй и третий диоды, первый инвертор, последовательно соединенные элемент задержки, второй инвертор и триггер, направленный ответвитель и измерительный прибор.

Первый вход сумматора мощности соединен с выходом усилителя мощности и с первым входом фазового детектора, а второй вход сумматора мощности - с вторым входом фазового детектора и с выходом управляемого фазовращателя. Первый выход сумматора мощности соединен с входом циркулятора, а второй выход сумматора мощности - с второй балластной нагрузкой. Второй выход циркулятора соединен с входным контактом второго переключателя типа сигнала "Аналог-Дскрет", один из выходных контактов которого соединен с первой балластной нагрузкой, а другой выходной контакт - с сигнальным входом управляемого переключателя высокочастотного сигнала, один из выходов которого соединен с третьей балластной нагрузкой, а другой выход управляемого переключателя высокочастотного сигнала - с сигнальным входом управляемого фазовращателя. Вход первого переключателя типа сигнала "Аналог-Дискрет" соединен с выходом генератора модулирующих сигналов, один из выходных контактов первого переключателя типа сигнала "Аналог-Дискрет" - с входом первого переключателя вида сигнала. Один их выходных контактов первого переключателя вида сигнала соединен с соответствующим входным контактом второго переключателя вида сигнала, а другой выходной контакт первого переключателя вида сигнала - с входом дифференцирующего устройства. Выход дифференцирующего устройства подключен к аноду первого диода и катоду второго диода, анод второго диода соединен с входом первого инвертора, выход которого соединен с катодом первого диода, с входом элемента задержки и с входом триггера. Выход триггера соединен с другим входным контактом второго переключателя вида сигнала, выход которого соединен с управляющим входом управляемого переключателя высокочастотного сигнала. Измерительный прибор через третий диод подключен к одному их входов направленного ответвителя, к другому выходу которого подсоединена четвертая балластная нагрузка.

Повышение КПД достигается благодаря тому, что отраженная от антенно-фидерного тракта часть мощности радиосигнала не теряется в балластной нагрузке, как это имеет место в прототипе, а с помощью циркулятора, управляемого переключателя высокочастотного сигнала и элементов, обеспечивающих управление этим переключателем, а также с помощью системы фазирования ответвляется, поступает на второй вход сумматора мощности, складывается в нем с основным радиосигналом, поступающим с выхода усилителя мощности на первый вход сумматора мощности, и с первого выхода сумматора мощности через циркулятор вновь поступает в антенно-фидерный тракт.

При передаче дискретных радиосигналов с "активной паузой", например сигналов с частотой или относительной фазовой манипуляцией (ЧТ, ОФТ), сигналы соседних символов "0" и "1" следуют друг за другом без каких-либо пауз. Вследствие запаздывания отраженного радиосигнала, поступающего с второго выхода циркулятора на второй вход сумматора мощности, относительно радиосигнала, поступающего на его первый вход, может оказаться, что на некотором интервале времени в сумматоре будут складываться колебания, принадлежащие соседним радиосигналам, которые могут отличаться по частоте либо фазе, что может привести к межсимвольным искажениям. С целью исключения возможности сложения отраженного предыдущего радиосигнала, например соответствующего передаче символа "1", с последующим радиосигналом, поступающим на первый вход сумматора мощности и соответствующим передаче символа "0", введена цепочка элементов (дифференцирующее устройство, диоды, элемент задержки, инверторы и триггер). С помощью этой цепочки обеспечивается сложение радиосигналов только в промежутках времени, когда на первом и втором входах сумматора присутствуют радиосигналы одного и того же символа, и отключение от второго входа сумматора мощности отраженного от антенно-фидерного тракта радиосигнала в промежутке времени, когда основной радиосигнал на первом входе и отраженный от антенно-фидерного тракта радиосигнал, поступающий на второй вход сумматора мощности, принадлежат разным (соседним) символа.

При передаче дискретных радиосигналов с пассивной паузой, например АТ, необходимо обеспечить отключение отраженного от антенно-фидерного тракта радиосигнала от второго входа сумматора мощности на все время паузы с целью исключения искажения спадов (задних фронтов) АТ-сигналов. Для этого с выхода генератора модулирующих сигналов подаются импульсы на вход управления управляемого высокочастотного переключателя, которые подключают отраженный от антенно-фидерного тракта радиосигнал к второму входу сумматора мощности на время действия импульсов, и отключают его - на время паузы.

При передаче аналоговых сигналов, а также при воздействии на антенно-фидерный тракт мощных помех, например от близко расположенных источников радиоизлучений, в целях исключения их взаимодействия с полезным сигналом в сумматоре мощности, которое может привести к искажению передаваемых сигналов, целесообразно наведенную в антенно-фидерном тракте мощность мешающего сигнала направить в балластную нагрузку. Для этого в устройстве предусмотрен переключатель, обеспечивающий подключение балластной нагрузки к второму выходу циркулятора, а для определения наличия мешающего воздействия от посторонних источников радиоизлучений в устройство введен измерительный прибор. Наличие мешающего воздействия можно определить, например, при кратковременном выключении передатчика.

На фиг. 1 приведена структурная схема заявляемого передающего устройства для радиосвязи;
на фиг. 2 - структурная схема возбудителя;
на фиг. 3 - структурная схема сумматора мощности;
на фиг. 4 - вариант структурной схемы управляемого переключателя высокочастотного сигнала;
на фиг. 5 - вариант построения СВЧ-переключателя;
на фиг. 6 - структурная схема направленного ответвителя.

Заявляемое устройство (фиг. 1) состоит из последовательно соединенных генератора модулирующих сигналов 1, возбудителя 2 и усилителя мощности 3, сумматора мощности 4, последовательно соединенных циркулятора 5 и антенно-фидерного тракта 6, последовательно соединенных фазового детектора 7 и управляемого фазовращателя 8, управляемого переключателя ВЧ - сигнала 9, первой, второй, третьей и четвертой балластных нагрузок 10₁, 10₂, 10₃, 10₄ соответственно, дифференцирующего устройства 11, первого и второго диодов 12₁ и 12₂ соответственно, первого инвертора 13, элемента задержки 14, второго инвертора 15, триггера 16, первого и второго переключателей типа сигнала 17₁ и 17₂ соответственно, первого и второго переключателей вида сигнала 18₁ и 18₂ соответственно, направленного ответвителя 19 и измерительного прибора 20. Первый вход сумматора мощности 4 соединен с выходом усилителя мощности 3 и с первым входом фазового детектора 7, второй вход сумматора мощности 4 соединен с вторым входом фазового детектора 7 и с выходом управляемого фазовращателя 8. Первый выход сумматора мощности 4 соединен с входом циркулятора 5, второй выход сумматора мощности 4 - с второй балластной нагрузкой 10₂. Второй выход циркулятора 5 соединен с входным контактом второго переключателя типа сигнала 17₂, один из выходных контактов которого соединен с первой балластной нагрузкой 10₁, а другой выходной контакт второго переключателя типа сигнала 17₂ - с сигнальным входом управляемого переключателя высокочастотного сигнала 9, один из выходов которого соединен с третьей балластной нагрузкой 10₃, а другой выход управляемого переключателя высокочастотного сигнала 9 - с сигнальным входом управляемого фазовращателя 8. Вход первого переключателя типа сигнала 17₁ соединен с выходом генератора модулирующих сигналов 1, один из выходных контактов первого переключателя типа сигнала 17₁ - с входом первого переключателя вида сигнала 18₁. Один из выходных контактов первого переключателя вида сигнала 18₁ соединен с соответствующим входным контактом второго переключателя вида сигнала 18₂, а другой выходной контакт первого переключателя вида сигнала 18₁ - с входом дифференцирующего устройств 11. Выход дифференцирующего устройства 11 подключен к аноду первого диода 12₁ и к катоду второго диода 12₂, анод второго диода 12₂ соединен с входом первого инвертора 13, выход которого соединен с катодом первого диода 12₁, с входом элемента задержки 14 и с входом триггера 16, выход элемента задержки 14 через второй инвертор 15 соединен с входом триггера 16. Выход триггера 16 соединен с другим входным контактом второго переключателя вида сигнала 18₂, выход которого соединен с управляющим входом управляемого переключателя высокочастотного сигнала 9. Измерительный прибор 20 через третий диод 12₃ подключен к одному из выходов направленного ответвителя 19, к другому выходу направленного ответвителя 19 подсоединена четвертая балластная нагрузка 10₄.

Возбудитель 2 состоит из последовательно соединенных модуляторов 2₁ и преобразователя частоты передатчика 2₂, при этом вход модулятора 2₁ является входом возбудителя, а выход преобразователя частоты 2₂ - выходом возбудителя.

Вариант построения сумматора мощности 4 приведен на фиг.3. Сумматор мощности состоит из первого и второго мостовых устройств 4₁ и 4₂ соответственно, управляемого фазовращателя 4₃, фазовращателя 4₄ на 90^o и фазового детектора 4₅. При этом первый и второй входы мостового устройства 4₁ являются первым и вторым входами сумматора мощности 4 соответственно, а первый и второй выходы мостового устройства 4₂ - первым и вторым выходами сумматора мощности 4.

Структурная схема варианта построения управляемого переключателя высокочастотного сигнала 9 представлена на фиг.4. Управляемый переключатель высокочастотного сигнала 9 содержит мостовые устройства 9₁ и 9₂, например квадратурного типа, управляемый фазовращатель 9₃, аналогичный управляемому фазовращателю 8, диоды 9₄ и 9₅, инвертор 9₆, электронные ключи 9₇ и 9₈ и источник постоянного напряжения 9₉ с двумя выходами, имеющими различные значения выходных напряжений U₁ и U₂, а также балластную нагрузку 9₁₀, при этом сигнальный вход управляемого переключателя ВЧ-сигнала 9 подключен к верхнему (фиг. 1) контакту переключателя типа сигнала 17₂ и к первому входу первого мостового устройства 9₁, второй вход которого соединен с балластной нагрузкой 9₁₀. Первый выход мостового устройства 9₁ соединен с первым входом мостового устройства 9₂, а второй выход мостового устройства 9₁ через управляемый фазовращатель 9₃ - с вторым входом мостового устройства 9₂, первый выход которого соединен с сигнальным входом управляемого фазовращателя 8, а второй - с балластной нагрузкой 10₃. Вход управления (анод диода 9₄ и катод диода 9₅) соединен с выходным контактом переключателя вида сигнала 18₂, катод диода 9₄ соединен с входом управления электронного ключа 9₇, а анод диода 9₅ через инвертор 9₆ (аналогичный инверторам 13 и 15) - с входом управления электронного ключа 9₈. Сигнальные входы электронных ключей 9₇ и 9₈ соединены с соответствующими выходами источника постоянного напряжения 9₉, а выходы электронных ключей 9₇ и 9₈ - с входом управления управляемого фазовращателя 9₃.

Вариант построения СВЧ-переключателя представлен на фиг.5. СВЧ-переключатель состоит из входного плеча шестиполюсника (волновод) 17_2.1, первого выходного плеча шестиполюсника 17_2.2, второго выходного плеча шестиполюсника 17_2.3, металлической заслонки 17_2.4.

Структурная схема направленного ответвителя представлена на фиг.6. Он состоит из мостовых устройств 19₁, 19₂ и фазовращателя 19₃.

В качестве генератора модулирующих сигналов 1 может быть использовано, например, передающее устройство телеграфного аппарата иди другого оконечного устройства с дискретными сигналами в случае передачи дискретных сигналов, либо микрофон - в случае передачи аналоговых сигналов.

В качестве модулятора 2₁, показанного на фиг.2, может быть использован, например, модулятор (Марков В.В. Радиорелейная связь. Учебник для техникумов. -М.: Связь, 1979, с.214, рис.6.50).

В качестве преобразователя частоты передатчика 2₂ (фиг.2) может быть использован преобразователь частоты (Каменский Н.Н. и др. Справочник по радиорелейной связи. / Под ред. С.В.Бородича. -М.: Радио и связь, 1981, с.125, рис.5.26 либо с.126, рис.5.27.

В качестве усилителя мощности 3 (фиг.1) может быть использован усилитель мощности (Каганов В.И. СВЧ-полупроводниковые передатчики. -М.: Радио и связь, 1981, с.327, рис.11.24).

В качестве мостового устройства 4₁, 4₂ (фиг.3), 9₁, 9₂ (фиг.4) и 19₁, 19₂ (фиг.6) может быть использовано, например, квадратурное мостовое устройство на связанных линиях (Белов Л.А. и др. Радиопередающие устройства: Учебник для ВУЗов./. Под ред. М.В.Благовещенского, Г.М.Уткина. -М.: Радиосвязь, 1982, с.114, рис.6.12) либо щелевое волноводное мостовое устройство (Зайцев В. В. и др. Устройства сложения и распределения мощностей высокочастотных колебаний./ Под ред. З.И.Модель. -М.: Сов.радио, 1980, с.97, рис.6.24, с.98, рис.6.26).

В качестве управляемых фазовращателей 8 (фиг.1), 4₃ (фиг.3), 9₃(фиг.4) и 19₃ (фиг.6) может быть использован управляемый ферритовый фазовращатель Реджиа-Спенсера (Сазонов Д.М, Гридин А.И и Мишустин Б.А. Устройства СВЧ. Учебное пособие. /Под ред. Д.М.Сазонова. -М.: Высшая школа, 1981, с.282 и 283, рис.9.15 и 9.16).

В качестве фазовращателя на 90^o 4₄ (фиг.3) может быть использован отрезок линии (коаксиального кабеля или волновода) с длиной, обеспечивающей фазовую задержку сигнала на 90^o.

В качестве циркулятора 5 (фиг. 1) может быть использован, например, волноводный Y-циркулятор (Сазонов Д.М. и др. Устройство СВЧ. Учебное пособие. /Под ред.Д.М.Сазонова. - М.: Высшая школа, 1981, с.281, рис.9.14).

В качестве фазового детектора 7 (фиг.1) и 4₅ (фиг.3) можно использовать балансный фазовый детектор (Головин О.В. Радиоприемные устройства: Учебник для техникумов. -М.: Высшая школа, 1987, с.308, рис.12.25). В диапазоне СВЧ в качестве фазового детектора можно использовать устройство (Будурис Ж., Шеневье П. Цепи сверхвысоких частот. Пер.с франц./Под ред. А.Л.Зиновьева. -М.: Сов.радио, 1979, стр.198, рис.7.3.4).

В качестве электронных ключей 9₇, 9₈ (фиг.4) может быть использован, например, транзисторный ключ (Гольденберг Л.М. Импульсные и цифровые устройства. -М.: Связь, 1973, с.109, рис.2.27).

В качестве дифференцирующего устройства 11 (фиг.1) может быть использована дифференцирующая цепь (Ерофеев Ю.Н. Импульсные устройства.: Учебн.пособие для ВУЗов. -М.: Высшая школа, 1989, с.76, рис.2.45). Параметры этой цепи должны быть выбраны такими, чтобы длительность дифференцированного импульса была меньше времени запаздывания отраженного от антенно-фидерного тракта радиосигнала.

В качестве инверторов 13 и 15 (фиг.1) и 9₆ (фиг.4) можно использовать инвертирующий импульсный трансформатор (Гольденберг Л.И. Импульсные и цифровые устройства. Учебник для ВУЗов. -М.: Связь, 1973, с.52, рис.1.32,в).

В качестве элемента задержки 14 (фиг.1) могут быть использованы устройства с сосредоточенными параметрами (Ерофеев Ю.Н. Импульсные устройства: Учеб. пособие для ВУЗов. - М.: Высшая школа, 1989, с. 89, рис. 2.59) либо отрезок длинной линии (см. там же, с. 88, рис. 2.58).

В качестве триггера 16 (фиг. 1) можно использовать, например, триггер на операционном усилителе (Быстров Ю. А. и Мироненко И.Г. Электронные цепи и устройства. Учеб. пособие для ВУЗов. - М.: Высшая школа, 1989, с. 226, рис. 10.24).

В качестве переключателя типа сигнала 17 и переключателей вида сигнала 18₁, 18₂ (фиг. 1) могут быть использованы обычные переключатели (тумблеры) на два положения. В нужное положение переключатели устанавливаются оператором вручную.

В качестве переключателя типа сигнала 17₁, и переключателей вида сигнала 18₁, 18₂ (фиг. 1) могут быть использованы обычные переключатели (тумблеры) на два положения. В нужное положение переключатели устанавливаются оператором вручную.

В качестве переключателя 17₂ (фиг. 1) может быть использован переключатель, показанный на фиг. 5.

В качестве измерительного прибора 20 (фиг. 1) может быть использован обычный амперметр. Один из вариантов подключения измерительного прибора к линии передачи через ответвитель и диод представлен в книге Семенов Н.А. Техническая электродинамика. Учебное пособие для ВУЗов. - М.: Связь, 1973, с. 428, рис. 15.22).

Передающее устройство работает следующим образом.

С выхода генератора модулирующих сигналов 1 на вход возбудителя 2 поступает модулирующий первичный электрический сигнал (который в зависимости от источника информации может быть аналоговым либо дискретным). Этот сигнал модулирует ВЧ-колебание возбудителя в соответствии с выбранным видом модуляции. Модулированный ВЧ-сигнал (радиосигнал) с выхода возбудителя 2 поступает на вход усилителя мощности 3, с выхода которого усиленный радиосигнал поступает на первый вход мостового устройства 4₁, входящего в состав сумматора мощности 4 (фиг. 2). Первое мостовое устройство осуществляет деление мощности этого радиосигнала поровну между своими двумя выходами. С первого выхода мостового устройства 4₁ ВЧ-сигнал через управляемый фазовращатель 4₃ подается на первый вход мостового устройства 4₂, а с второго выхода - на второй вход мостового устройства 4₂ непосредственно. С помощью системы автоматического фазирования, состоящей из фазовращателя 4₄ на 90^o, фазового детектора 4₅ и управляемого фазовращателя 4₃ обеспечивается такое соотношение между фазами радиосигналов на первом и втором входах мостового устройства 4₂, при котором вся суммарная мощность поступает на его первый выход, откуда через циркулятор 5 ВЧ-радиосигнал подается в антенно-фидерный тракт 6. Вследствие неполного согласования часть мощности ВЧ-колебания отражается от антенно-фидерного тракта 6 и через второй выход циркулятора 5 подается на входной контакт переключателя типа сигнала 17₂.

В случае модуляции аналоговыми сигналами в целях обеспечения безыскаженной передачи радиосигналов отраженная от антенно-фидерного тракта 6 часть мощности радиосигнала через переключатель 17₂ (в нижнем положении "Аналог") поступает в балластную нагрузку 10, на которой она рассеивается. Аналогичным образом в случае воздействия на антенно-фидерный тракт мощных помех (от близко расположенных источников радиоизлучения) при передаче любых (аналоговых либо дискретных) радиосигналов в целях исключения взаимодействия полезных и мешающих радиосигналов в сумматоре мощности 4, которое также может привести к искажениям передаваемых радиосигналов, наведенный мешающий радиосигнал с второго выхода циркулятора 5 через переключатель 17₂ должен быть направлен в балластную нагрузку 10₁. Для обнаружения наличия наведенного мешающего радиосигнала используется измерительный прибор 20, подключенный через диод 12₃ и направленный ответвитель 19 к линии, соединяющей второй выход циркулятора 5 с входным контактом переключателя 17₂. Такое обнаружение может быть обеспечено при кратковременном выключении передающего устройства.

В случае передачи дискретных радиосигналов (в отсутствие воздействие мешающих радиосигналов на антенно-фидерный тракт 6) включается цепь подачи отраженной от антенно-фидерного тракта 6 части мощности радиосигнала на второй вход сумматора мощности 4. Для этого переключатели 17₁ и 17₂ устанавливаются в положение "Дискрет", что обеспечивает подачу отраженного от антенно-фидерного тракта 6 радиосигнала на сигнальный вход управляемого переключателя ВЧ-сигнала 9, а управляющего сигнала через переключатели 18₁ и 18₂ - на вход управления управляемого переключателя 9.

При передаче дискретных радиосигналов с "активной паузой" (например, ЧТ или ОФТ) переключатели 18₁ и 18₂ устанавливаются в левое положение ("ЧТ ОФТ"). При этом замыкается цепь управления управляемым переключателем ВЧ-сигнала 9, включающая переключатели типа сигнала 17₁ в положении "Дискрет", переключатель вида сигнала 18₁ в положении "ЧТ, ОФТ", дифференцирующее устройство 11, диоды 12₁ и 12₂, первый инвертор 13, элемент задержки 14, второй инвертор 15, триггер 16 и переключатель вида сигнала 18₂ в положении "ЧТ, ОФТ". В этом случае последовательность первичных импульсных электрических сигналов, соответствующих символам "0" и "1" через переключатель типа сигнала 17₁ в положении "Дискрет", переключатель вида сигнала 18₁ в положении "ЧТ, ОФТ" поступает на вход дифференцирующего устройства 11. На выходе дифференцирующего устройства 11 образуется последовательность дифференцированных импульсов, в которой положительным перепадам в исходной импульсной последовательности соответствуют положительные дифференцированные импульсы, а отрицательным перепадам - отрицательные дифференцированные импульсы. С выхода дифференцирующего устройства положительные дифференцированные импульсы через диод 12₁ поступают на входы элемента задержки 14 и триггера 16. Отрицательные дифференцированные импульсы через диод 12₂ поступают на вход инвертора 13, где инвертируются в положительные дифференцированные импульсы, и с выхода инвертора 13 эти положительные дифференцированные импульсы подаются на входы элемента задержки 14 и триггера 16. С выхода элемента задержки 14 положительные дифференцированные импульсы, задержанные на время, равное времени запаздывания радиосигнала на втором входе сумматора мощности 4 (отраженного от антенно-фидерного тракта 6) относительно радиосигнала на первом входе сумматора мощности 4, поступают на вход второго инвертора 15. С выхода второго инвертора 15 отрицательные задержанные дифференцированные импульсы подаются на вход триггера 16. Таким образом, при каждом переходе от "0" к "1" либо от "1" к "0" в исходном модулирующем дискретном сигнале на вход триггера 16 поступает вначале положительный дифференцированный импульс, а затем задержанный отрицательный импульс. Положительный дифференцированный импульс переводит триггер 16 в одно из двух устойчивых состояний, при котором на его выходе получается отрицательное напряжение. Отрицательный дифференцированный импульс переводит его в состояние с положительным напряжением на выходе. С выхода триггера 16 через переключатель вида сигнала 18₂ в положении "ЧТ, ОФТ" управляющее напряжение подается на вход управления управляемого переключателя ВЧ-сигналов 9 (фиг. 4). Положительный импульс напряжения через диод 9₄ подается на вход управления электронного ключа 9₇, который подключает к управляющему входу управляемого фазовращателя 9₃ постоянное напряжение U₁ с выхода 1 источника постоянного напряжения 9₉. Отрицательный импульс через диод 9₅ поступает на вход инвертора 9₆, в котором преобразуется в импульс положительной полярности, и с его выхода подается на вход управления электронного ключа 9₈, который замыкает цепь подачи постоянного напряжения величиной U₂ с второго выхода источника постоянного напряжения 9₉ на вход управления управляемого фазовращателя 9₃. Величины напряжений U₁ и U₂ подбираются такими, при которых фазовый сдвиг, вносимый фазовращателем 9₃, был бы равен 180^o и 0^o (либо 360^o) соответственно. В результате при поступлении с выхода триггера 16 на вход управления управляемого переключателя ВЧ-сигнала 9 положительного импульса последний коммутирует отраженный ВЧ-сигнал со своего сигнального входа к сигнальному входу управляемого фазовращателя 8, а при поступлении отрицательного управляющего импульса - к балластной нагрузке 10₃. Таким образом, отраженный от антенно-фидерного тракта 6 радиосигнал подается через управляющий фазовращатель 8 на второй вход сумматора 4 только в тот промежуток времени, когда радиосигналы на входах 1 и 2 сумматора 4 принадлежат одному и тому же информационному символу "0" либо "1", а в промежутках времени, когда эти радиосигналы принадлежат разным символам, отраженный радиосигнал коммутируется к балластной нагрузке 10₃.

Уровни (мощности, напряжения) радиосигналов, поступающих на входы 1 и 2 сумматора мощности 4, разные. Для сложения ВЧ-сигналов только на одном первом выходе мостового устройства 4₂ сумматора мощности 4 радиосигналы на его входах должны иметь одинаковые амплитуды и быть сдвинуты по фазе на 90^o (ВЧ-колебание на первом входе квадратурного моста сложения 4₂ должно отставать по фазе на 90^o от ВЧ-колебания на его втором входе). Необходимое соотношение между фазами входных сигналов 4₂ обеспечивается системой автоматического фазирования, состоящей из управляемого фазовращателя 4₃, фазовращателя на 90^o 4₄ и фазового детектора 4₅. Равенство амплитуд ВЧ-колебания на входах мостового устройства 4₂ обеспечивается с помощью системы автоматического фазирования (фазовый детектор 7 и управляемый фазовращатель 8), установленной на входах мостового устройства 4₁. При обеспечении равенства фаз на входах мостового устройства 4₁ (квадратурного типа) на его выходах будут равные уровни (мощности, амплитуды) радиосигналов независимо от того, каким было это соотношение на входах. Полученные таким способом радиосигналы с равными уровнями поступают на входы моста сложения 4₂, в котором осуществляется их сложение на первом выходе. С этого выхода радиосигнал с суммарной мощностью P_Σ = P_ум+P_отр, (где P_ум - мощность сигнала, поступающего с выхода усилителя мощности 3 на первый вход сумматора мощности 4; P_отр - мощность отраженного от антенно-фидерного тракта 6 радиосигнала, поступающего на второй вход сумматора мощности 4) через циркулятор 5 поступает в антенно-фидерный тракт 6. Поскольку суммарная мощность больше выходной мощности усилителя мощности 3, то и мощность, излучаемая передатчиком, несмотря на неполное согласование, увеличится. Вновь отраженный радиосигнал теперь является частью суммарного сигнала. Он опять поступает на второй вход сумматора мощности 4. В результате суммарная мощность на первом выходе сумматора мощности 4 станет еще больше. Процесс рециркуляции будет происходить до тех пор, пока отраженный радиосигнал не будет отключен от второго входа сумматора мощности 4. Это отключение осуществит управляемый переключатель 9 на то время, когда радиосигналы на входах 1 и 2 сумматора 4 оказываются принадлежащими разным символам, что исключает их искажение вследствие предотвращения их взаимодействия в сумматоре мощности.

При передаче дискретных сигналов с пассивной паузой сложение радиосигналов, поступающих на вход 1 сумматора мощности 4 с выхода усилителя мощности 3 и на вход 2 с второго выхода циркулятора 5, осуществляется аналогичным образом только во время наличия импульса на выходе генератора модулирующих сигналов 1. По окончании действия этого импульса отраженный радиосигнал отключается от второго входа сумматора мощности 4 и поступает в балластную нагрузку 10₃. В этом случае переключатели 18₁ и 18₂ должны быть установлены в положение "АТ".

Таким образом, сложение радиосигнала, поступающего от усилителя мощности 3 и отраженного от антенно-фидерного тракта 6, обеспечивает повышение КПД передающего устройства для радиосвязи, а управление - подключение отраженного радиосигнала к сумматору 4 либо к балластной нагрузке 10₃ - обеспечивает отсутствие взаимодействия радиосигналов, принадлежащих разным передаваемым символам, что исключает их искажение.

Изобретение относится к области радиотехники и может быть использовано при построении передающих устройств для радиосвязи. Целью изобретения является построение передающего устройства для радиосвязи, обеспечивающего повышение коэффициента полезного действия при передаче дискретных радиосигналов. Устройство состоит из генератора модулирующих сигналов, возбудителя, усилителя мощности, сумматора мощности, фазового детектора, дифференцирующей цепочки, управляемого переключателя высокочастотного сигнала, управляемого фазовращателя, циркулятора. В предлагаемом устройстве повышение КПД достигается благодаря тому, что отраженная от антенно-фидерного тракта часть мощности радиосигнала не теряется в балластной нагрузке, а с помощью циркулятора, управляемого переключателя высокочастотного сигнала и элементов, обеспечивающих управление этим переключателем, а также с помощью системы фазирования ответвляется, поступает на второй вход сумматора мощности, складывается в нем с основным радиосигналом, поступающим с выхода усилителя мощности на первый вход сумматора мощности, и с первого выхода сумматора мощности вновь поступает в антенно-фидерный тракт. 6 ил.

Передающее устройство для радиосвязи, содержащее последовательно соединенные генератор модулирующих сигналов, возбудитель и усилитель мощности, последовательно соединенные циркулятор и антенно-фидерный тракт, первую балластную нагрузку, отличающееся тем, что в него дополнительно введены сумматор мощности, последовательно соединенные фазовый детектор и управляемый фазовращатель, управляемый переключатель высокочастотного сигнала, вторая, третья и четвертая балластные нагрузки, первый и второй переключатели типа сигнала "Аналог-дискрет", первый и второй переключатели вида сигнала, дифференцирующее устройство, первый, второй и третий диоды, первый инвертор, последовательно соединенные элемент задержки, второй инвертор и триггер, направленный ответвитель и измерительный прибор, при этом первый вход сумматора мощности соединен с выходом усилителя мощности и первым входом фазового детектора, а второй вход сумматора мощности - с вторым входом фазового детектора и выходом управляемого фазовращателя, первый выход сумматора мощности соединен с входом циркулятора, а второй выход сумматора мощности - с второй балластной нагрузкой, второй выход циркулятора соединен с входным контактом второго переключателя типа сигнала "Аналог-дискрет", один из выходных контактов которого соединен с первой балластной нагрузкой, а другой выходной контакт второго переключателя типа сигнала "Аналог-дискрет" - с сигнальным входом управляемого переключателя высокочастотного сигнала, один из выходов которого соединен с третьей балластной нагрузкой, а другой выход управляемого переключателя высокочастотного сигнала - с сигнальным входом управляемого фазовращателя, вход первого переключателя типа сигнала "Аналог-дискрет" соединен с выходом генератора модулирующих сигналов, один из выходных контактов первого переключателя типа сигнала "Аналог-дискрет" - с выходом первого переключателя вида сигнала, один из выходных контактов которого соединен с соответствующим входным контактом второго переключателя вида сигнала, а другой выходной контакт первого переключателя вида сигнала - с входом дифференцирующего устройства, выход дифференцирующего устройства подключен к аноду первого диода и катоду второго диода, анод второго диода соединен с входом первого инвертора, выход которого соединен с котодом первого диода, вход элемента задержки и входом триггера, выход триггера соединен с другим входным контактом второго переключателя вида сигнала, выход которого соединен с управляющим входом управляемого переключателя высокочастотного сигнала, измерительный прибор через третий диод подключен к одному из выходов направленного ответвителя, к другому выходу направленного отверстия подсоединена четвертая балластная нагрузка.