РАДИОСТАНЦИЯ Российский патент 2017 года по МПК H04B1/38 

Изобретение относится к устройствам связи, в частности к многоканальным приемопередающим устройствам, и предназначены для обмена цифровой информацией в симплексном (одночастотном и/или двухчастотном) режиме, которые используются в системах управления подвижными объектами (например, тяжеловесными поездами).

Известна радиостанция 1Р22СВ-2.2 "МОСТ-ММ1" (ЦВИЯ.464511.032-01, изготовитель ДООО «Связькомплекс», Ижевск), содержащая приемопередатчик (ПП) и блок питания (БП). Корпуса ПП и БП механически соединены между собой уголками, служащими одновременно для закрепления радиостанции на месте установки, на заднюю и переднюю поверхности которых выведены элементы подключения (разъемные соединения), элемент управления и индикаторы. В ПП и БП элементы подключения для подачи питания расположены на задних поверхностях корпусов и соединены между собой кабелем питания. Кроме того, на заднюю поверхность корпуса ПП выведен элемент подключения (антенный разъем) для приема/передачи данных по радиоканалу, на переднюю поверхность - элемент подключения для приема/передачи данных по кабельному каналу и индикаторы работы ПП. На заднюю поверхность корпуса БП выведен элемент подключения для подачи питания, на переднюю поверхность БП - элемент управления (тумблер включения/выключения) и индикаторы работы. Передняя панель радиостанции состоит из передних поверхностей БП и ПП. В корпусе ПП установлены четыре платы - приемопередающая, плата автоматики с процессором для управления режимами ПП и распознавания данных (в том числе команд) от устройств управления (потребителя), непосредственно подключенных к радиостанции (или ПП) - по кабельному каналу, плата фильтров, плата усилителя мощности, примыкающая к радиатору на задней стенке ПП. Радиостанции такого типа часто входят в состав различных систем управления, устройства которых в виде модулей устанавливают в специальных шкафах или стеллажах. Однако конструкция радиостанции не предусматривает ее установку совместно с модулями системы. Кроме того, расположение радиаторов на задних стенках ПП и БП обуславливает соответствующее расположение силовых элементов внутри корпусов, что не эффективно в плане массогабаритных характеристик изделия.

Задачей изобретения является создание радиостанции, конструкция которой предусматривает возможность совместной компоновки с аппаратурой, включающей ее системы, то есть обеспечение удобства монтажа, использования и обслуживания.

Целью изобретения является также упрощение конструкции устройства приемопередающего и радиостанции в целом, уменьшение их массы и габаритов.

Поставленная цель достигается в радиостанции в виде прямоугольного параллелепипеда, включающей устройство приемопередающее (ППУ), выполненное с возможностью подачи питания, приема/передачи данных по радио- и кабельному каналам и распознавания данных, принятых по кабельному каналу, и блок питания (БП). Радиостанция имеет хотя бы два индикатора и элемент управления, выведенные на переднюю панель радиостанции, и элементы подключения. В корпусе БП установлен модуль питания. В корпусе ППУ установлены усилитель мощности (УМ) и соединенные плата приемопередающего тракта (ППТ) и плата автоматики (ПА). Каждый из корпусов ППУ и БП состоит из коробчатого основания и крышки.

При этом ППУ и БП закреплены на общей передней панели (передняя поверхность радиостанции) радиостанции с ручкой, а на верхней и нижней поверхностях радиостанции расположены направляющие.

УМ соединен с ППТ и установлен на дне основания в месте, обеспечивающем оптимальный отвод тепла (рассчитывается различными известными способами либо экспериментально). От ППТ на переднюю панель выведены хотя бы один индикатор и элементы подключения, один из которых предназначен для питания и приема/передачи данных по кабельному каналу, другой - для приема/передачи данных по радиоканалу.

Модуль питания установлен в корпусе БП на плате, соединенной с элементом управления и с индикатором, а также с первым элементом подключения - для питания и приема/передачи данных по кабельному каналу на ППУ, выведенным на переднюю панель, а также со вторым разъемом - питания и приема/передачи данных по кабельному каналу на БП, выведенным на заднюю поверхность корпуса БП.

Таким образом, в качестве элементов подключения в радиостанции установлены разъемы питания и приема/передачи данных ППУ и БП для установки одного общего кабеля питания и приема/передачи данных, а радиостанция может устанавливаться в качестве ячейки совместно с другими блоками системы.

Предпочтительно, чтобы передняя панель радиостанции являлась выступающей передней поверхностью БП.

Предпочтительно, чтобы направляющие были установлены на корпусе БП.

Предпочтительно, чтобы в ППУ ПА была закреплена над поверхностью ППТ.

Предпочтительно, чтобы УМ прилегал к центральной области дна основания, а ППТ была установлена на дне основания и выполнена с вырезом для УМ - для лучшей теплоотдачи за счет равномерного распределения тепла по всей площади основания.

Предпочтительно, чтобы дно основания ППУ являлось боковой поверхностью радиостанции.

Предпочтительно, чтобы ППУ было выполнено с возможностью распознавания данных, принятых по радиоканалу.

Поставленная цель достигается в устройстве приемопередающем (ППУ) следующим образом.

Корпус ППУ выполнен в виде уплощенного прямоугольного параллелепипеда, состоящего из коробчатого основания и крышки. На дне основания в месте, обеспечивающем оптимальный отвод тепла для надежной работы ППУ, установлен (прилегает к дну основания) усилитель мощности (УМ), соединенный с платой приемопередающего тракта (ППТ), над поверхностью которой закреплена соединенная с ней плата автоматики (ПА). На переднюю поверхность ППУ от ППТ выведены хотя бы один индикатор работы ППУ и элементы подключения, один из которых предназначен для подачи на ППУ питания и приема/передачи данных (в том числе команд) по кабелю, другой - антенный разъем - для приема/передачи данных по радиоканалу. ППУ выполнено с возможностью приема/передачи данных по радио- и кабельному каналам и распознавания данных, принятых по кабельному каналу (осуществляется, например, установленным на одной из плат процессором для распознавания данных, в том числе команд).

Предпочтительно, чтобы УМ прилегал к центральной области дна основания для лучшей теплоотдачи за счет равномерного распределения тепла по всей площади основания, а ППТ была выполнена с вырезом для установки УМ и установлена на дне основания. Это позволяет рационально располагать элементы электрической схемы на плате (использование всей площади дна), и дополнительно уменьшить габариты ППУ.

Предпочтительно, чтобы ППУ было выполнено с возможностью распознавания (прием и расшифровка) данных (в том числе команд), принятых по радиоканалу, что позволяет управлять (перенастраивать) радиостанцией по радиоканалу. Может быть реализовано, например, установкой дополнительного процессора для распознавания данных, принятых по радиоканалу, либо основным процессором. В зависимости от разводки электрических схем ППТ и ПА процессоры могут быть установлены как на одной из плат, так и на разных платах.

Таким образом, простота конструкции за счет уменьшения количества печатных плат повышает удобство сборки ППУ, а размещение УМ и плат позволяет обеспечить оптимальный отвод тепла от УМ для обеспечения стабильной работы ППУ и значительно уменьшить массогабаритные размеры изделия. Кроме того, ППУ может быть использовано в качестве самостоятельного устройства.

В элементной базе радиостанции в качестве УМ и модуля питания используют широко известные элементы. Например, в качестве маломощных модулей питания, обеспечивающих функционирование ППУ при отводе тепла через стенку корпуса и БП при отводе тепла во внутренний его объем используют микросхемы S-AV33A TOSHIBA и RA13H1317M MITSUBISHI. При изготовлении корпусных деталей используют теплопроводящие материалы (алюминий, его сплавы), а для установки элементов и плат - различные теплопроводящие материалы.

В дальнейшем устройство приемопередающее будет описано в составе радиостанции в их предпочтительных вариантах исполнения.

Фиг. 1 - общий вид радиостанции с устройством приемопередающим в предпочтительных вариантах исполнения, вид спереди. Фиг. 2 - общий вид радиостанции с устройством приемопередающим, вид сзади.

Радиостанция, изображенная на Фиг. 1, содержит устройство приемопередающее 1 (ППУ) и блок питания 2 (БП), на верхней и нижней поверхностях корпуса которого расположены направляющие 3. ППУ и БП конструктивно объединены за счет крепления на прямоугольной передней панели 4 с ручкой 5. На панель 4 от БП выведены элемент управления 6 (тумблер включения/выключения), первый элемент подключения 7 для питания и приема/передачи данных по кабельному каналу на ППУ (интерфейсный разъем) и индикатор 8. На задней поверхности БП расположен второй элемент подключения 9 для питания и приема/передачи данных по кабельному каналу на БП (интерфейсный разъем).

Корпус ППУ составляют коробчатое основание 11 и крышка 12. В данной реализации торец основания, являющийся передней поверхностью ППУ, выполнен в виде съемной панели 13, на которой расположены выведенные в прорезь панели 4 один элемент подключения 14 - для приема/передачи данных по радиоканалу (антенный разъем), другой элемент подключения 15 - для питания и приема/передачи данных по кабельному каналу (интерфейсный разъем), три индикатора 8.

Как показано на Фиг. 2, в ППУ на дне основания, являющейся боковой поверхностью радиостанции, размещены плата приемопередающего тракта 16 (ППТ) с вырезом в центральной части и усилитель мощности 17 (УМ). Над поверхностью ППТ установлена плата автоматики 18 (ПА). На ПА расположен процессор 19 для приема/передачи данных, принятых по кабельному каналу, а также для распознавания команд в этих данных. На ППТ в данной реализации ППУ установлен дополнительный процессор 20 для распознавания команд, принятых по радиоканалу (в том числе для преобразования протоколов режимов передачи данных). Работа процессоров основана на реализованном в них программном обеспечении.

После размещения радиостанции на месте установки разъемы 7 и 15 соединяют кабелем (не показан), по которому передают питание на ППУ и данные, к разъему 9 также подключают кабель для приема/передачи данных на ППУ по кабельному каналу связи с потребителем.

Для сборки радиостанции изготавливают основные ее части: ППУ и БП.

Сборку ППУ осуществляют следующим образом. Производят монтаж ППТ и ПА, имеющих в данной реализации полезной модели прямоугольную с прямоугольным вырезом в средней части (для установки УМ) и Г-образную форму соответственно. Изготавливают имеющее единый внутренний объем коробчатое основание 11 со съемной панелью 13, в которой имеются прорези для разъемов 14, 15 и индикаторов работы ППУ. С помощью теплопроводящей пасты устанавливают УМ 17 так, чтобы его плоская поверхность прилегала к дну основания. В прорези панели 13 устанавливают разъемы. ППТ с индикаторами устанавливают на дно основания. Распайкой разъемов соединяют ППТ с УМ и разъемами 14, 15. Над ППТ на стойки устанавливают и крепят ПА, соединяя платы разъемным соединением (не показан). ПА расположена над поверхностью ППТ и не перекрывает УМ. Конструкция обеспечивает устойчивую работу всей радиостанции при оптимальном отводе тепла через стенки корпуса. Устанавливают крышку 12. В сборе ППУ имеет форму уплощенного параллелепипеда. При этом все элементы подключения выведены на переднюю поверхность (панель 13), что удобно при использовании ППУ в качестве самостоятельной ячейки.

Аналогично собирают БП, в данном исполнении имеющий крышку, коробчатое основание со съемной задней панелью с вырезом для установки разъема 9 и съемной выступающей панелью 4, являющейся передней поверхностью БП и радиостанции в целом. Для вывода элементов передней поверхности ППУ в панели 4 предусмотрен общий вырез. На панелях имеются вырезы, в которые устанавливают элементы 6, 7, 9, выводят индикатор 8 работы БП. Плату, электрическая схема которой содержит модуль питания, устанавливают в общем внутреннем объеме основания, соединяют с элементами 6, 7, 9, закрывают крышкой, получая уплощенный прямоугольный параллелепипед. На верхней и нижней поверхностях БП устанавливают направляющие. В данном варианте исполнения направляющие выполнены в виде единой С-образной детали, прилегающей и закрепленной на верхней, одной из боковых, нижней поверхностях корпуса БП. ППУ закрепляют на панели 4, выполненной с отверстиями для закрепления радиостанции на месте установки. Для надежности корпуса ППУ и БП дополнительно фиксируют между собой сзади (например, планкой).

Таким образом, радиостанция представляет собой единую конструкцию, которую можно применять и устанавливать в качестве самостоятельной ячейки в различных системах. Установка кабеля на разъемы 7 и 15 возможна до и после размещения радиостанции на месте установки.

После подачи питания на разъем 9 и включения с помощью элемента 6 радиостанция начинает работу (питание на ПА передают через ППТ). ППТ производит настройку работы ППУ (ППТ и ПА), устанавливает режим «ПРИЕМ». Принятые через разъем 14 данные в ППТ демодулируют, оцифровывают, обрабатывают процессором 19 и передают на дополнительный процессор 20. Последний при распознавании среди данных команд преобразует их для перенастройки ППУ (переключения режимов, перехода на необходимую частоту и т.д.). Другие данные передаются на разъем 15 для передачи по кабельному каналу. При включении режима «Передача» данные от потребителя с разъема 15 после обработки в дополнительном процессоре 20 поступают на процессор 19, модулируются и передаются в эфир приемопередающей платой через разъем 14. Расшифровка команд, поступающих через разъем 15, реализована при помощи процессора 19. Расшифровка команд, поступающих по радиоканалу, может быть реализована в процессоре 20 любым известным протоколом. Кроме того, в процессоре 20 могут быть реализованы протоколы ускорения темпа передачи данных. Т.о., процессор 19 реализует возможность распознавания данных, принятых по кабельному каналу, а процессор 20 - по радиоканалу.

Предлагаемые технические решения позволяют уменьшить массогабаритные размеры устройств, повышают технологичность при сборке и удобство при установке и обслуживании. Дополнительные возможности, реализуемые в предпочтительных вариантах исполнения, расширяют функциональные возможности устройств.

Изобретение относится к технике радиосвязи. Технический результат состоит в создании радиостанции, конструкция которой предусматривает возможность совместной компоновки с аппаратурой, включающей ее системы. Для этого радиостанция состоит из блока питания (БП) и устройства приемопередающего (ППУ), выполненного с возможностью приема/передачи данных по радио- и кабельному каналам и распознавания данных, принятых по кабельному каналу. На верхней и нижней поверхностях радиостанции расположены направляющие, ППУ и БП закреплены на общей передней панели радиостанции с ручкой. В ППУ имеются плата автоматики (ПА), соединенная с платой приемопередающего тракта (ППТ), а усилитель мощности (УМ) установлен на дне основания в месте, обеспечивающем оптимальный отвод тепла. От ППТ на переднюю панель выведены хотя бы один индикатор и элементы подключения, один из которых предназначен для приема/передачи данных по радиоканалу, другой - для питания и приема/передачи данных по кабельному каналу. 3 з.п. ф-лы, 2 ил.

1. Радиостанция, состоящая из блока питания (БП) и устройства приемопередающего (ППУ), выполненного с возможностью подачи питания от БП, приема/передачи данных по радио- и кабельному каналам и распознавания данных, принятых по кабельному каналу, имеющая индикаторы и элемент управления, выведенные на переднюю панель радиостанции, и элементы подключения, в корпусе БП установлен модуль питания, в корпусе ППУ установлены усилитель мощности (УМ) и соединенные плата приемопередающего тракта (ППТ) и плата автоматики (ПА), каждый из корпусов ППУ и БП состоит из коробчатого основания и крышки,

отличающаяся тем, что на верхней и нижней поверхностях радиостанции расположены направляющие, ППУ и БП закреплены на общей передней панели радиостанции с ручкой,

причем УМ соединен с ППТ и установлен на дне основания в месте, обеспечивающем оптимальный отвод тепла, от ППТ на переднюю панель выведены один из упомянутых индикаторов и элементы подключения, один из которых предназначен для приема/передачи данных по радиоканалу, другой - для питания и приема/передачи данных по кабельному каналу,

а модуль питания установлен в корпусе БП на плате, соединенной с элементом управления, с первым элементом подключения - для питания и приема/передачи данных по кабельному каналу на ППУ - и с индикатором на передней панели, а также со вторым элементом подключения – для питания и приема/передачи данных по кабельному каналу на БП - на задней поверхности корпуса БП.

2. Радиостанция по п. 1, отличающаяся тем, что передняя панель радиостанции является выступающей передней поверхностью БП.

3. Радиостанция по п. 1, отличающаяся тем, что направляющие установлены на корпусе БП.

4. Радиостанция по п. 1, отличающаяся тем, что ПА закреплена над поверхностью ППТ.