СПОСОБ АВТОМАТИЧЕСКОГО ВКЛЮЧЕНИЯ РАДИОПЕРЕДАЮЩЕГО УСТРОЙСТВА Российский патент 2024 года по МПК G01V3/12 

Изобретение относится к электрорадиотехнике, а именно к системам автоматического включения СДВ и СНЧ радиопередающих устройств и может быть использовано в радиопередатчиках.

Известен радиопередатчик КНЧ диапазона изделие ЖЯ1.200.292 П34. Аппаратура формирования сигналов возбуждения разработки НПО «Коминтерн» г. Ленинград 1991 г. Радиопередатчик состоит из возбудителя, усилителя мощности и блока управления.

Известен комплекс крайне низких и сверхнизких частот для геофизических исследований» (патент РФ №2188439, МКИ G01V 3/12, 2002). Это устройство состоит из нескольких идентичных генераторов, работающих на отдельные антенны, единого задающего генератора и приемного цифрового устройства.

Прототипом заявляемого устройства является СДВ радиопередатчик. Радиопередатчик состоит из возбудителя, усилителя мощности и блока управления и предназначен для передачи: сигналов управления и сообщений от пунктов управления подвижным и стационарным корреспондентам; сигналов государственной системы единого времени и эталонных частот. Радиопередатчик обеспечивает передачу сигналов в режимах амплитудной телеграфии (AT), частотной телеграфии (ЧТ) и относительной фазовой телеграфии (ОФТ) в сверхдлинноволновом диапазоне радиоволн с выходной мощностью 1000 кВт. В СДВ передатчике происходит автоматическое включение радиопередающего устройства, включающий анализ формы и частоты поступающих на вход пусковых сигналов и их сравнение соответствию заданным параметрам, отпирающих радиопередающее устройство.

[flotprom.ru>Каталог ELEMENT_ID=83190 радиопередатчик "ГОЛИАФ - 2МК"].

Недостатком как аналога, так и прототипа является то, что они не имеют возможности при коротких пусковых сигналах своевременно производить отпирание радиопередающего устройства, что приводит к потере части начала информационного сообщения.

Целью изобретения является улучшение качества связи за счет своевременного отпирания радиопередающего устройства, что гарантирует передачу информационного сообщения без потерь.

Поставленная цель достигается тем, что способ автоматического включения радиопередающего устройства, включающий анализ формы и частоты поступающих на вход устройства автоматического включения радиопередающего устройства пусковых сигналов и сравнение их с заданными параметрами, отличающийся тем, что микроконтроллером осуществляется управление функциональными узлами устройства автоматического включения радиопередающего устройства, измерение длительностей положительных и отрицательных импульсов при поступлении на вход пускового сигнала и искажения, а также сравнение их с записанными в память микроконтроллера константами, соответствующими трем скоростям входных сигналов, и проверку их равенства между собой в пределах установленного допуска, при этом производится анализ как формы, так и частоты пусковых сигналов, с устройства управления устанавливается количество циклов сравнения, и при соответствии формы и частоты поступающих на вход сигналов микроконтроллером вырабатывается сигнал, который с выхода микроконтроллера поступает на информационный дисплей и таймер, в результате чего таймер снимает запирающий сигнал, а исполнительное устройство, выполненное в виде электромагнитного реле, «сухие» контакты которого включены в цепь отпирания радиопередающего устройства, осуществляет его отпирание, при этом преобразователь уровня с гальванической развязкой осуществляет передачу информационного сигнала между электрическими цепями.

Функциональная схема устройства для реализации способа автоматического включения радиопередающего устройства, где приняты следующие обозначения приведена на фиг.1.

Она содержит:

1 - микроконтроллер типа АТ89С52;

2 - информационный дисплей;

3 - устройство управления (клавиатура);

4 - преобразователь уровня с гальванической развязкой;

5 - таймер;

6 - исполнительное устройство.

Устройство автоматического включения радиопередающего устройства (далее УАВРПДУ) предназначено для автоматического отпирания радиопередающего устройства (РПдУ) при работе в радиолинии. Структура потока сообщений приведена на фиг.2.

Пусковые сигналы передаются двухполярными прямоугольными импульсами (меандр) амплитудой ±20 В, частота которых может лежать в диапазоне от 15 до 25 Гц, что соответствует скорости передачи от 30 до 50 Бод.

Устройство автоматического включения радиопередающего устройства анализирует как форму, так и частоту пусковых сигналов. При соответствии формы и частоты поступающих на вход сигналов заданным параметрам устройство автоматического включения отпирает РПдУ.

Чтобы не происходило запирания РПдУ в паузах между сообщениями в потоке (время Т2 на фиг.2), УАВРПДУ осуществляет задержку при выключении исполнительной цепи. Если в течение времени задержки на вход УАВРПдУ не пришел ни один импульс, то РПдУ будет заперто.

Основные технические характеристики УАВРПдУ.

Количество задаваемых с устройства управления (клавиатуры) 3 рабочих скоростей пусковых сигналов, которые одновременно анализирует УАВРПДУ - 3. Диапазон скоростей пусковых сигналов 26÷160 Бод (13÷80 Гц).

Количество задаваемых с устройства управления (клавиатуры) измерительных циклов (проверок) пускового сигнала - 3÷15.

Время анализа пускового сигнала со скоростью 26 Бод:

- 0,26 с при 3-х измерительных циклах;

- 1,19 с при 15-ти измерительных циклах. Электрические параметры выходного сигнала:

- напряжение логической «1» плюс 20÷27 В;

- напряжение логического «0» минус 20÷27 В;

- входное сопротивление - 4,7 кОм.

Допуск на частоту и искажения входных сигналов 1÷20% (устанавливается программно).

Время задержки выключения исполнительной цепи - 1,3 с. На фиг.3 приведены временные параметры работы УАВРПдУ. Устройство работает следующим образом.

С момента поступления пусковых сигналов на вход УАВРПдУ в течение времени Т_ан (фиг.3) прибор анализирует их скорость и искажения. Если они соответствуют установленным значениям, происходит отпирание РПдУ. Если паузы между сообщениями не превышают времени задержки отключения T_зад=1,3 с, запирания РПдУ не происходит. После окончания сообщений через время 1,3 с РПдУ запирается.

Основой устройства является микроконтроллер типа АТ89С52 1, который по заданной программе производит необходимые действия. При поступлении на вход пускового сигнала микроконтроллер начинает измерять длительности положительных и отрицательных импульсов и сравнивать их с записанными в память микроконтроллера константами. Процентный допуск на длительность импульсов можно программно менять в пределах от 1 до 20%. Одновременно микроконтроллер производит сравнение с константами, по умолчанию соответствующим 3-м скоростям входных сигналов равным 36, 50 и 100 Бод.

Микроконтроллер вырабатывает сигнал на включение РПдУ, если выполнены два условия: длительности положительных и отрицательных импульсов соответствуют заданной скорости и равны между собой в пределах установленного допуска. Количество циклов сравнения можно установить с устройства управления (клавиатуры) 3 в пределах от 3 до 15. Увеличение количества циклов сравнения увеличивает точность, но одновременно увеличивается время T_ан (см. фиг.3). Каждую из 3-х рабочих скоростей также можно установить с устройства управления (клавиатуры) 3. В момент подачи сигнала на включение РПдУ микроконтроллер по длительности импульсов вычисляет скорость с точностью до 0,1 Бод и выводит информацию на дисплей 2.

Устройство также имеет возможность измерить скорость неизвестного сигнала, поступающего на вход. При нажатии на кнопку «ИЗМ+» скорость вычисляется по длительности положительных импульсов, при нажатии на «ИЗМ-» - отрицательных. Таким образом, определив скорость неизвестного пускового сигнала, можно ввести это значение в число одной из рабочих скоростей.

Преобразователь уровня с гальванической развязкой 4 осуществляет передачу информационного сигнала между электрическими цепями, не имеющими непосредственного электрического контакта между ними с целью снижения помех, для бесконтактного управления и для защиты оборудования от повреждения и людей от поражения электрическим током.

Сигнал на отпирание РПдУ с выхода микроконтроллера поступает на таймер 5, который, если на вход в течение 1,3 с не поступило ни одного импульса, то снимает отпирающий сигнал и исполнительное устройство 6 запирает РПдУ.

На переднюю панель устройства выведен светодиод «Работа», сигнализирующий о срабатывании исполнительного устройства 6, а также светодиод «Вход», индицирующий наличие сигнала на входе устройства.

В качестве исполнительного устройства 6 использовано электромагнитное реле, «сухие» контакты которого включены в цепь отпирания РПдУ. Питание устройства осуществляется от нестабилизированного источника постоянного тока с напряжениями 9 и 24 В и токами потребления 0,2 и 0,02 А соответственно.

Данное устройство эксплуатируется в течение 3-х лет на СДВ РПдУ и зарекомендовало себя надежным и удобным в эксплуатации. Благодаря его гибкости и большому функционалу возросли оперативность работы и качество связи. В частности, при коротких пусковых сигналах происходит своевременное отпирание РПдУ, что гарантирует отсутствие потери начала информационного сообщения. Таким образом за счет своевременного начала функционирования радиопередающего устройства улучшается качество связи.

Изобретение относится к электрорадиотехнике, а именно к системам автоматического включения СДВ и СНЧ радиопередающих устройств, и может быть использовано в радиопередатчиках. Техническим результатом изобретения является улучшение качества связи за счет своевременного отпирания радиопередающего устройства, что гарантирует передачу информационного сообщения без потерь. Способ автоматического включения радиопередающего устройства дополнительно включает осуществление микроконтроллером управления функциональными узлами устройства автоматического включения радиопередающего устройства, измерение длительностей положительных и отрицательных импульсов при поступлении на вход устройства автоматического включения радиопередающего устройства пускового сигнала и искажения, а также сравнение их с записанными в память микроконтроллера константами и проверку их равенства между собой в пределах установленного допуска. Устройство автоматического включения радиопередающего устройства анализирует как формы, так и частоты пусковых сигналов. С устройства управления устанавливается количество циклов сравнения. При соответствии формы и частоты поступающих на вход сигналов микроконтроллером вырабатывается сигнал, который с выхода микроконтроллера поступает на информационный дисплей и таймер, в результате чего таймер снимает запирающий сигнал, а исполнительное устройство осуществляет отпирание радиопередающего устройства. Преобразователь уровня с гальванической развязкой осуществляет передачу информационного сигнала между электрическими цепями. Записанные в память микроконтроллера константы соответствуют трем скоростям входных сигналов. Исполнительное устройство выполнено в виде электромагнитного реле, «сухие» контакты которого включены в цепь отпирания радиопередающего устройства. 3 ил.

Способ автоматического включения радиопередающего устройства, включающий анализ формы и частоты поступающих на вход устройства автоматического включения радиопередающего устройства пусковых сигналов и сравнение их с заданными параметрами, отличающийся тем, что микроконтроллером осуществляется управление функциональными узлами устройства автоматического включения радиопередающего устройства, измерение длительностей положительных и отрицательных импульсов при поступлении на вход пускового сигнала и искажения, а также сравнение их с записанными в память микроконтроллера константами, соответствующими трем скоростям входных сигналов, и проверка их равенства между собой в пределах установленного допуска, при этом производится анализ как формы, так и частоты пусковых сигналов, с устройства управления устанавливается количество циклов сравнения, и при соответствии формы и частоты поступающих на вход сигналов микроконтроллером вырабатывается сигнал, который с выхода микроконтроллера поступает на информационный дисплей и таймер, в результате чего таймер снимает запирающий сигнал, а исполнительное устройство, выполненное в виде электромагнитного реле, «сухие» контакты которого включены в цепь отпирания радиопередающего устройства, осуществляет его отпирание, при этом преобразователь уровня с гальванической развязкой осуществляет передачу информационного сигнала между электрическими цепями.