ПОРТАТИВНАЯ КОРОТКОВОЛНОВАЯ - УЛЬТРАКОРОТКОВОЛНОВАЯ РАДИОСТАНЦИЯ Российский патент 2024 года по МПК H04B1/38 

Изобретение относится к области радиотехники и связи и может быть использовано для обеспечения своевременного, достоверного и безопасного обмена мультисервисной информацией (речь, видео, передача файлов, пакетная передача данных, телеметрия, электронная почта) между взаимодействующими объектами в коротковолновом (KB) и ультракоротковолновом (УКВ) диапазонах.

В области передачи и обработки информации основную роль играют цифровые технологии. В радиосвязи наиболее широкое распространение такие технологии стали получать при использовании персональных компьютеров для модуляции и демодуляции радиосигналов. Таким образом, практически вся работа по обработке сигнала возлагалась на программное обеспечение, что и определило термин «программируемое радио» Software Defined Radio (SDR). Поставлена задача создать систему, способную принимать и передавать практически любые радиосигналы с помощью программного обеспечения, которое априори является гибким и адаптивным. В настоящее время SDR-технологии широко применяются в радио- и сотовой связи, где в режиме реального времени требуется поддержка разнообразных изменяющихся радиопротоколов.

Известна ультракоротковолновая радиостанция (патент РФ на изобретение №49400, Н04В 7/00, опубл. 10.11.2005 г.), имеющая в своем составе приемопередающий тракт, антенный блок, систему управления, девятиэлементный фильтр нижних частот с частотой среза 420 МГц и семиэлементный фильтр верхних частот с частотой среза 90 МГц, соединенные через антенный блок последовательно, причем фильтр нижних частот включен в передающий тракт и соединен с усилителем мощности, а фильтр верхних частот, наоборот, - в приемный тракт и скоммутирован с усилителем верхних частот. Радиостанция предназначена для организации симплексной и дуплексной УКВ радиосвязи. Недостатками радиостанции [1] являются ограниченные функциональные возможности.

Известна коротковолновая радиостанция (патент РФ на изобретение №85774, опубл. 10.08.2009 г.), содержащая последовательно соединенные антенну, согласующее антенное устройство и антенный коммутатор, блок полосовых фильтров, преобразователь частоты, опорный генератор и синтезатор, усилитель частоты, блок формирования однополосного сигнала, аналого-цифровой и цифроаналоговый преобразователи. Недостатком данного устройства является отсутствие автоматизированных режимов высокоскоростной передачи оцифрованной речи и данных файлового типа с повышенной надежностью в условиях повышенного уровня помех, обеспечения связи в смежных диапазонах частот, построения автоматизированных сетей абонентской радиосвязи с адресным доступом и интеграции в действующую инфраструктуру глобальных цифровых сетей с множественным доступом.

Наиболее приемлемой для решения технической проблемы является носимая автоматизированная радиостанция KB - УКВ диапазона (патент РФ на изобретение №2696977, опубл. 08.08.2019 г.), работающая на частотах 2-50 МГц и содержащая антенну, антенное согласующее устройство, усилители промежуточной частоты, усилитель мощности и предварительный усилитель мощности, аттенюатор сигнала, полосовые фильтры, центральный процессор, опорный генератор, цифровой синтезатор частот (прототип). Недостатком данной радиостанции является то, что она работает в узком диапазоне частот, на низкой скорости передачи данных и не поддерживает встречную работу с ранее разработанными средствами.

Целью настоящего изобретения является увеличение функциональных возможностей устройства за счет введения автоматизированных режимов работы, расширения рабочего диапазона частот при малых массогабаритных характеристиках.

Поставленная цель достигается за счет того, что портативная КВ - УКВ радиостанция, состоящая из трех модулей, модуля антенно-фидерного устройства, модуля приемопередатчика и модуля питания, при этом в первый модуль входит широкополосная антенна УКВ диапазона и антенна КВ диапазона, обеспечивающие круговую диаграмму направленности, а также антенное согласующее устройство, во второй модуль входит модуль приемопередатчика, предназначенный для работы в составе радиостанции в качестве приемопередающего устройства в КВ - УКВ диапазоне и обеспечивает возможность приема по двум независимым трактам, передачу информации по одному тракту, причем тракты приема и передачи построены по схеме прямого аналого-цифрового преобразователя, а цифровая обработка сигналов производится в блоке управления и цифровой обработки сигналов, который обеспечивает управление составными частями радиостанции и сопряжение с внешними устройствами, и состоит из двух фильтров низких частот (НЧ), высокочастотного (ВЧ) переключателя прием-передача, двух преобразователей напряжения, полосового фильтра, усилителя ВЧ/аттенюатора, двух смесителей, гетеродина, двух ВЧ переключателей, трех усилителей НЧ, дифференциального усилителя НЧ и фильтра НЧ, микрофонного/линейного предусилителя, цифро-аналогового преобразователя (ЦАП), аналого-цифрового преобразователя (АЦП), микроконтроллера, интерфейса CAT, датчика температуры, жидкокристаллического дисплея, клавиатуры, при этом выход антенного согласующего устройства соединен со входом измерителя коэффициента стоячей волны, выход которого соединен со входом микроконтроллера, второй выход антенного согласующего устройства соединен со входом фильтра ФНЧ 56 МГц, а выход ФНЧ 56 МГц соединен с первым входом высокочастотного переключателя прием-передача, выход высокочастотного переключателя прием-передача соединен со входом первого ВЧ переключателя, первый выход первого ВЧ переключателя соединен со входом полосового фильтра 0,5-56 МГц, а вторым выходом со входом усилителя мощности ВЧ 10 Вт, а выход усилителя мощности ВЧ 10 Вт соединен во входом ФНЧ 30 МГц, а выход ФЕИ 30 МГц соединен со входом ВЧ переключателя прием-передача, а второй выход первого ВЧ переключателя соединен со входом полосового фильтра 0,5-56 МГц, выход которого соединен со входом второго ВЧ переключателя, а выход второго ВЧ переключателя со входом усилителя ВЧ/аттенюатора, выход которого соединен со входом смесителя приемника типа FST3257, второй вход смесителя приемника FST3257 соединен с выходом гетеродина, а выход смесителя приемника FST3257 соединен с входом дифференциального усилителя НЧ и фильтра НЧ, второй вход гетеродина соединен с микроконтроллером, а второй выход гетеродина соединен со входом смесителя передатчика FST3253, вход которого через ЦАП соединен с микроконтроллером, выход смесителя передатчика FST3253 соединен со входом ВЧ переключателя и входом усилителя НЧ, выходы ЦАП соединены со входами УНЧ (линейным выходом) и с УНЧ (громкоговорителем), а выход дифференциального усилителя НЧ и фильтра НЧ через АЦП соединен с микроконтроллером, а микрофонный/линейный предусилитель соединен с НЧ переключателем и через АЦП с микроконтроллером, выходы/входы микроконтроллера соединены также с интерфейсом CAT, датчиком температуры, жидкокристаллическим дисплеем и клавиатурой, при этом в третий модуль входит блок питания радиостанции, состоящий из двух преобразователей напряжения обеспечивающие электроснабжение элементов от сети переменного тока 220 В, постоянного тока 24 В, или от штатной аккумуляторной батареи (АБ) с выходным напряжением от 9 до 15 В.

На фиг.1 представлена блок-схема портативной коротковолновой - ультракоротковолновой радиостанции. Она содержит устройства, которые имеют следующие обозначения:

1 - модуль антенно-фидерного устройства;

2 - антенна широкополосная УКВ диапазона (АШ-УКВ);

3 - антенное согласующее устройство;

4 - антенна KB диапазона;

5 - модуль питания;

6 - преобразователь напряжения +5,2 и +3,3 В;

7 - преобразователь напряжения +4,75 и +3,3 В;

8 - модуль приемопередатчика;

9 - измеритель коэффициента стоячей волны (КСВ); 10- фильтр нижних частот (НЧ) 56 МГц;

11 - высокочастотный (ВЧ) переключатель «прием-передача»;

12 - фильтр нижних частот (ФНЧ) 30 МГц;

13 - ВЧ переключатель;

14 - усилитель мощности ВЧ 10 Вт 2⋅RD15HVF1;

15 - полосовой фильтр 0,5-56 МГц;

16 - ВЧ переключатель;

17 - усилитель ВЧ/аттенюатор NE46134;

18 - смеситель FST3253;

19 - гетеродин SI5351 74VLC74;

20 - смеситель FST3257;

21 - НЧ переключатель TS5A23159;

22 - усилитель НЧ (линейный выход) AD8605;

23 - усилитель НЧ THS4521;

24 - дифференциальный усилитель НЧ и фильтр НЧ THS4521;

25 - микрофонный/линейный предусилитель AD8605;

26 - усилитель НЧ (громкоговоритель) TDA7056A;

27 - цифроаналоговый преобразователь (ЦАП) AK4420VT;

28 - аналого-цифровой преобразователь (АЦП) АК5358 В;

29 - микроконтроллер STM 32 F407;

30 - интерфейс CAT ADuM3 111;

31 - датчик температуры;

32 - жидкокристаллический дисплей;

33 - клавиатура.

Для обеспечения связи в условиях эксплуатации радиостанции в состав модуля антенно-фидерного устройства (АФУ) 1 используются широкополосная антенна УКВ диапазона 2 и антенна KB диапазона 4, обеспечивающие круговую диаграмму направленности, а также антенное согласующее устройство 3. Изделие АШ-УКВ представляет собой антенну с круговой диаграммой направленности и обеспечивает ненаправленные прием и передачу сигналов на вертикально поляризованных радиоволнах в диапазоне частот от 0,5 до 56 МГц.

Модуль питания радиостанции 5 обеспечивает электроснабжение или от сети переменного тока 220 В, или от электросети автомобиля 24 В, или от штатной аккумуляторной батареи с выходным напряжением от 9 до 15 В. Внутри радиостанции преобразователи напряжения +5,2 и +3,3 В LM2671M-ADJ, LM2671M-3.3 6, а также +4,75 и +3,3 В TPS 793475, MIC 5219-3.3 7 обеспечивают электроснабжение элементов. При нахождении радиостанции в режиме передачи ее внешнее питание составляет от 1 до 3 А. Одной из важных характеристик является потребление электроэнергии в режиме приема. В радиостанции реализованы уникальные схемные решения, позволяющие снизить потребление тока от источника напряжением 13,8 В (с подсветкой экрана, без предусиления, без сигнала) до 100 мА.

Модуль приемопередатчика 8 предназначен для работы в KB - УКВ диапазоне в качестве приемопередающего устройства и обеспечивает возможность приема и передачи информации по одному тракту. Причем тракты приема и передачи построены по схеме прямого аналого-цифрового преобразователя, а цифровая обработка сигналов производится в блоке управления и цифровой обработки сигналов, который обеспечивает управление составными частями радиостанции и сопряжение с внешними устройствами. Модуль состоит из двух фильтров нижних частот, двух высокочастотных переключателей «прием-передача», двух преобразователей напряжения, полосового фильтра, усилителя ВЧ/аттенюатора, двух смесителей, гетеродина, НЧ переключателя, трех усилителей НЧ, дифференциального усилителя НЧ и фильтра НЧ, микрофонного/линейного предусилителя, цифроаналогового преобразователя, аналого-цифрового преобразователя, микроконтроллера, датчика температуры, жидкокристаллического дисплея, интерфейса и клавиатуры.

Измеритель КСВ 9 позволяет осуществлять настройку антенны на нужные частоты. Уменьшение мощности при превышении значений КСВ позволяет предотвратить выход из строя выходного каскада.

Электронный фильтр нижних частот 10 позволяет эффективно пропускать спектр сигнала частоты ниже 56 МГц (частота среза) и подавлять частоты сигнала выше этой частоты. Уровень подавления каждой частоты - не менее 40 дБ.

Высокочастотный переключатель «прием-передача» 11 предназначен для физического разделения одного общего порта R_x/T_x радиостанции - на два порта Т_х (передача) и R_x (прием). Он используется для создания системы деления АФУ на объекте со множеством радиостанций с одним антенным гнездом на оптимальное количество антенн с целью улучшения ЭМС.

Электронный фильтр нижних частот 12 позволяет эффективно пропускать спектр основной частоты 1,5-30 МГц (частота среза) и подавлять частоты сигнала выше этой частоты. Уровень подавления частоты - не менее 40 дБ.

Высокочастотный переключатель 13 предназначен для физического разделения одного общего порта R_x/T_x радиостанции - на два порта Т_х (передача) и R_x (прием).

Усилитель мощности 10 Вт 14 предназначен для передачи в нагрузку регулируемой от 1 до 10 Вт либо максимально возможной мощности при максимально возможном КПД и минимальных нелинейных искажениях. Настройка заключается в установке тока покоя в пределах 0,7 А (при отсутствии сигнала на входе). При подаче сигнала напряжением в 1 В на входе увеличивается выходная мощность в антенне до 10 Вт. Коммутация «прием-передача» осуществляется от внешней цепи управления, которая замыкается на корпус при переходе на передачу. При этом срабатывает реле и подключает антенну к выходу усилителя мощности.

Электронный полосовой фильтр 15 - эффективно пропускает частотный спектр сигнала 0,5-56 МГц и подавляет частоты сигнала выше этой частоты. Уровень подавления каждой частоты - не менее 40 дБ.

ВЧ переключатель 16 - электронный ключ на биполярных или специально разработанных для работы в ключевом режиме на IGBT-транзисторах. Он потребляет меньшую мощность управления и имеет лучшее быстродействие по сравнению с известными.

Электронный усилитель ВЧ/аттенюатор NE46134 17 - предназначен для преобразования слабого по напряжению электрического сигнала от антенны, при этом усиление составляет около 20 дБ, ослабление сигнала - 20 дБ. Усилитель ВЧ/аттенюатор, состоящий из усилителя, аттенюатора и коммутирующих цепей, используется для расширения общего динамического диапазона приемника ±20 дБ.

Смеситель FST3253 18 - преобразователь частоты в радиоприемных, радиопередающих и подобных устройствах, в которых осуществляются формирование и генерирование сигнала. В смесителе суммируются или перемножаются напряжения сигнала и гетеродина и затем сигнал детектируется с нелинейным элементом.

Гетеродин SI5351 74VLC74 19 - маломощный генератор электрических колебаний, применяемый для преобразования частоты сигнала в супергетеродинных радиоприемниках и приемниках прямого преобразования. На базе микросхемы 74LVC74 реализован фазовый сдвиг гетеродина с выходами 0 и 90°.

Смеситель FST3257 20 - преобразователь частоты в радиоприемных, радиопередающих и подобных устройствах, в которых осуществляются формирование и генерирование сигнала. В смесителе суммируются или перемножаются напряжения сигнала и гетеродина и затем сигнал детектируется с нелинейным элементом.

НЧ переключатель TS5A23159 21 построен по схеме транзисторного ключа с общим коллектором, включающего и выключающего ток в нагрузку. Сигнал управления на такой ключ подается от логических элементов или логических выходов микроконтроллера.

Электронный усилитель НЧ (линейный выход) AD8605 22, предназначен для преобразования слабого (по напряжению или по нагрузочной способности) электрического сигнала в более мощный.

Усилитель НЧ THS4521 23 усиливает сигнал в режиме передачи его на ЦАП. Данный усилитель, имеющий дифференциальные входы и выходы, обеспечивает максимальную устойчивость к наводкам при усилении слабых сигналов.

Дифференциальный усилитель НЧ и ФНЧ THS4521 24 усиливает сигнал, поступающий со смесителя на АЦП. Данный усилитель, имеющий дифференциальные входы и выходы, обеспечивает максимальную устойчивость к наводкам при усилении слабых сигналов. Он является сверхмалошумящим. Таким образом достигаются максимальные параметры чувствительности приемного тракта.

Микрофонный/линейный предусилитель AD8605 25 устройство для преобразования электрических сигналов в акустические (звук).

Усилитель НЧ (громкоговоритель) TDA7056A 26 - устройство для преобразования электрических сигналов в акустические (звуки) и излучения их в окружающее пространство. В усилителе НЧ предусмотрена возможность электронного (внешнего) регулирования коэффициента усиления (громкости). Наличие дифференциального выхода делает его более эффективным, по сравнению с известными.

ЦАП AK4420VT 27 - электронное устройство, предназначенное для преобразования входного цифрового сигнала (двоичный цифровой код) в аналоговый сигнал (напряжение).

Аналого-цифровой преобразователь АК5358 В 28 - электронное устройство, которое служит для преобразования входного аналогового сигнала в дискретный код (цифровой сигнал), напряжения в двоичный цифровой код. АЦП имеет относительно высокие параметры динамического диапазона - более 115дБ и собственных шумов. Таким образом достигаются высокие параметры чувствительности приемника и чувствительности сигнала при его прохождении в динамическом диапазоне.

Микроконтроллер STM 32 F407 29 предназначен для управления ультракомпактной радиостанцией. Он осуществляет цифровую обработку по технологии программируемого радио. Устройство сочетает в одном кристалле функции процессора и периферийных устройств, содержит оперативное и постоянное запоминающие устройства, в которых хранятся голосовые и телеграфные сообщения. В режиме работы радиостанции с памятью доступны 100 универсальных ячеек памяти (00-99), каждая из которых хранит частоту, режимы и другие настройки. Для записи и последующего воспроизведения коротких голосовых сообщений радиостанция предоставляет 2 слота памяти продолжительностью 20 с, а для записи и последующего воспроизведения коротких телеграфных сообщений - 4 ячейки памяти продолжительностью 25 с.

Интерфейс CAT ADuM3111 30 обеспечивает контроль и управление частотой трансивера, видами модуляции (SSB, CW, PSK31, RTTY) и другими функциями с компьютера, а также передачу данных с контроллером, датчиками, исполнительными устройствами, индикаторами, дисплеем, микротелефонной гарнитурой к средствам криптозащиты информации, носителем типа Flash, интерфейсом для печатающего устройства, а также интерфейсом для дистанционного управления от ПЭВМ.

Датчик температуры 31 представляет собой устройство контроля температуры и выполняет функции защиты от перегрева и выхода из строя компонентов радиостанции. При достижении температуры 70° ограничивает время работы в режиме передачи.

Высококонтрастный жидкокристаллический дисплей LCD 32 предназначен для отображения информации с разрешением 256⋅128 пикселей. Четкий монохромный дисплей благодаря наличию нескольких режимов подсветки позволяет легко считывать информацию как при ярком свете, так и при слабом освещении. Экран дисплея защищен устойчивым к появлению царапин закаленным стеклом.

На клавиатуре 33 можно набирать текст, задавать режимы работы и управлять радиостанцией. Интерфейс оператора состоит из цифробуквенной клавиатуры, клавиш оперативного выбора параметров, ручки квазиплавной настройки и графического дисплея.

На фиг.2. представлен общий вид радиостанции.

Работа радиостанции происходит следующим образом.

Радиостанция обеспечивает работу в симплексном режиме. Модуль приемопередатчика, входящий в состав радиостанции, предназначен для работы в KB - УКВ диапазоне в качестве приемопередающего устройства и обеспечивает прием информации по двум независимым трактам и передачу по одному тракту. Тракты приема и передачи построены по схеме прямого аналого-цифрового преобразователя. Обработка сигналов производится в блоке управления и цифровой обработки сигналов, который обеспечивает управление составными частями радиостанции и сопряжение с внешними устройствами. Приемопередатчик оборудован громкоговорителем для предоставления возможности прослушивания принимаемой информации без использования дополнительных устройств.

Прием и передача речевой информации реализуются с помощью микротелефонной гарнитуры. Модуль средства криптозащиты информации подключается непосредственно к радиостанции и может использоваться для ведения переговоров в отсутствие блока внешнего управления и ЭВМ. Приемник радиостанции характеризуется:

- чувствительностью в полосе частот 500 Гц (минимально различимый сигнал): -141 дБм (14 МГц, предусилитель включения);

- динамическим диапазоном по блокированию в полосе частот 500 Гц: 129 дБ (14 МГц, смещение - 2 кГц, предусилитель выключения);

- динамическим диапазоном по взаимному смешиванию: 14 МГц, смещение 20/5/2 кГц - 119/108/106 дБ;

- квадратурным микшером с понижающей дискретизацией, совместимый с приложениями программно-определяемого радио на базе персонального компьютера;

- I/Q выходами приемника для подключения к звуковой карте персонального компьютера;

- переключаемым малошумящим предусилителем и аттенюатором;

- трехполосным аудиоэквалайзером для приема;

- четырьмя регулируемыми цифровыми фильтрами;

- автоматическим фильтром тоновых помех;

- шумоподавлением и подавлением импульсных помех;

- аудиовыходом на внешний динамик, 3 Вт (номиналом мощности).

Передатчик радиостанции характеризуется:

- регулируемой мощностью от 1 до 10 Вт;

- надежным каскадом оконечного усилителя с защитой от КСВ и перегрева;

- наличием подавления несущей более 50 дБ;

- гармоническими/паразитными излучениями более 50 дБ ниже несущей;

- регулируемым тональным сигналом амплитудной телеграфии (АТ) 400-1200 Гц;

- спикер-микрофоном с тангентой;

- трехполосным микрофонным аудиоэквалайзером;

- двумя регулируемыми цифровыми фильтрами;

- цифровым речевым компрессором.

К общим характеристикам радиостанции относятся:

- внутренний АТ-ключ с со скоростью телеграфирования 10-300 знаков в минуту;

- 100 ячеек памяти общего назначения для записи вариантов настройки радиостанции;

- цифровой магнитофон с четырьмя ячейками памяти по 20 с для записи АТ-сигналов;

- цифровой голосовой магнитофон с двумя ячейками памяти по 25 с;

- возможность отображения КСВ в реальном времени;

- поддержка набора команд удаленного управления (совместимых с протоколом «Kenwood»);

- управление по CAT через US-интерфейс;

- удобное обновление внутреннего программного обеспечения через USB-интерфейс.

Тракт приема в радиостанции реализуется по схеме прямого аналого- цифрового преобразователя, а тракт преобразования излучаемого сигнала - с помощью цифрового формирователя. Квадратурный сигнал с антенного разъема поступает через постоянно присутствующий в цепи фильтра НЧ диапазона (6 м) на коммутируемые дискретные полосовые фильтры (6-600 м). Далее отфильтрованный сигнал через коммутируемый предусилитель/аттенюатор вместе с сигналом перестраиваемого гетеродина со сдвигом фаз 0 и 90° подается на квадратурный смеситель. Сформированные сигналы I и Q усиливаются операционными усилителями (RX AF) и подаются через АЦП в микроконтроллер, где и производится дальнейшая обработка квадратурного сигнала I/Q. Сигнал звуковой частоты формируется с помощью ЦАП и усиливается усилителем звуковой частоты для вывода на динамик.

Режим передачи в радиостанции реализуется следующим образом. Сигнал с микрофона усиливается операционным усилителем и подается через АЦП в микроконтроллер, где формируется квадратурный сигнал передатчика. Сформированный сигнал, усиленный операционными усилителями, с выхода ЦАП вместе с сигналом перестраиваемого гетеродина со сдвигом фаз 0 и 90° подается на квадратурный смеситель. Полученный радиочастотный сигнал поступает на дискретные полосовые фильтры (6-600 м) и после фильтрации преобразуется усилителем мощности. С выхода усилителя сигнал проходит через коммутируемые диапазонные ФНЧ (10-160 м) и затем подается на антенный разъем.

В структуру цифрового приемного тракта, строенного по схеме прямого цифрового преобразователя, входят:

- антенно-фидерное устройство;

- избирательная система плюс аттенюатор, обеспечивающий согласование уровня входного воздействия с динамическим диапазоном тракта, плюс усилитель радиочастоты (линейный тракт приема - преселектор);

- блок аналого-цифрового преобразователя, в котором осуществляется дальнейшая обработка сигнала в цифровой форме.

В режиме передачи сигнала с помощью сигнального процессора на нулевой частоте формируются сигналы телефонных и телеграфных классов излучения, затем они переносятся на частоту рабочего диапазона посредством квадратурного цифрового повышающего преобразователя, фильтруются и поступают на вход усилителя мощности радиочастоты.

Основные функциональные возможности радиостанции определяются параметрами приемопередатчика, обеспечивающего управление радиостанцией, модуляцию и демодуляцию передаваемого и принимаемого сигнала соответственно, формирование низкочастотных аналоговых входов и выходов, работу с гарнитурой.

Цифровая обработка сигналов производится в микроконтроллере, в котором реализуется программный цифровой понижающий напряжение преобразователь и осуществляется перенос сигнала на нулевую частоту с одновременным преобразованием в комплексный вид (разложение на синфазную и квадратурную составляющие). Полученный сигнал в комплексном виде подается на каскад цифровой фильтрации. Микроконтроллер может производить цифровую обработку сигналов, так как имеет развитую периферию, высокую скорость работы, программно-конфигурируемое назначение входов-выходов, что делает его очень гибким при решении различных задач.

В трактах приема модуля демодулятора обеспечивается автоматическое управление текущим ослаблением аттенюаторов в преселекторах по уровню сигнала, поступающего на вход блока. Первая цель такого управления заключается в том, чтобы не допустить перегрузки АЦП на пиках амплитуды его входного сигнала и в то же время поддерживать значение этого сигнала достаточно большим для того, чтобы возможно полнее использовать динамический диапазон АЦП. Вторая цель - расширять динамический диапазон изделия за счет повышения его чувствительности в соответствии с ростом уровня группового сигнала в полосе преселектора, что косвенно свидетельствует о загруженности этой полосы помехами.

При управлении аттенюаторами устанавливается наименьшее ослабление, при котором обеспечивается достижение обеих целей. Контроль выходного уровня усилителя мощности производится по уровням сигналов падающей и отраженной волн. Выполнение всех необходимых требований обеспечивается с помощью микроконтроллера.

Результаты реализации в радиостанции технических решений показывают, что радиостанция обладает большими функциональными возможностями и при этом имеет минимальные массогабаритные характеристики при компактном исполнении, в отличие от работающих в настоящее время радиостанций аналогичного звена, и обеспечивает высокое качество связи. Основными достоинствами радиостанции являются:

- высокая избирательность трактов «прием-передача», обеспечивающая возможность приема;

- наличие постоянно работающего канала на прием.

Радиостанция включает 11 дискретных субоктавных фильтров радиочастот. Через них проходит только тот радиосигнал, который соответствует одному из полосовых фильтров, все остальные сигналы остаются вне диапазона и вырезаются. Радиостанция оснащена встроенным высокопроизводительным пан-адаптером реального времени с шириной полосы приема 48 кГц для оперативного поиска корреспондентов. Она имеет режекторный фильтр, устройство шумоподавления импульсных помех, панорамный индикатор, разъем квадратурного сигнала, а также эквалайзеры сигнала приема и передачи.

В отличие от известных приемопередатчиков, заявляемая радиостанция конструктивно представляет одно устройство, выполненное в корпусе ультра компактных размеров (ШхДхВ): 90х207х21 мм. Ее масса составляет 0,55 кг. Благодаря точному сопряжению деталей корпуса и отсутствию сквозных отверстий радиостанция защищена от брызг и пыли, что гарантирует надежную работу в экстремальных условиях. Корпус имеет защитное анодированное покрытие, которое обеспечивает сохранность внешнего вида устройства в течение длительного времени, даже в экстремальных условиях эксплуатации.

Корпус радиостанции изготовлен из прочного дюралюминия марки Д16Т методом точного фрезерования, что обеспечивает ему уникальную защиту от ударов и хорошее отведение тепла от выходного каскада передатчика.

Для достижения высокой чувствительности радиостанции отдельные функциональные во избежание влияния взаимных и внешних помех изолированы дополнительными перегородками в корпусе радиостанции, обеспечивающем внутреннее экранирование.

Таким образом, аварийная портативная коротковолновая - ультракоротковолновая радиостанция позволяет за счет введения автоматизированных режимов работы расширить функциональные возможности устройства при малых массогабаритных характеристиках. В радиостанции реализована возможность записи в память и использования режима маяка для голосовых и телеграфных сообщений. Активное внедрение технологии программируемого радио позволяет с помощью программного обеспечения варьировать методы демодуляции, режимы работы, интегрировать в аппаратные средства различные национальные стандарты. Радиостанция может быть включена в табель снабжения корабельного комплекса связи и использована при авариях на корабле. Цель настоящего изобретения, заключающаяся в увеличении функциональных возможностей устройства за счет введения автоматизированных режимов работы, расширения рабочего диапазона частот при малых массогабаритных характеристиках достигнута.

Изобретение относится к области радиотехники и связи и может быть использовано для обеспечения обмена мультисервисной информацией. Техническим результатом является увеличение функциональных возможностей устройства за счет введения автоматизированных режимов работы, расширения рабочего диапазона частот при малых массогабаритных характеристиках. Такой результат обеспечивается за счет того, что портативная KB - УКВ радиостанция состоит из трех модулей: модуля антенно-фидерного устройства, модуля приемопередатчика и модуля питания. При этом тракт приема радиостанции реализован по схеме прямого аналого-цифрового преобразователя, а тракт преобразования излучаемого сигнала - цифровым формирователем, а цифровая обработка сигналов производится в блоке управления и цифровой обработки сигналов, который обеспечивает управление составными частями радиостанции и сопряжение с внешними устройствами. 2 ил.

Портативная КB - УКВ радиостанция, состоящая из трех модулей, модуля антенно-фидерного устройства, модуля приемопередатчика и модуля питания, при этом в первый модуль входит широкополосная антенна УКВ диапазона и антенна КB диапазона, обеспечивающие круговую диаграмму направленности, а также антенное согласующее устройство, во второй модуль входит модуль приемопередатчика, предназначенный для работы в составе радиостанции в качестве приемопередающего устройства в КB - УКВ диапазоне, и обеспечивает возможность приема по двум независимым трактам, передачу информации по одному тракту, причем тракты приема и передачи построены по схеме прямого аналого-цифрового преобразователя, а цифровая обработка сигналов производится в блоке управления и цифровой обработки сигналов, который обеспечивает управление составными частями радиостанции и сопряжение с внешними устройствами, и состоит из двух фильтров низких частот (НЧ), высокочастотного (ВЧ) переключателя прием-передача, двух преобразователей напряжения, полосового фильтра, усилителя ВЧ/аттенюатора, двух смесителей, гетеродина, двух ВЧ переключателей, трех усилителей НЧ, дифференциального усилителя НЧ и фильтра НЧ, микрофонного/линейного предусилителя, цифро-аналогового преобразователя (ЦАП), аналого-цифрового преобразователя (АЦП), микроконтроллера, интерфейса CAT, датчика температуры, жидкокристаллического дисплея, клавиатуры, при этом выход антенного согласующего устройства соединен со входом измерителя коэффициента стоячей волны, выход которого соединен со входом микроконтроллера, второй выход антенного согласующего устройства соединен со входом фильтра НЧ 56 МГц, а выход фильтра НЧ 56 МГц соединен с первым входом высокочастотного переключателя прием-передача, выход высокочастотного переключателя прием-передача соединен со входом первого ВЧ переключателя, первый выход первого ВЧ переключателя соединен со входом полосового фильтра 0,5-56 МГц, а вторым выходом со входом усилителя мощности ВЧ 10 Вт, а выход усилителя мощности ВЧ 10 Вт соединен во входом фильтра НЧ 30 МГц, а выход фильтра НЧ 30 МГц соединен со входом ВЧ переключателя прием-передача, а второй выход первого ВЧ переключателя соединен со входом полосового фильтра 0,5-56 МГц, выход которого соединен со входом второго ВЧ переключателя, а выход второго ВЧ переключателя со входом усилителя ВЧ/аттенюатора, выход которого соединен со входом смесителя приемника типа FST3257, второй вход смесителя приемника FST3257 соединен с выходом гетеродина, а выход смесителя приемника FST3257 соединен с входом дифференциального усилителя НЧ и фильтра НЧ, второй вход гетеродина соединен с микроконтроллером, а второй выход гетеродина соединен со входом смесителя передатчика FST3253, вход которого через ЦАП соединен с микроконтроллером, выход смесителя передатчика FST3253 соединен со входом ВЧ переключателя и входом усилителя НЧ, выходы ЦАП соединены со входами усилителя НЧ (линейный выход) и усилителя НЧ (громкоговоритель), а выход дифференциального усилителя НЧ и фильтра НЧ через АЦП соединен с микроконтроллером, а микрофонный/линейный предусилитель соединен с НЧ переключателем и через АЦП с микроконтроллером, выходы/входы микроконтроллера соединены также с интерфейсом CAT, датчиком температуры, жидкокристаллическим дисплеем и клавиатурой, при этом в третий модуль входит блок питания радиостанции, состоящий из двух преобразователей напряжения, обеспечивающих электроснабжение элементов от сети переменного тока 220 В, постоянного тока 24 В, или от штатной аккумуляторной батареи (АБ) с выходным напряжением от 9 до 15 В.