Устройство приема радиорелейной связи Советский патент 1983 года по МПК H04B7/14 

Изоаретение относится к электросвязи и может feiTb использовано при разработке радиорелейных линий и сие тем организации ответвлений и наземных соединительных линий связи. Известна радиорелейная система передачи, содержащая рабочие каналы « два резервных Г . Однако такая система имеет сдожное обЬрудование. Наиболее близким техническим реше нием k изобретению является устройст во приема радиорелейной связи, содер жащее антенну, подключенную через антенный комутатор к входам основного и резервного приемников, блок электропитания сумматор промежуточной частоты (ЙЧ), первый и второй решающие блоки, блок управления пере ключением на резерв, блок формирования сигнала Авария, выходы основою го и .резервного приемников соединены с входами сумматора ПЧ, первый выход которого соединен с входом модема, входы по постоянному токуосновного и резервного приемников соединены со ответственно с первым и. вторым выходами блока электропитания, третий выход которого соединен с входом по постоянному току антенного коммутато ра, а вход блока электропитания соединен -с управляющим выходом блока управления переключением на резерв, при этом контрольные клходы основного И резервного приемников соединены соответственно с входа1 и первого и второго решающих блоков 2 . Недостатком известного устройства приема радиорелейной связи является ложное срабатывание блока, управляющего переходом на резервный приемник вследствие пропадания сигнала на входе основного приемника при глубоких замираниях на трассе распространения сигнала, которые имеют в сантиметровом и миллиметровом.. . диапазоне из-за значительных затуханий сигнала в гидрометеорах, в основ ном в дождях. При переходе на резерв ный комплект приемника из-за замираний срабатывает аварийная сигнализация, оповещающая эксплуатационный персонал об аварии основного комплек та, хотя в действительности он испра вен. При этом обслуживающий персонал должен принять меры к замене вышедшего из строя комплекта на именидайся в ЗИПе. Для этого требуется значительное время, так как приемопередающее оборудование размещается на высо те в несколько десятков метров на антенно-мачтовой опоре, а интервалы между.станциями могут достигать 2030 км,- что сопряжено с поездками ремонтных бригад на десятки километров по ложной тревоге. Кроме того, при .многократных повторных ложных срабатываниях системл переключения на резерв и соответственно системы аварийной сигнализации эксплуатационный персонал теряет к ней доверие и либо отключает ее, либо перестает обращать внимание на ее сигналы, а это приводит к тому, что в случае действительного выхода из строя основного приёмника не принимаются своевременные меры к его восстановлению, т.е. значительно возрастает время восстановления Т-8 , а следователь но, и коэффициент простоя К(| системс2 радаосвязи. Целью изобретения является, повышение надежности устройства путем исключения ложных срабатываний. Цель достигается тем, что в устройство приема радиорелейной связи, со-, держащее антенну,подключенную через антенный коммутатор к входам основного и резервного приемников, блок электропитания, сумматор промежуточной частоты (ПЧ), первый и второй решающие блоки, блок управления переключением на резерв, блок формирования сигнала Авария, выходы основного и резервного приемников соединены с входами сумматора ПЧ, первый выход которого соединен с входом модема, входы .по постоянному току основного и резервного приемников соединены соответственно с первым и вторь м выходами блока электропитания, третий выход которого соединен с входом по постоянному току антенного коммутатора, а вход блока электропитания соединен с упранпяюир м выходом управления переключением на резерв, при этом контрольные выходы основного и резервного приемников соединены соответственно с входами первого и втброго решающих блоков, введены три линии задержки, два ключа, блок фор мирования сигнала запрета переключения на резерв и детектор шума, причем вход первой линии задержки соединен с выходом первого решающего блока и первым входом блока фор№1рования сигйала запрета переключения на резерв, а выход первой линии за-: держки подключен к первому входу блока управления переключением на резерв, к управляющему входу первого ключа и первому входу блока формирования сигнала Авария, выход блока формирования сигнала запрета переключения на резерв подключен к второму входу блока управления переключением на резерв и входу второго ключа, выход которого соединен с управляющим входом блока формирования сигнала Авария, а управляющий вход - с выходом второй линии задержки, к входу которой подключен выход детектора шума, вход которого соединен с вторым выходом сумматора ПЧ, при вход первого ключа соединен с выходом второго решакндего блока, а выход - с входом третьей линии задержки, выход которой соединен с вторым входом блока формирования сигнала запрета переключения на ре;эерв и вторым входом блока формирова ния сигнала Авария, На фиг. 1 дана структурная электрическая схема предлагаемого устрой CTBaf на фиг. 2 - структурные электрические схемы основного и резервного приемников; на фиг. 3 - структурная электрическая схема решающих блоков; на фиг. 4 - структурная электрическая схема блока антенного коммутатора; на фиг. 5 - структурная электрическая схема сумматора ПЧ; на фиг. б - структурная электрическая схема детектора шума; на фиг. 7 структурная электрическая схема блока управления переключением на резерв; на фиг.8 - структурная электрическая схема блока электропитания Устройство содержит антенну 1, антенный комутатор 2, основной и резервный приемники 4, сумматор 5 ПЧ, блок 6 электропитания, первый и второй решающие блоки 7 и 8, линии задержки 9,10 и 11,ключи 12 и 13, блок 14 формирования сигнала Авария блок 15 управления переключением на, резерв, блок 16 формирования сигнала запрета переключения на резерв, дег: тектор 17 шума. Приемник 3 (4) содержит смеситель 18, усилитель 19 промежуточной .частоты (УПЧ), детектор 20 АРУ, усилитель 21 АРУ, компаратор 22. Решающие блоки 7 и 8 содержат блок 23 фиксации нулевого уровня, инвертор 24, усилитель 25. Антенный коммутатор 2 состоит из i иpкyлятopa 26 и -диода 27, При этом СВЧ вход и два выхода объединёны циркулятором.26, pin-диод 27 включен в плечо, соединенное с основ ным приемником 3. Сумматор 5 ПЧ содержит аттенюаторы 28 и 29, усилитель ПЧ 30, разветвитель ПЧ 31, блой 32 согласования. Детектор 17 шума состоит из амплитудного детектор 33, компаратора 34 и блока 35 фиксации нулевого уровня. Блок 15 управле ния: переключением на резерв состоит из элемента И 36 и инвертора 37. Блок 6 электропитания состоит из. ;двух частей, каждая из которых вклюг чает в себя трансформаторы 38 и 39, вторичные источники питания 40 и 41 приемников 3 и 4, вторичные источники питания 42,43 антенного ра 2, мостовые выпрямительные схеМы с тиристорами 44 и 45, а также управ ляющее реле с обмэткой 46, нормально замкнутым контактом 47 и нормально разомкнутым контактом 48.. Устройство работает следующим образом. Принятый антенной 1 сигнал через коммутатор 2 поступает на вход основного приемника 3, а с его выхода сигнал ПЧ поступает на первый вход сумматора 5 ПЧ и далее на модем. Если сигнал на выходе основного приемника 3 выше заданного контрольного уровня, то на выходе решающего .блока 7 отсутствует сигнал и блок 15 управ ления переключением на резерв находится в исходном состоянии, при этом электропитание подается на основной , приемник 3. ЕСЛИ на выходе основного приемника 3 сигнал ниже заданного контрольного уровня, то на вызуоде решающего блока 7 появляется сигнал, поступающий на блок 15, который переводит электропитание на резервный приемник 4,при этом на вход антенного коммутатора 2 поступает напряжение, при котором выход антенны подключается к СВЧ входу резервного приемника 4. Одновременно с выхода решающего блока 7 поступает сигнал на блок 14 формировани сигнала Авария, кторый вырабатывает соответствующий сигнал, оповещающий эксплуатационный персонал об аварии основного приемника 3. Однако сигнал на выходе основного приемника 3 может отсутствовать по следующим причинам: вследствие перехода с основного комплекта на резервный на передающей станции (во время перехода); выхода и з строя основного и резервного комплектов на передающей станции; вследствие замираний сигнала на трассе и выхода из строя основного приемника. Устройство приемника радиорелейной связи должно работать таким образом, чтойл первые три причины не приводили к переходу на резерв и ЛОЖНОЙ аварийной сигнализации, так как для устройства приема первые три ситуации являются ложными авариями. Если на выходе основного приемника 3 пропадает сигнал, то на выходе решающего блока 7 появляется сигнал, поступающий на линию задержки 9. Длительность задержки выбирается больше, чем время перехода на резерв. На выходе блока 15 управления переключением на резерв появляется сигнал только в том случае, если время пропадания сигнала на выходе основного приемника 3 превышает время задержки сигнала линией задержки 9, т.е. время переключения передающей станции с основного момента на ре- зервный. Поэтому при переходе на передающей станции с основного КОМП-- . лекта на резервный переход на резерв, на приемной станции не произойдет и не будет ложной ава:рийной сигнализации; Аналогичным образом не будет перехода на резерв в случае кратковременного замирания на трассе. Если же имеют место длительные замирания на трассе или полностью выходат. из строя переда1оп1ая станция.

ТО на выходе линии задержки 9- появляется сигнал, который подается на блок 15, осуществляющий переключение на резервный приемник 4. При этом с выхода линии задержки 9 сигнал поступает одновременно на блок 14 формиро вания сигнала Авария. I Поскольку на выходе резервного приемника 4 также отсутствует сигнал то появляется сигнал на выходе решающего ,блока 8, который через ключ 13 и линию задержки 10 поступает на второй вход блока 16 и блока 14.

Поскольку на входах блока 16 одновременно присутствуют два сигнала с решающих блоков 7 и 8, то на его выходе появляется сигнал запрета, поступающий на ключ 12 и второй вход блока 15 управления переключением на резерв. На входах блока 15 присутствуют два напряжения (от блока 9 и 1б На выходе блока 15 сигнала переключения на резерв не будет и блок б находится в исходном положении, при котором питание подаете на основной приемник 3, выход антен1шл 1 подключен к входу последнего. В то же время сигнал запрета с выхода блока 16 через ключ 12 поступает на блок 14, блокируя его и запрещая формирование сигнала Авария..

Если основной приемник 3 исправен то на его выходе детектора 17 шума, соединенного .с вторым выходом сумматора 5 присутствует напряжение, которое через линию задержки 11 поступает на управляющий вход ключа 12, разрешая прохождение к блоку 14 сигнала запрета от блока 16. Сигнал запрета на выходе блока 16 присутствует до тех пор, пока не исчезнет сигнал на выходе решающего блока 7. При выходе из строя как основного приемника 3, так и резервного 4 сигнгш на выходе детектора 17 шума отсутствует и сигнал запрета с выхода блока 16 не проходит через ключ 12 на вход блока 14. При этом блок 14 формирует сигнал Авария. Таким образом, в предложенном устройстве, аварийная сигнализация срабатывает только при выходе из строя основного приемника 3 или резервного приемника 4. При кратковременных замираниях и переключениях аварийная сигнализация блокируется.

Работа основного приемника 3 и резервного приемника 4 (фиг. 2) осуществляется следующим образом.

Сигнал СВЧ,поступающий на вход приемника с антенного коммутатора 2, преобразуется смесителем 18, усиливается УПЧ 19 и подается на детектор 20 АРУ. Продетектированный сигнал разветвляется и поступает на усилитель АРУ 21 и на прямой вход компаратора 22. К инверсному входу компаратора 22 приложено постоянное напряжение Unop f с которым сравнивается

1тродетектированный детектором 20 принятый сигнал. ЕСЛИ сигнал на выходе с детектора 20 больше Ц пор /то на

выходе компаратора 22 появляется положительное напряжение, если меньше, то - отрицательное, которое подается на вход решающего блока 7.

Работа решающих блоков 7 и 8, содержащих блок 23 фиксации нулевого

.уровня и усилителя 25 осуществляется следующим образом. . Блок 23 фиксации нулевого уровня преобразует отрицательноенапряжение с выхода компаратора 22 в напряжение соответствующее логическому нулю. Тогда при исправной работе приемника что соответствует превышению принятым сигналом порогового уровня на входе компаратора 22 и появлению на выходе компаратора 22 положительного напряжения, на выходе решающего блока 7 появляется сигнал, соответствующий логическому нулю, и блок 15 управления переключением на резерв находится в исходном состояЧ НИИ. При снижении сигнала с выхода детектора 20 АРУ до величины ниже порогового уровня компаратора 22 на его выходе появляется отрицательное напряжение, которое в решающем блоке 7 преобразуется в напряжение, соответствующее логической единице.

Работа блока 6 электропитания (фиг.в) осуществляется следуюпрм образом.

Когда блок 15 управления переключением на резерв находится в исходном состоянии, в обмотке 46 реле отсутствует ток и через нормально замкнутый контакт 47 на тиристор 44 подается управляющее напряжение. Тиристор 44 находится в проводящем состоянии , и напряжение от блока 6 поступает в первичную обмотку трансформатора 38, а напряжение питания от вторичного источника питания 40 подаетс на основной приемник 3. Одновременно от вторичного источника питания 42 на антейный коммутатор 2 подается напряжение такой полярности, при которой выход антенны 1 подключен к основному приемнику 3. При этом резервный приемник 4 обеспечен..При появлений напряжения от блока 15 управления переключением на резерв на обмотке 46 управляющего реле протекает ток, нормально замкнутый контакт 47 размыкается, а контакт 48 за1 1кается тиристор 44 запирается, а тиристор 4 открывается. Напряжение от блока 6 подается в первичную обмотку трансформатора 39, а первичнад, обмотка трансформатора 38 обесточивается. Питание от источника.41 подается на резервный приемник 4, а от источника 43 - на антенный коммутатор 2, причем такой полярности, при которой

выход антенн 1 подключен к входу резервного приемника 4,

Антенный коммутатор 2 работает сшедующим образом. В исходном состоянии антенного коммутатора 2 от блока б электропитания поступает напряжение полярность которого обеспечивает отсутствие проводимости в pin диоде 27. СВЧ сигнал от антенны 1 через циркулятор 26 и pin -диод 27 попадает на вход основного приемника 3. При переходе на резерв от блока б ,эле тропитания на pin -диод 27 посту-, пает нагфяжение, полярность которого обеспечивает проводимость. При этом троисходит. закорачивание тракта передачи, соединенного с основным .приему .НИКОМ. СВЧ сигнал от антевы 1 через циркулятор 26 попадает на -диод 27, отражается от него и вновь через циркулятор в соответствии с указанным направлением циркуляции попадает на вход резервного приемника 4.

На входе блока 15 напряжение переключения на. резерв появляется-только тогда, когда на вход инвертора 37 от блока 16 поступает напряжение, сОответствующеее логическому нулю, а от

решающего блока 7 - напряжение, соответствующее логической единице.

Порог компаратора 34 устанавлива ется ниже уровня собственных шумов приемника. Поэтому при исправных приемниках независимо от наличия или отсутствия сигналов на входе приемника (например, во время замираний сигнала) на выходе детектора 17 шума всегда имеется напряжение. Оно отсутствует только при появлении неисправностей в приемниках (на выходе неисправных приемников шумы отсутствуют)V Поэтому при замираниях сигнала запрета с выхода блока 16 беспрепятственно

проходит через ключ 12 и препятствует формированию си.гнала Авария в блоке 14. При выходе из строя приемников сигнал на выходе детектора 17 шума отсутствует и сигнал запрета не проходит на вход блока 14, при этом вырабатывается аварийный сигнал, оповещающий о неисправности приемной станции.

Использование данного изобретения обеспечивает повышение надежности связи при достаточно простой схеме по сравнению с известным и прототипом.

УСТРОЙСТВО ПРИЕМА РАДИОРЕЛЕЙНОЙ СВЯЗИ , содержащее антенну,подключенную через антенный коммутатор к входам основного и резервного приемников, блок электропитания, сумматор промежуточной частоты (ПЧ), первый и второй решакж е блоки, блок управления переключением на резерв, блок формирования сигнала Авария, выходы основного и резервного приемников соединены с входаг сумматора ПЧ, первый шлход которого соеде1нен с входом модема, вхсУды по постоянному току основного и резервного приемников объединены соответственно с первым и вторым выxoдa м блока электропитания, третий выход которого соединен с входом по постоянному току антенного коммутатора, а вход - блока электропитания соединен соответственно с управляющим выходом блока управления переключением на резерв, при этом контрольные выходы основного -и резервного приемников соединены соотвественно с входами первого и второго решающих блоков, отличающееся тем, что, с целью повышения надежности устройства путем исключения ложных срабатываний, в устройство введены три линии задержки, два ключа, блок формирования сигнала запрета переключения на резерв и детектор шума, причем вход первой линии задержки соединен с выходом первого решающего блока и , первым входом блока формирования сигнала запрета переключения на резерв, а выход первой линии задержки подключен к первому входу блока управления переключением на резерв, к управляющему входу первого ключа и первому входу блока формирования (О сигнала Авария, выход блока формирования сигнала запрета :переключения на резерв подключен к второму входу блока управления переключением на резерв и входу второго ключа, выход которого соединен с управляющим входом блока формирования си1;нала Авария , а управляющий вход - с выходом второй линии задержки, к входу которой подключен алход детектора шума, 4;: вход которого соединен с вторым выходом сумматора ПЧ, при этом вход ю первого ключа соединен с выходом второго решающего блока, а выход - с г входом третьей линии задержки, выход которой соединен с вторым входом блока формирования сигнала запрега переключения на резерв и вторым входом блока формирования сигнала Авария.

C«D-И I

Т

От tetnepoSuHa

-И « I и

дК резервному приемнику

От- . питания

антены

rjy. осно8ийМ1/ nfiueMHUKy Фиг Л

Фиг.5

Dm сумматора

пц -

От решающего SflOKa

Г

frj-

i%

Фиг. 2 ьУпвр

.f

К модему

шума

KSflOKy

питания

36

I

f ОтВ/10Ш ормиро8ания

сигнала, запрета Фа1,7

.yt

тт переключением на резерв Фиг.8

0т аеиы ynpaS/iSHufi