Андрусенко Н. І., Гузь В. І., Ліпатов В. П., Нікітенко Ю. Г., Сорокін А. Ю, Ткаченко В. П. НДІ «Квант-Радіолокація» Київ – 03150, Україна Тел.: (38044 ) 2209754; e-mail: kvant_rs@ic.com.ua

Анотація – Наводяться дані розробки твердотільного приймача-I-діапазону з частотною модуляцією несучої і підвищеними випромінюваної потужністю, чутливістю, стабільністю несучої, середньої частот, параметрів спектра ЧМ сигналу.

I. Вступ

В системах зв’язку різного застосування, особливо рухомих систем зв’язку, важливе місце займає приемопередатчик, параметри якого визначають найважливіші параметри систем зв’язку – канальну швидкість передачі інформації, енергетичний потенціал системи (разом з антенними пристроями), завадостійкість, скритність роботи комплексу.

Розглядається приемопередатчик цифрової системи зв’язку з частотною маніпуляцією несучої. Досліджуються різні методи управління частотою і амплітудою.

II. Основна частина

Функціональна схема пріемопередат-чика представлена ​​на рис. 1.

Рис. 1. Схема функціональна приемопередатчика Fig. 1. Transceiver functional diagram

На вхід «Збудника» пріемопередат-чика надходить інформаційний модулюючий сигнал (МС), який підлягає передачі. У «збудників» здійснюється формування несучих fH та їх маніпуляція по частоті. Сформований в «збудників» сигнал надходить в «Підсилювач потужності», в якому здійснюється управління його рівнем, і випромінюється в простір через антену (А).

Прийнятий СВЧ ЧС сигнал надходить в «Приймач СВЧ» і після перетворення за частотою обробляється в «Приймачі ПЧ», детектируется і сигнал інформації (СІ), близько відповідний за формою МС, надходить споживачеві інформації. Модуль контролю (МК) аналізує функціонування пріемопередат-чика за допомогою контрольних сигналів (КС), що подаються на панель контролю (ПК). Блок управління за допомогою сигналів управління (СУ) регулює режими роботи, зокрема режим прийому та передачі імпульсом запуску (ІЗ).

Побудова деяких вузлів приемопередатчика описано в роботах [1, 2].

Особливу увагу при розробці приемопередатчика приділялася методу формування сигналу, що забезпечує високу стабільність несучої, середньої частоти, параметрів спектра модульованих коливань, допустимі спотворення форми МС. В якості МС застосовувалися однополярні імпульси змінної шпаруватості Q.

Показано, що для формування сигналу може бути використаний прямий з автоматичною підстроюванням частоти або комбінований метод ФМ (КМЧМ) на основі частотно-фазової модуляції (ЧФМ) несучої [3, 4]. Непрямий метод ЧС з допомогою фазової модуляції несучої і інтегруванням МС неприйнятний через нестабільність середньої частоти і обмеженості по максимальної тривалості переданих імпульсів [3, 4].

Для складових енергетичного спектру (спектра потужності) ЧМ сигналу отримані прості формули:

при к = 0, + 1, +2 …

Тут Q = T / t “; ті, Т – тривалість МС і його період; X-fjiAFoTh / Q; X2 = jiAFoTh (1-1 / Q), AFo-девіація частоти.

Сукупність величин А, обчислених при всіх позитивних (негативних) К, утворюють частину спектра ЧМ сигналу, розташованих вище (нижче) середньої частоти fcp = fH +AF0/ Q, де fH = f-i, f2…fn+ I, що обчислюється при K = 0 (знак «плюс» при позитивній девіації частоти, знак «мінус» при негативній девіації частоти щодо несучої).

Графіки спектра потужності ЧС сигналу зручно будувати в дБ щодо нульового рівня потужно-

сти (10 lg Ак). Так, наприклад, згідно (1, 2) при к = 0 А0= -0,35 ДБ; при к = +1 Ai = -14,25 дБ; при к = +2 А2= –

32,5 дБ, при к = +3 Аз = -34,14 дБ для ЧС-сигналу з AF0 = 1,5 МГц; т “= 0,2075 мкс; Т = 0,415 мкс; Р = 1Я = 2,4 МГц; Q = 2, індексі ЧС mf = AF0/F=0,625.

Застосовуючи підйом високих модулюючих частот шляхом регулювання рівня фазового каналу КМЧМ або вводячи відповідні предискажений МС при прямому методі ЧМ, тобто використовуючи ЧФМ, домагалися виграшу в ставлення с / ш на виході демодулятора ЧМ при роботі вище порога, що досягає 30 дБ на час дії МС [1].

Управління рівнем сигналу здійснювалося по входу підсилювача потужності, щоб не втрачати її на аттенюатор при початковому ослабленні, а виникає при цьому проблему спотворення форми сигналу через амплітудно-фазової конверсії (АФК) вирішено шляхом інтегрування сигналу, керуючого потужністю. Так, при АФК = 5 ° / дБ, APi max = 45дБ, Тінт = 500 мкс, паразитна девіація частоти Afn = Acp / At = 5 ° / дБ-45 дБ/57, 3 ° -6,28-500-10 ‘6з = 1,2 кГц, що набагато менше корисної девіації частоти AFo. Параметри приймача:

– робоча чутливість приймача мінус 125 дБ Вт при співвідношенні сигнал / шум> 8 дБ;

-динамічний діапазон вхідних сигналів> 70

ДБ;

-максимальна вихідна потужність передавача> 15 Вт;

– ручне управління вихідною потужністю передавача дискретне мінус 20, 30 або 45 дБ;

-автоматичне регулювання вихід-ної потужністю (АРМ) передавача в межах (0 … 45) дБ по вихідному сигналу приймача;

-канальна швидкість передачі інформації 4,8 Мбіт / сек.

I. Висновок

Таким чином, розроблений приймач рухомий системи зв’язку I-діапазону, побудований на новітній елементній базі, повністю твердотільний з енергетичним потенціалом, що перевищує 137 дБ, і канальної швидкістю передачі інформації до 4,8 Мбіт / с.

II. Список літератури

[1] Гузь В. І., Ліпатов В. П., Нікітенко Ю. Г. та ін Удосконалення широкодіапазонний приймальні і приемопередающей бортової апаратури. Праці 1-го Міжнародного РЕ форуму «Прикладна радіоелектроніка. Стан та перспективи розвитку ». Україна, Харків, 2002, с.407-410.

[2] Андрусенко Н. І., Гузь В. І., Ліпатов В. П. та ін Десятіваттний транзисторний дискретно-керований за рівнем підсилювач потужності I-діапазону. Праці CriMiCo’2003, с. 146-147.

[3] Верещагін Є. М., Нікітенко Ю. Г. Частотна і фазова модуляція в техніці зв’язку-М.: Радіо і зв’язок, 1974.

[4] Нмтенко Ю. Г. Частотно-модульованій кварцово генератор Ю. Г. Нштенка. Декларацшній патент

№ 20021210242, Бюл. № 12, 2003.

COMMUNICATION TRANSCEIVER OF l-BAND WITH FM CARRIER

Andrusenko N. I., Gouz V. I., Lipatov V. P., Nikitenko Y. G., Sorokin A. Y., Tkachenko V. P.

SRI “Kvant Radar Systems”

Kiev 03150, Ukraine Phone:(38044) 2209754; e-mail: kvant_rs@i-c.com.ua

Annotation – development data of solid-state transceiver of l-band with frequency modulation of carrier and increased radiated power, responsivity, carrier stability, medium frequency, spectrum parameters of FM signal are given.

I.  Introduction

The transceiver of digital communication system with frequency manipulating (FM) of the carrier is considered. Different methods of frequency and amplitude control allowing to reach high performance specifications of the transceiver of the given band are researched.

II.  Main Part

The functional diagram of the transceiver is shown in a fig. 1.

Construction of some blocks of the transceiver is described in papers [1, 2].

One place high emphasis on method of signal forming providing high stability of the carrier, medium frequency, parameters of spectrum of modulated oscillations, allowable distortions of modulating signal (MS). Unipolar pulses with variable off-duty factor Q are used as MSs.

It is shown that for signal forming direct automatic frequency control method of combined method of FM on base of frequency- phase modulation of carrier may be used [3, 4]. Indirect method of FM by means of phase modulation of carrier and integration of MS is inadmissible because of instability of medium frequency and limited maximal width of transmitted signals [3, 4].

Simple formulas are given for components of energy distribution (power distribution) of the FM signal (1, 2).

It is convenient to graph the power distribution of FM signal in dB units relative to the power zero level (10 lg Ak). Thus, e.g., according to (1, 2) at k=0 A0=-0,35 dB; at k=±1 A^-14,25 dB; at k=±2 A2=-32,5 dB for the FM signal with AF0=1,5 MHz; Ti=0,2075 |js; T=0,415 (js; F=1/T=2,4 MHz; Q=2, at the index of FM mf=AFo/F=0,625 MHz.

Parameters of the transceiver:

– Operating responsivity of the receiver – 125 dB/W at s/n ratio > 8 dB;

–       dynamic range of input signals > 70 dB;

–       maximum output power of the receiver > 15 W;

–       discrete manual control of receiver output power 20, 30 or 45 dB;

–      automatic output power control of the transmitter within

0.      ..45 dB;

–       channel data transmission rate – 4,8 Mbit/s.

III.  Conclusion

Thus, the transceiver of mobile communications system of

l-          band constructed using the latest circuit technology, fully solid with power budget exceeding 137 dB and channel data transmission rate up to 4,8 Mbit/s has been designed.

Джерело: Матеріали Міжнародної Кримської конференції «СВЧ-техніка і телекомунікаційні технології»