УСТРОЙСТВО МНОГОКАНАЛЬНОЙ РАДИОСВЯЗИ

УСТРОЙСТВО МНОГОКАНАЛЬНОЙ РАДИОСВЯЗИ


RU (11) 2114509 (13) C1

(51) 6 H04B7/02 

(12) ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ К ПАТЕНТУ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ 
Статус: по данным на 25.10.2007 - действует 

--------------------------------------------------------------------------------

(14) Дата публикации: 1998.06.27 
(21) Регистрационный номер заявки: 96101481/09 
(22) Дата подачи заявки: 1996.01.24 
(45) Опубликовано: 1998.06.27 
(56) Аналоги изобретения: SU, авторское свидетельство 1385305, кл. H 04 B 7/02, 1988. 
(71) Имя заявителя: Самсунг Электроникс Ко., Лтд. (KR) 
(72) Имя изобретателя: Заплетин Ю.В.(RU); Безгинов И.Г.(RU); Заплетина О.А.(RU); Елфимова Т.И.(RU) 
(73) Имя патентообладателя: Самсунг Электроникс Ко., Лтд. (KR) 

(54) УСТРОЙСТВО МНОГОКАНАЛЬНОЙ РАДИОСВЯЗИ 

Устройство относится к области радиосвязи и может быть использовано в космических и наземных радиолиниях связи. Устройство многоканальной радиосвязи, содержащее на передающей стороне разветвитель мощности, два амплитудных модулятора, парафазный усилитель и передающую антенну, на приемной стороне -приемную антенну, устройство поворота поляризации, суммарно-разностный блок, синхронный детектор. Для увеличения объема передаваемой информаций прибегают, как правило, к увеличению скорости передачи или к увеличению числа радиоканалов, а это приводит к расширению диапазона рабочих частот, что бывает не всегда возможно, поэтому в предлагаемом устройстве вопрос об увеличении объема информации решается путем расширения функциональных возможностей, который решается путем введения на передающей стороне опорного генератора, фазового манипулятора, генератора тактовых импульсов, синтезатора частот, двух смесителей и двух ключей, на приемной стороне опорного генератора синтезатора частот, двух смесителей, сумматора, двух фильтров, двух детекторов, вычитающего блока и перемножителя. 1 ил. 


ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ



Устройство относится к технике радиосвязи и может быть использовано в космических и наземных радиолиниях связи.

Известны устройства с использованием поляризационной модуляции радиосигналов, в частности, с эллиптической поляризацией волны путем изменения параметров эллипса поляризации (Гусев К.Г., Филатов А.Д., Сопалев А.П. Поляризационная модуляция.-М.: Советское радио, 1974, с. 63 - 161).

Недостатком этих устройств является то, что они могут быть использованы в условиях, когда параметры распространения сигналов по трассе и взаимное положение передающей и приемной антенн постоянны, так как в противном случае возникает большой уровень взаимных помех между отдельными каналами радиолинии, однако в большинстве практических случаев изменяются как параметры распространения сигналов, так и взаимное расположение антенн.

Известно также устройство по патенту США N 4087818, в котором повторное использование частоты в условиях изменения параметров среды распространения сигналов и взаимного положения антенн достигается за счет обеспечения ортогональности по поляризации двух передаваемых одновременно сигналов с круговой или линейной поляризацией. Эта ортогональность поддерживается с помощью автоматической цепи в виде замкнутого контура регулирования с применением специальных пилот-сигналов. Оно содержит передающее устройство, формирующее два сигнала с одинаковой частотой и ортогональные поляризации волны, приемное устройство, обеспечивающее раздельный прием указанных сигналов за счет их ортогональной поляризации.

Однако это устройство в силу высоких требований к необходимой точности обеспечения ортогональности по поляризации передаваемых сигналов имеет сложную систему автоподстройки. Кроме того, реализация этого устройства требует специальной дополнительной линии связи.

Наиболее близким к изобретению, по технической сущности является устройство для радиосвязи с повторным использованием частоты (авт. св. N 1385305). В передающей части устройства выход генератора сигналов основных сообщений 1 соединен с входом разветвителя мощности 2, первый и второй выходы которого соединены с первыми высокочастотными входами первого 3 и второго 4 амплитудных модуляторов соответственно, вторые (управляющие) входы которых соединены соответственно с первым и вторым выходами противофазного усилителя 5, на вход которого подается дополнительная информация, выходы первого 3 и второго 4 амплитудных модуляторов соединены соответственно с первым 6 и вторым 7 облучателями передающей антенны 8; в приемной части выход первого 9 и второго 10 облучателей приемной антенны 11 соединены соответственно с первым и вторым входами суммарно-разностного блока 12, выход сумматора 13 которого через амплитудный ограничитель 16 соединен со входами фазового детектора 22 и первой линией задержки 20, выход которой подключен к сигнальному входу ключа 21, управляющий вход которого соединен с выходом коммутатора 25, а выход этого ключа подключен к входу демодулятора 17 основных сообщений, с первого выхода которого снимается сигнал основных сообщений Sосн, а второй выход этого демодулятора подключен к входу фазовращателя 23, выход которого соединен с опорным входом синхронного детектора 15 и вторым входом фазового детектора 22, выход которого через второй фильтр 24 соединен с компаратором 25, а разностный выход вычитающего устройства 14 через вторую линию задержки 26 подключен к сигнальному входу синхронного детектора 15, выход которого через первый фильтр (нижних частот) 18 соединен с управляющим входом устройства поворота поляризации 19, кроме того, с выхода этого синхронного детектора снимается дополнительная информация Sд.

Для передачи все возрастающего объема информации необходимо увеличивать скорость передачи или число радиоканалов, что в том и другом случаях приводит к расширению полосы радиочастот. Как известно, диапазон радиочастот, начиная от самых низких - ОНЧ и заканчивая самыми высокими - СВЧ, в настоящее время весьма перегружен, поэтому задача выделения какого-либо участка диапазона радиочастот становится все более проблематичной.

Предлагаемое устройство многоканальной радиосвязи в некоторой степени решает проблему увеличения объема передаваемой информации.

Для увеличения объема передаваемой информации в устройство, содержащее на передающей стороне разветвитель мощности, два выхода которого соединены с первыми входами первого и второго амплитудных модуляторов соответственно, вторые входы которых соединены с двумя выходами противофазного усилителя, вход которого является третьим информационным входом устройства, выходы амплитудных модуляторов соединены соответственно с первым и вторым обучателями передающей антенны; на приемной стороне первый и второй облучатели (возбудители) приемной антенны через устройство поворота поляризации подключены к двум входам суммарно-разностного устройства, выход сумматора которого соединен с входом ограничителя, а выход вычитающего устройства через синхронный детектор и первый фильтр подключен к управляющему входу устройства поворота поляризации, выход синхронного детектора является третьим информационным выходом устройства, второй фильтр и линия задержки введено на передающей стороне, опорный генератор последовательно соединен с фазовым манипулятором, первым смесителем и первым ключом, выход которого соединен с первым входом второго сумматора, выход которого подключен ко входу разветвителя мощности, выход фазового манипулятора, кроме того, соединен с первым входом второго смесителя, выход опорного генератора, кроме того, соединен с входами формирователя тактовых импульсов и синтезатора частот, два выхода которого подключены к вторым входам первого и второго смесителей соответственно, а выход второго смесителя через второй ключ соединен с вторым входом сумматора, выход генератора тактовых импульсов соединен с первым входом синхронизатора, два других входа которого являются информационными, первый выход этого синхронизатора соединен с вторым входом фазового манипулятора, а второй выход - с управляющим входом первого ключа и через фазоинвертор - с управляющим входом второго ключа, на приемной стороне опорный генератор соединенного выходом со входом синтезатора, два выхода которого подключены к входам первого и второго смесителей соответственно, выходы которых соединены с первым и вторым входами сумматора соответственно через второй фильтр соединен с входами перемножителя, выход которого является первым информационным выходом устройства и линии задержки, выход которой подключен ко второму входу перемножителя, третий и четвертый фильтры, входы которых соединены между собой с выходом ограничителя и вторым входом синхронного детектора, выходы третьего и четвертого фильтров соответственно через первый и второй частотные детекторы подключены соответственно к входам вычитателя, выход которого является вторым информационным выходом устройства, выходы третьего и четвертого фильтров, кроме того, соединены с вторыми входами первого и второго смесителей соответственно.

На чертеже приведена функциональная схема предлагаемого устройства, на которой приняты обозначения: 1 - опорный генератор; 2- разветвитель мощности; 3 и 4 - первый и второй амплитудные модуляторы; 5 - противофазный усилитель; 6 и 7 - первый и второй облучатели передающей антенны; 8 - передающая антенна; 9 и 10 - облучатели приемной антенны; 11 - приемная антенна; 12 - суммарно-разностный блок; 13 - сумматор; 14 - вычитающее устройство; 15 - синхронный детектор; 16 - амплитудный ограничитель; 17 - фазовый манипулятор; 18 - первый фильтр (нижних частот); 19 - устройство поворота поляризации; 20 - линия задержки; 21 - первый смеситель передатчика; 22 - первый ключ; 23 - сумматор; 24 - второй фильтр; 25 - генератор тактовых импульсов; 26 - синтезатор передатчика; 27 - второй смеситель передатчика; 28 - второй ключ; 29 - синхронизатор; 30 - фазоинвертор; 31 - третий фильтр; 32 - первый частотный детектор; 33 - вычитающий блок; 34 - четвертый фильтр; 35 - второй частотный детектор; 36 - первый смеситель приемника; 37 - сумматор; 38 - перемножитель; 39 - опорный генератор приемника; 40 - синтезатор приемника; 41 - второй смеситель приемника.

Предлагаемое устройство имеет следующие связи.

На передающей стороне опорный генератор 1, последовательно соединенный с фазовым манипулятором 17, первым смесителем 21 и первым ключом 22, выход которого соединен с первым входом сумматора 23, выход фазового манипулятора 17, кроме того, соединен с первым входом второго смесителя 27, выход опорного генератора 1, кроме того, соединен с входами генератора тактовых импульсов 25 и синтезатора частот 26, два выхода которого подключены к вторым входам первого 21 и второго 27 смесителей соответственно, а выход второго 27 смесителя через второй ключ 28 соединен со вторым входом сумматора 23, выход генератора тактовых импульсов 25 соединен с первым входом синхронизатора 29, два других входа которого являются информационными, первый выход этого синхронизатора соединен с вторым входом фазового манипулятора 17, а второй выход - с управляющим входом первого ключа 22 и через фазоинвертор 30 - с управляющим входом ключа 28, выход сумматора 23 подключен к входу разветвителя мощности 2, два выхода которого подключены к первым входам первого 3 и второго 4 амплитудных модуляторов соответственно, к вторым входам которых подключены выходы противофазного усилителя 5, вход которого является третьим информационным входом, выходы первого 3 и второго 4 амплитудных модуляторов соединены соответственно с первым 6 и вторым 7 облучателями передающей антенны 8; на приемной стороне первый 9 и второй 10 облучатели (возбудители) приемной антенны 11 через устройство поворота поляризации 19 подключены к двум входам суммарно-разностного блока 12. Выход разностного блока 12 через амплитудный ограничитель 16 соединен с входами третьего 31 и четвертого 34 фильтров и первым входом синхронного детектора 15, второй вход которого соединен с выходом суммарно-разностного блока 12, а выход синхронного детектора 15 через первый фильтр 18 соединен с управляющим входом устройства поворота поляризации 19. Выходы третьего 31 и четвертого 34 фильтров соединены с входами первого 36 и второго 41 смесителей и через первый 32 и второй 35 частотные детекторы - с двумя входами вычитающего блока 33, опорный генератор 39, выход которого подключен ко входу синтезатора частот 40, два выхода которого соединены с вторыми входами первого 36 и второго 41 смесителей соответственно, выходы которых соединены соответственно с первым и вторым входами сумматора 37, выход которого через второй фильтр 24 подключен ко входам перемножителя 38 и линии задержки 20, выход которой соединен к второму входу перемножителя 38. Выход перемножителя 38 является первым информационным выходом. Выход вычитающего блока 33 является вторым информационным выходом. Выход синхронного детектора 15 - является третьим информационным выходом устройства.

Предлагаемое устройство работает следующим образом.

Опорный генератор 1 вырабатывает гармонические колебания, которые поступают с одной стороны на генератор тактовых импульсов 25, где формируются тактовые импульсы, используемые для синхронизации первого и второго информационных сигналов в синхронизатора 29. Из колебаний опорного генератора, кроме того, формируются частоты f1 и f2 в синтезаторе частот 26, используемых в качестве частот гетеродина для смесителей 21 и 27. Протактированный в синхронизаторе 29 первый информационный сигнал ИНФ.1 подается на один из входов фазового манипулятора 17, на второй вход которого поступают колебания с опорного генератора 1. На выходе фазового манипулятора 17, таким образом, получаются фазоманипулированный сигнал, который поступает одновременно на первые входы первого 21 и второго 27 смесителей, на вторые входы которых в качестве частот гетеродина подаются колебания частот f1 и f2, соответственно, с синтезатора частот 26. С выходов первого 21 и второго 27 смесителей сигналы промежуточной частоты поступают на сигнальные входы первого 22 и второго 28 ключей, на управляющие входы которых подается второй информационный сигнал ИНФ.2, протактированный в синхронизаторе 29, причем на ключ 22 непосредственно, а на ключ 28 через фазоинвертор 30, т.е. когда поступает информация "1", открывается ключ 22, а когда поступает информация "0", открывается ключ 28. С выходов ключей 22 и 28 сигналы разных частот поступают на сумматор 23, с выхода которого поступает на вход разветвителя мощности 2. В разветвителе мощности 2 сигнал разветвляется на два канала и каждая половина поступает соответственно на входы первого 3 и второго 4 амплитудных модуляторов, выполненных в виде высокочастотных усилителей. На вторые входы амплитудных модуляторов через противофазный усилитель 5 поступает информация с третьего информационного входа ИНФ.3. В модуляторах 3 и 4 амплитуда проходящих сигналов изменяется противофазно по закону передаваемых сообщений ИНФ. 3. Эти сигналы с выходов амплитудных модуляторов поступают на облучатели 6 и 7 передающей антенны 8, который и излучается в пространство. Возбудители 6 и 7 создают поля с ортогональной одно относительно другого линейной или круговой поляризацией. Сигналы, которые излучает передающая антенна 8, принимаются приемной антенной 11.

Принятый приемной антенной 11 сигнал с облучателей (возбудителей) 9 и 10 через устройство поворота поляризации 19 поступает на суммарно-разностный блок 12, в сумматоре 13 которого сигналы, поступающие с двух облучателей 9 и 10, суммируются, и суммарный сигнал поступает на амплитудный ограничитель 16, а с выхода вычитателя 14 разностный сигнал поступает на синхронный детектор 15, на второй вход которого подается сигнал с амплитудного ограничителя 16. С выхода синхронного детектора снимается ИНФ.3 и, кроме того, через узкополосный низкочастотный фильтр 18 поступает на управляющий вход устройства 19 поворота поляризации. С помощью фильтра 18 выделяется постоянная составляющая, знак которой зависит от знака угла рассогласования по поляризации. С выхода фильтра 18 эта составляющая поступает на устройство управления положением осей поляризации облучателей (возбудителей) 19, которое повернет облучатели так, что угол станет равным нулю. При рассогласовании в другую сторону (угол - отрицательный) указанная составляющая будет положительной и облучатели будут повернуты в противоположную сторону. Фильтр 18 может пропускать только меняющиеся сигналы, обусловленные изменениями взаимного положения антенн.

Устройство управления положением осей поляризации 19 устраняет рассогласование между поляризацией приходящих сигналов и поляризацией облучателей антенны, при этом система регулирования работает по принимаемому сигналу, несущему информацию о передаваемых сообщениях.

Система регулирования будет работать в случае, когда ортогональность приходящих сигналов будет нарушена.

Сигнал с выхода амплитудного ограничителя поступает на фильтры 31 и 34, где производится разделение по частоте, которые поступают на частотные детекторы 32, 35 и далее на вычитающее устройство 33, с которого снимается ИНФ. 2. С выходов фильтров 31 и 34, кроме того, сигнал подается на входы смесителей 36, 41 соответственно, на вторые входы которых поступают сигналы с частотами гетеродина fг1 и fг2, вырабатываемых в синтезаторе 40 из колебаний опорного генератора 39. В смесителях 36, 41 производится приведение разных частот фазоманипулированных колебаний к одной промежуточной частоте, сигнал которой выделяется сумматором 37 и фильтром 24. Из этих колебаний с помощью линии задержки 20 и перемножителя 38 выделяется ИНФ.1.

Для передачи все возрастающего объема информации необходимо увеличивать скорость передачи или число радиоканалов, а это приводит к расширению полосы рабочего диапазона частот. Как известно в настоящее время диапазон радиочастот, начиная от самых низких - ОНЧ и кончая самыми высокими - СВЧ, весьма перегружен. Поэтому задача дополнительного выделения какого-либо участка диапазона радиочастот с каждым днем становится все более актуальной.

В связи с этим для увеличения объема передаваемой информации авторы пошли по пути расширения функциональных возможностей приемо-передающих устройств. Это позволило передавать информацию от трех различных источников, что и является положительным эффектом предлагаемого устройства перед устройством-прототипом, в котором информация передается только от двух источников. 


ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ



Устройство многоканальной радиосвязи, содержащее на передающей стороне разветвитель мощности, два выхода которого соединены с первыми входами первого и второго амплитудных модуляторов соответственно, вторые входы которых соединены с двумя выходами противофазного усилителя, вход которого является третьим информационным входом устройства, выходы амплитудных модуляторов соединены с первым и вторым облучателями передающей антенны, на приемной стороне - первый и второй облучатели приемной антенны через блок поворота поляризации подключены к двум входам суммарно-разностного блока, суммарный выход которого соединен с входом амплитудного ограничителя, выход синхронного детектора через первый фильтр подключен к управляющему входу блока поворота поляризации, выход синхронного детектора является третьим информационным выходом устройства, а также второй фильтр и блок задержки, отличающееся тем, что на передающей стороне введены последовательно соединенные опорный генератор, фазовый манипулятор, первый смеситель и первый ключ, выход которого соединен с первым входом сумматора, выход которого подключен ко входу разветвителя мощности, выход фазового манипулятора соединен с первым входом второго смесителя, выход опорного генератора соединен с входами генератора тактовых импульсов и синтезатора частот, два выхода которого подключены к вторым входам первого и второго смесителей соответственно, а выход второго смесителя через второй ключ соединен с вторым входом сумматора, выход генератора тактовых импульсов соединен с первым входом синхронизатора, второй и третий входы которого являются соответственно первым и вторым информационными входами, первый выход синхронизатора соединен с вторым входом фазового манипулятора, а второй выход - с управляющим входом первого ключа и через фазоинвертор - с управляющим входом второго ключа, на приемной стороне введены опорный генератор, последовательно соединенные третий фильтр, первый частотный детектор и вычитающий блок, последовательно соединенные четвертый фильтр и второй частотный детектор, а также синтезатор, первый и второй смесители, сумматор и перемножитель, причем выход суммарно-разностного блока соединен с первым входом синхронного детектора, второй вход которого и входы третьего и четвертого фильтров объединены и соединены с выходом амплитудного ограничителя, выход второго частотного детектора соединен с вторым входом вычитающего блока, выход которого является вторым информационным выходом устройства, выход опорного генератора соединен с входом синтезатора, первый и второй выходы которого соединены соответственно с первыми входами первого и второго смесителей, вторые входы которых соединены соответственно с выходами третьего и четвертого фильтров, выходы первого и второго смесителей соединены с входами сумматора, выход которого через второй фильтр соединен с первым входом перемножителя и входом блока задержки, выход которого соединен с вторым входом перемножителя, выход которого является первым информационным выходом устройства.





ПРОЧИТАТЬ НУЖНО ВСЕМ !
Судьба пионерских изобретений и научных разработок, которым нет и не будет аналогов на планете еще лет сорок, разве что у инопланетян



Независимый научно технический портал
Электроника и электротехника




СОВЕРШЕННО БЕСПЛАТНО!
Вам нужна ПОЛНАЯ ВЕРСИЯ данного патента? Сообщите об этом администрации портала. В сообщении обязательно укажите ссылку на данную страницу.


ПОИСК ИНФОРМАЦИИ В БАЗЕ ДАННЫХ


Режим поиска:"и" "или"

Инструкция. Ключевые слова в поле ввода разделяются пробелом или запятой. Регистр не имеет значения.

Режим поиска "И" означает, что будут найдены только те страници, где встречается каждое из ключевых слов. При использовании режима "или" результатом поиска будут все страници, где встречается хотя бы одно ключевое слово.

В любом режиме знак "+" перед ключевым словом означает, что данное ключевое слово должно присутствовать в найденных файлах. Если вы хотите исключить какое-либо слово из поиска, поставьте перед ним знак "-". Например: "+автомобильная -сигнализация".

Поиск выдает все данные, где встречается введенное Вами слово. Например, при запросе "датчик" будут найдены слова "датчик", "датчики" и другие. Восклицательный знак после ключевого слова означает, что будут найдены только слова точно соответствующие запросу ("датчик!").


Металлоискатели и металлодетекторы | Электронные устройства охраны и сигнализации | Электронные устройства систем связи | Приемные и передающие антенны | Электротехнические и радиотехнические контрольно-измерительные приборы и способы электроизмерений | Электронные устройства пуска, управления и защиты электродвигателей постоянного и переменного тока | Электродвигатели постоянного и переменного тока | Магниты и электромагниты | Кабельно-проводниковые и сверхпроводниковые изделия


Рейтинг@Mail.ru