.
Авиационное радиосвязное оборудование предназначено для обеспечения двухсторонней радиосвязи между экипажем самолета и наземными пунктами управления, между экипажами нескольких самолетов в полёте,для внутрисамолётной телефонной связи между членами экипажа, оповещения пассажироов и подачи сигнала бедствия с места приземления или приводнения.
Комплекс технических средств, обеспечивающих передачу необходимой информации, называется каналом связи.Каналы связи могут быть проводными с применением проводов, кабелей, волноводов и беспроводными с применением электромагнитных волн.Вполне естественно,авиации внешняя связь осуществляется по беспроводным каналам. Проводные каналы связи используются в системах самолетных переговорных и громкоговорящих устройств.Условно радиосвязь можно подразделить на ближнюю и дальнюю. Ближняя связь обеспечивается командными радиостанциями, дальняя радиостанциями дальней связи. Для подачи сигнала бедствия и радиотелефонной связи экипажа самолета, потерпевшего аварию или выполнившего выполнившего вынужденную посадку, используются аварийные радиостанции индивидуального или группового применения.
Связь может быть организована по радиосетям и радионаправлениям. Радиосеть Образуется группой радиостанций, которые должны поддерживать между собой связь по общимдля них радиоданным (частота, шифр, код, распорядок работы и т.д.). Связь по радионаправлению характеризуется тем, что каждый канал связи обслуживает специально выделенные радиосредства с самостоятельными радиоданными. Для внутрисамолётной телефонной связи между членами экипажа применяются самолетные переговорные устройства типа СПУ. На пассажирских самолетах необходимая информация передаётся в салоны с помощью самолетных громкоговорящих устройств (СГУ).
Поскольку любая радиостанция имеет в своем составе радиопередающие и радиоприемные устройства, рассмотрим принцип их действия, а затем работу конкретных образцов отечественных радиостанций.
Радиопередающие устройства
Радиопередающие устройства предназначены для генерирования электрических колебаний высокой частоты, управления этими колебаниями с целью передачи необходимой информации и излучения с помощью антенны модулированных колебаний в виде электромагнитных волн.
Основными техническими характеристиками радиопередающих устройств, которые влияют на дальность действия канала связи, служат его мощность и рабочий диапозон частот.
Несмотря на значительное разнообразие конструкций радиопередатчиков, принцип их действия одинаков и может быть сведён к обобщенной структурной схеме.
Первоначальное генерирование высокочастотных колебаний осуществляется задающим генератором (автогенератором). Поскольку постоянство рабочей частоты всех каскадов передатчика зависит от стабильности работы автогенератора, его выполняют низкочастотным или маломощным.
Этим предотвращается нагревание его радиотехнических элементов и, как следствие, изменение их параметров.
С целью получения колебания требуемой высокой частоты в передатчике предосматривается умножитель частоты, принцип действия которого основан на выделении второй или третьей гармоники колбаний задающего генератора. Требуемая гармоника выделяется из всех остальных колебательной системой, настроенной на соответствующую частоту. В некоторых передатчиках роль задающего генерато ра и умножителя частоты может выполнять специальный датчик опорных частот. Он представляет собой сложное устройство, вырабатывающее колебания с широкой сеткой стабильных частот.
Требуемая мощность для необходимой дальности радиосвязи повышается одним или несколькими каскадами усилителей мощности высокой частоты.
Для передачи информации необходимо определенным образом управлять высокочастотными колебаниями Информация в зависимости от необходимости может передаваться телефонным или телеграфным способом.
Речевое сообщение состоит из слов и фраз,а те, в сою очередь ,из звуков.Звуки речи имеют сложную структуру и состоят из ряда колебаний низкиx частот.Органы речи человека производят звуки, составляющие частот которых находятся в диапозоне практически от нуля до 7кГц. Эксперементально установлено,что если с помощью фильтров срезать в спектре речи состовляющие нижних частот от нуля до 300 Гц и от 3 кГц все верхние частоты ,то разборчивость речи полностью сохраняется.Поэтому для авиационной радиосвязи принято использовать диапозон звуковых частот от 300 до 3000 Гц
Cужение полосы частот речевого сигнала уменьшает ширину канала связи, а следовательно, улучшает качество приема в условиях помех.
Чтобы передать необходимую информацию с помощью радиопередатчика , следует преобразовать звуковые колебания в электрический ток.Изменение его амплитудных значений должно строго соответствовать изменениям амплитуды звуковых колебаний.С этой целью в авиационной радиосвязной технике используют ларингофоны и микрофоны.
Они предстовляют собой угольные преобразователи звуковых колебаний в пульсирующий ток.
Ларингофоны последовательно включаются в цепь первичной обмотки повышающего трансформатора.
Изменяющиеся в процессе передачи сообщений электрическое сопротивление порошка в капсулах ларингофона приводит к возникновению в обмотке L1 пульсирующего напряжения звуковой частоты, которое с помощью обмотки Л2 трансформируется в повышенное переменное напряжение такой же частоты.
Полученные таким образом электрические колебания, несущие речевую информацию, находятся в области низших частот. Между тем радиосвязь возможна лишь на высоких частотах. Поэтому для передачи информации с помощью радиосредств необходимо ее предварительно перенести в область радиочастот.
Процесс такого преобразования при радиотелефонном режиме работы передатчика называется модуляцией.
При модуляции высокочастотных колебаний речевым сигналом с полосой частот от F1до F2 спектр радиосигнала состоит из несущей , нижней и верхней боковых полос.
Если из подобного спектра удалить несущую и одну из боковой полос, на выходе передатчика получим сигнал с однополосной модуляцией на верхней или на нижней боковой полосе (БП).
Линии связи с однополосной модуляцией по сравнению с подобными линиями с амплитудной модуляцией имеют следующие приемущества:
вся мощность передатчика расходуется на
создание электрических колебаний только одной боковой полосы частот, что позволяет значительно повысить выходную мощность;
полоса пропускания в два раза уже, что позволяет уменьшить мощность шумов на входе принмника, т.е. повысить его помехоустойчивость;
в установленном диапозоне рабочих частот можно разместить в два раза больше телефонных каналов связи;
в режиме отсутствия передачи информации передатчики потребляют незначительную мощность, т.к. не требуется затрачивать энергию на излучение колебаний несущей частоты.
Радиоприёмные устройства
Радиоприемные устройства служат для извлечения полезных радиосигналов из электромагнитного поля приходящих волн, их преобпразования в электрические сигналы и воспроизведения полученной информации в виде звука или изображения.
В соответствии с назначением основными Техническими характеристиками радиоприемных устройств служат рабочий диапозон частот и чувствительность. Чувствительность приемника определяется минимальной величиной ЭДС в антенне, при которой на его выходе выделяется полезный сигнал достаточного уровня для практического использования.
Рассмотрим принцип работы супергетеродинного радиоприемника:
Функциональная схема супергетеродинного приемника
Радиоволны от всех работающих в данный момент передатчиков, пересекая антенну, наводят в ней ЭДС различных частот. Возникающие в ней переменные токи проходят черерз катушку индуктивности Lа и наводят в ней переменные магнитные поля всего спектра частот. В индуктивно связанной катушке L входного контура возникают вынужденные колебания различных частот. Если входной контур нрастроить конденсатором С на одну из принимаемых частот, в нем возникает резонанс напряжений, и та из ЭДС, на которую контур настроен, создаст в нем наиболее мощный сигнал, а остальные ЭДС вызовут лишь помехи радиоприему.
Таким образом, входной контур осуществляет предварительную избирательность полезного сигнала. Общая избирательность достигается взаимной работой всех каскадов приемника.
Полезный сигнал усиливается в усилителе высокой частоты УВЧ, который представляет собой резонансный усилитель. С его помощью осуществляется дальнейшее отфильтровывание помех и увеличение амплитуды колебаний полезного сигнала.
Частота преобразуется в специальном каскаде приемника преобразователе частоты, состоящем из смесителя и гетеродина. Гетеродин является автогенератором маломощных колебаний, частота Fr которых отличается от несущей частоты принимаемого сигнала.
Смеситель служит для выделения колебаний промежуточной частоты Fп, которая равна разности частоты колебаний, генерируемых гетеродином Fr, и частоты Фс принимаемых сигналов.
Постоянство промежуточной частоты обеспечивается синхронной настройкой входного контура и контуров смесителя и гетеродина вследствии сопряжения их конденсаторов. Эти конденсаторы управляются одной ручкой, выведенной на переднюю панель приемника.
Усиленные в резонансном усилителе промежуточной частоты (УПЧ) колебания не могут быть непосредственно использованы для преобразования их в звуковые колебания, т.к.их частота выше порога слышимости.
Колебания звуковой частоты выделяются с помощью детектора. Однако поступающие с выхода детектора колебания имеют недостаточную мощность для восспроизведения звука требуемой громкости.
Поэтому в приемнике предусмотрены усилитель низкой частоты (УНЧ) и выходной трансформатор.