Принцип действия аппаратуры ПВЗ-90М - Блок линейного фильтра Принцип действия аппаратуры ПВЗ-90М

Страница 7 из 13

В блоке линейного фильтра (блок ЛФ) содержится собственно линейный фильтр, схема измерения тока выхода передатчика, схема ограничения

импульсных помех и нагрузочные сопротивления. В качестве линейного

фильтра в передатчике ПВЗ-90М применен традиционный для в.ч. аппаратуры РЗА четырехэлементный дифференциально-мостиковый фильтр, состоящий

из катушек индуктивности L1, L2, магазинов конденсаторов С3-С5, С6-С8,

С1-С9, С2-С10 и согласующего трансформатора Т1. Как уже отмечалось ранее (раздел 1.4), линейный фильтр предназначен для улучшения формы

в.ч. сигнала на выходе передатчика. Дело заключается в том, что сигнал

на выходе усилителя мощности несинусоидален, т.е. содержит много высших гармоник. Благодаря наличию линейного фильтра в канал проходит

только первая гармоника синусоидальной формы, а высшие гармоники подавляются (и передатчик не становится источником помех).

Кроме того, линейный фильтр повышает входное сопротивление поста

вне полосы пропускания. Этим обеспечивается снижение влияния приемопередатчика на совмещенные высокочастотные каналы. Это влияние проявляется в том, что при параллельном подключении на один в.ч. канал нескольких аппаратов (например, ПВЗ-90М и АВПА-АНКА), часть мощности данного передатчика будет ответвляться на входные цепи совмещенного аппарата.

Cледует подчеркнуть, что элементы линейного фильтра должны быть

рассчитаны на пропускание достаточно большой мощности (порядка 30

вт), а на рабочей частоте ЛФ должен иметь минимальное затухание.

Принцип работы ЛФ рассмотрим по упрощенной схеме на риc 7.

Сигнал на входе ЛФ разделяется на два тока, протекающие по контурам L1C3 и L2C6 (J1, J2). На рис 7. мы видим частотные характеристики

этих контуров. Поскольку элементы каждого контура имеют достаточно высокую добротность, то активной составляющей полного сопротивления можно пренебречь и считать, что полное сопротивление контура равно реактивному. Из рисунка 7. видно, что на частотах от 0 до f1 контура имеют одинаковый емкостный характер (Xc), на частотах от f1 до f2 контура

имеют разный характер (L1C3 - индуктивный, L2C6 - емкостный), а на

частотах от f2 до бесконечности оба контура опять имеют одинаковый, но

уже индуктивный характер (X L) . На частоте f1 сопротивление первого

контура равно нулю, а на частоте f2 - второго.

Рассмотрим векторные диаграммы на частотах f0, f3, f4 на рис.8.

На частоте f0 сопротивления контуров равны по величине, но различны по характеру. Ток J1, протекающий по L1C3, будет отставать от напряжения

сигнала Uвх на 90 градусов, а ток J2, протекающий по L2C6, будет опережать это напряжение на 90 градусов. Токи J1 и J2, протекают по поглуобмоткам дифференциального трансформатора Т1 ( обмотки должны быть

одинаковы по виткам и иметь одинаковые магнитные условия). Ток J1 втекает в полуобмотку W1 полярно и создает магнитный поток F1=J1*W1, совпадающий по направлению с током J1. Ток J2 втекает в полуобмотку W2

неполярно и создает магнитный поток F2=J2*W2, противоположный по направлению J2. Суммарный поток Fсум. получается арифмитическим суммированием потоков F1 и F2; он трансформируется в нагрузку Rн. Затухание

на частоте f0 будет минимальным.

На частоте f3 оба контура имеют емкостный характер, но разную величину: сопротивление L1C3 меньше сопротивления L2C6. Ток J1 опережает

входной сигнал на 90 градусов; ток J2 тоже опережает Uвх на 90 градусов, но имеет меньшую величину. Ток J1 втекает в полуобмотку W1 полярно и создает магнитный поток F1, совпадающий с током J1, а ток J2 втекает в полуобмотку W2 неполярно и создает магнитный поток F2, меньший

потока F1 и противоположный ему по направлению. Cуммарный поток Fсум.

определяется разностью потоков F1 и F2 и получается значительно меньшим, чем на частоте f0. То есть, затухание на этой частоте будет велико. Аналогичным образом можно рассмотреть векторную диаграмму на частоте f4 (оба контура имеют индуктивный характер); затухание также будет велико. Если построить таким образом еще несколько диаграмм на

частотах от 0 до бесконечности, то можно увидеть, что:

- чем ближе частота входного сигнала к f1, f2, тем с меньшим затуханием сигнал проходит в нагрузку;

- на частотах между f1 и f2 характер контуров различный и сигнал

передается в нагрузку с минимальным затуханием;

- на частотах, значительно удаленных от f1 и f2 (f--> 0 или f--> к

бесконеч.) сигнал передается в нагрузку с очень большим затуханием.

Следует отметить, что контура L1C3, L2C6 совершенно равноправны

по частоте настройки.

Дифференциальный трансформатор Т1 служит для согласования сопротивления фильтра с нагрузкой высокочастотного канала. Он имеет несколько отпаек, что позволяет с помощью перемычек реализовать следующие

согласования:

Zвх = 37, 5 ом - установить перемычки 18-19 и 20-21;

Zвх = 75 ом - установить перемычки 18-19 и 20-22;

Zвх = 105 ом - установить перемычки 16-18 и 20-21;

Zвх = 216 ом - установить перемычки 17-18 и 20-21;

Zвх = 300 ом - установить перемычки 17-18 и 20-22;

В приемопередатчиках более поздних выпусков можно изменить также и

величину эквивалентного сопротивления установкой соответствующих перемычек в блоке «ЛФ»(см.раздел 2).

Cхема измерения тока выхода передатчика содержит : шунт из резисторов R1 иR2, выпрямитель на диоде VD7, сглаживающий конденсатор

С11, реле К1. В рабочем состоянии передатчика шунт R1-R2 закорочен н.з.

контактом реле К1 (схема измерения выключена). При нажатии кнопки «ток

выхода» (S4) в блоке «ПРМ2» на обмотку реле К1 подается уровень «+24В»

и оно срабатывает (включается схема измерения). Сигнал с датчика R1-R2

выпрямляется, сглаживается и поступает в блок «ПРМ-2»(через резистор

R44 и кнопку S4 в этом блоке). Предел измерения прибора: 0-500 мА или

0-1000 мА (если закоротить резистор R2 на т.26-27 в блоке ЛФ).

В первой половине шкалы погрешность прибора получается достаточно

большой ( до 30 - 40 % ). Очевидно, что это сказывается нелинейный

участок характеристики диода VD7. Поэтому, при малой мощности передатчика на «коротких» каналах, а также при больших величинах Zвх канала

рекомендуется пользоваться шкалой 500mA, т.е. снять перемычку 26 - 27.

Для ограничения импульсных помех, поступающих из канала связи,

используется ограничитель из последовательно включенных стабилизаторов

VD1-VD6, которые при пробое шунтируют обмотки с выводами 5-6 и 7-8

трансформатора Т1 и, таким образом, импульсные помехи ограничиваются

на уровне напряжения стабилизации.

Для проверки передатчика в условиях отсутствия в.ч. канала, а

также для различных контрольных измерений в блоке предусмотрена внутренняя нагрузка на резисторах R3-..-R6 с общим сопротивлением 75ом.

Переключение выхода линейного фильтра с в.ч. кабеля на внутреннюю нагрузку осуществляется перемычкой «ЛФ», «линия», «экв» на передней панели блока.