В начало учебного пособия 

Обобщенная структурная схема современного цифрового микроволнового оборудования

    На рисунке показана структурная схема оборудования, содержащая важнейшие элемнты цифровой микроволновой аппаратуры малой, средней и большой емкости.
    Современное микроволновое оборудование очень часто состоит из внутреннего и наружного модулей, соединенных одним или несколькими кабелями. Длина кабелей может составлять несколько сот метров.

    Внутренний модуль, устанавливаемый в помещении, -  узел доступа, содержащий входные и выходные интерфейсы для исходных цифровых потоков, модемы и устройства контороля и управления. Входные и выходные интерфейсы могут быть электрическими (ЭИ) или оптическими (ОИ), причем некоторые типы аппаратуры содержат оба интерфейса или они  устанавливаются по заказу.
    В интерфейсах проводится согласование сигналов, поступающих по кабелям от аппаратуры мультиплексирования цифровых потоков, преобразование кодов (квазитроичный  в NRZ и обратно) и выделение тактовой частоты (во входных устройствах).
    Основная обработка сигналов перед модуляцией и после демодуляции осуществляется в соответствующих цифровых процессорах.
    В передающей части внутреннего модуля цифровой процессор выполняет следующие операции:

    В цифро-аналоговом преобразователе (ЦАП) происходит формирование многоуровневых сигналоф из цифровых потоков  I и Q каналов в соответствии с применяемым видом модуляции. К примеру, при модуляции 4ФМ используются 2-уровневые сигналы, а при 16КАМ - четырехуровневые. Эти сигналы поступают в модулятор, где  управляют колебаниями промежуточной частоты.
    Модулированный сигнал промежуточной частоты проходит по коаксиальному кабелю на внешний блок через устройство фильтрации (УФ). Предварительно сигнал промежуточной частоты дополнительно модулируется различной служебной информацией и цифровыми данными управления системой.
    В приемной части внутреннего модуля проводятся опреации, обратные произведенным в передающей части. На вход приемной части поступают сигнал промежуточной частоты от внешнего блока по коаксиальному кабелю. Для устранения взаимных влияний в кабеле сигналы промежуточной частоты передачи и приема выбираются различными (на передачу - 300 - 800 МГц, на прием, чаще всего, 70 МГц).
 По центральной жиле и оплетке того же кабеля подается питание (20 - 80 В постоянного тока) на внешний модуль оборудования.

    Внешний модуль содержит передатчик и приемник и устанавливается на антенной опоре в непосредственной близости от антенны или пристыковывается к ней.
   Передатчик преобразует сигнал промежуточной частоты в рабочий диапазон частот и обеспечивает необходимую мощность выходного излучения. В данном примере структурной схемы тракт передатчика начинается с демодулятора служебной связи, в котором выделяются сигналы для  управления работой внешнего модуля и контроля его параметров. Основной сигнал промежуточной частоты поступает через мощный усилитель ПЧ (МУПЧ) на вход преобразователя частоты, состоящего из смесителя (СМ) и задающего генератора. Колебания задающего генератора образуются в блоке гетеродинных частот.
   Полученный в процессе преобразования сигнал, состоящий из несущей частоты задающего генератора и двух боковых полос, поступает через полосовой фильтр (ПФ) на блок усиления СВЧ (УСВЧ). Полосовой фильтр выделяет из преобразованного сигнала одну их боковых полос. Обычно в современной аппаратуре перед УСВЧ устанавливается управляемый аттенюатор, предназначенный для регулирования излучаемой мощности передатчика. Часто этот аттенюатор обеспечивает работу системы адаптивной регулировки мощности передатчика (АРМП) в зависимости от условий распространения сигнала на трассе.
    Для улучщения линейности амплитудной характеристики передатчика применяются компенсаторы искажений по третьей гармонике, которые могут устанавливаться в тракте ПЧ (ПсК) или в тракте СВЧ (LNZ).
    Сигнал с выхода передатчика проходит к антенне через блоки разделительных фильтров (РФ), выполняющих следующие функции:

   Приемник преобразует сигнал из рабочего диапазона частот в промежуточную частоту и усиливает этот сигнал до необходимого уровня.
 


Структурная схема цифровой аппаратуры РРЛ типа Pasolink






   Вариант выполнения структурных схем аппаратуры ЦРРЛ показан на рис.  Основное назначение модуля доступа (блок indoor) -  модуляции и демодуляции цифровых сигналов. Кроме того здесь производятся необ-ходимые операции, связанные с формированием кадров цифрового потока, введением синхросигналов, скремблированием, контролем и управлением работой цифровой системы.
Модуль доступа состоит из передающей и приемной частей.


 

Передающая часть модуля доступа
   В передающей части, поступающий цифровой поток преобразуется из линейного квазитроичного кода HDB-3  в код NRZ, который необходим для работы модулятора.
   Обработка цифрового потока проводится в процессоре сигнала, где выделяется синхросигнал, добавляются потоки сигналов служебной связи (СС) и формируется сигнал кадровой (цикловой) синхронизации. Кроме того здесь проводится операция скремблирования (добавка псевдослучайного потока), которая улучшает статистические свойства цифрового сигнала.
   После процессора поток поступает в модулятор. В данном случае показан модулятор типа 4ФМНФ (четырехпозиционный фазовый модулятор с непрерывной фазой). Здесь сигнал разделяется на два потока (с вдвое меньшей скоростью) и фильтруется цифровым методом. После фильтрации форма символов приближается к колоколообразной и, поэтому, при дальнейшем процессе фазовой модуляции при переходах от 0 к 1 и обратно  будет происходить плавное изменение фазы несущей без скачков. Это существенно повышает эффективность использования частотного спектра выходного сигнала. Для фазовых модуляторов применяются несущие (частотой 850 МГц) сдвинутые по фазе на 90 градусов. Сигналы с фазовых модуляторов суммируются и образуют общий сигнал промежуточной частоты, представляющий собой  квадратурную фазовую решетку, повернутую относительно исходных несущих на 45 градусов.
   Этот сигнал поступает по коаксиальному кабелю (длиной до 300-400 м) в передатчик радиочастоты аппаратуры связи.

Приемная часть модуля доступа
    В приемную часть модуля доступа поступает сигнал промежуточной частоты 70 МГц с приемника внешнего блока. Этот сигнал усиливается блоками УПЧ, фильтруется и проходит в демодулятор, где выделяется переданный цифровой поток.
   После демодуляции производится отделение сигналов кадровой синхронизации, которые управляют работой приемного процессора. В процессоре происходит дескремблирование сигнала, селекция служебной информации и коррекция. Затем цифровой поток кодируется по закону кода HDB-3 и проходит на выход в соединительную линию.

Блок приемопередатчика
   Блок располагается на антенной опоре и может быть непосредственно пристыкован к антенне.
Передатчик блока предназначен для преобразования сигнала промежуточной частоты в рабочий диапазон частот. Поэтому, он состоит из преобразователя частоты (смеситель (СМ) и задающий генератор) и блока усиления СВЧ сигнала. Усилитель СВЧ выполняется на полевых арсенид-галлиевых транзисторах и содержит управляемый аттенюатор. Назначение управляемого аттенюатора - работа в системе автоматиче-ской регулировки мощности передатчика и, главное, - в системе адаптивной регулировки мощности. Эта система поддерживает небольшую мощность передатчика при нормальном распространении сигнала на трассе линии связи, что повышает устойчивость линии к взаимным помехам и уменьшает энергопотребление. В случае замираний мощность передатчика увеличивается до номинальной, обеспечивая надежную работу на интервале РРЛ. Управление системой адаптивной регулировки мощности передатчика производится по обратному каналу линии свя-зи в зависимости от уровня сигнала, принимаемого приемником дальнего конца.
   Приемник модуля выполняется по супергетеродинной схеме с малошумящим усилителем СВЧ сигнала на входе. Сигнал радиочастоты поступает в приемник от антенны через дуплексер, который позволяет работать приемнику и передатчику через одну антенну.
   Усилитель СВЧ выполняется на малошумящих полевых арсенид-галлиевых транзисторах и охватывается системой АРУ.
   Преобразователь частоты приемника состоит из балансного смесителя и гетеродина. Гетеродин стабилизируется при помощи диэлектрического резонатора и охватывается системой ФАПЧ, представляя собой вариант синтезатора частоты. Перестройка частоты на разные рабочие каналы осуществляется при помощи переключателей, расположенных на специальной панели блока приемопередатчика или программно, при помощи станционного компьютера.
   Многокаскадный УПЧ с АРУ обеспечивает основное усиление сигнала в приемнике. Сигнал АРУ применяется, помимо регулировки усиления, и для работы системы контроля и адаптивной регулировки мощности передатчика дальнего конца интервала.
 
 
 

Хостинг от uCoz