RU2541891C2 - Redundant amplifier of capacity of on-board equipment of command and tracking system - Google Patents
Redundant amplifier of capacity of on-board equipment of command and tracking system Download PDFInfo
- Publication number
- RU2541891C2 RU2541891C2 RU2013125537/08A RU2013125537A RU2541891C2 RU 2541891 C2 RU2541891 C2 RU 2541891C2 RU 2013125537/08 A RU2013125537/08 A RU 2013125537/08A RU 2013125537 A RU2013125537 A RU 2013125537A RU 2541891 C2 RU2541891 C2 RU 2541891C2
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- capacity
- amplifier
- inlet
- power
- outlet
- Prior art date
Links
Landscapes
- Amplifiers (AREA)
Abstract
Description
Область техникиTechnical field
Изобретение относится к передающим устройствам и может найти применение в бортовой аппаратуре командно-измерительной системы (БА КИС) космических аппаратов.The invention relates to transmitting devices and may find application in the on-board equipment of the command and measurement system (BA CIS) of spacecraft.
Для обеспечения срока активного существования (САС) на орбите необходимо осуществлять резервирование усилителей мощности. В разные периоды движения космического аппарата (КА) командно-измерительным системам целесообразно иметь выходные мощности, отличающиеся одна от другой на 7-10 дБ:To ensure the period of active existence (CAC) in orbit, it is necessary to reserve power amplifiers. At different periods of the spacecraft (SC) movement, it is advisable for command and measuring systems to have output powers that differ from each other by 7-10 dB:
- при выводе КА на орбиту, когда его полет происходит в неориентированном режиме, для радиосвязи требуется большая мощность (примерно в течение от 24 ч до 1 месяца);- when the spacecraft is launched into orbit, when its flight occurs in a non-oriented mode, a large amount of power is required for radio communication (approximately within 24 hours to 1 month);
- в ориентированном режиме - необходимая для радиосвязи мощность невелика (в течение всего САС - приблизительно 10-15 лет).- in oriented mode - the power required for radio communication is small (during the entire CAC - approximately 10-15 years).
Уровень техникиState of the art
Известны резервированные усилители мощности (РУМ), у которых осуществляется резервирование для парирования отказов на САС (см. Коновалов С.Д., Тазиков А.А., Алыбин В.Г. «Повышение надежности и улучшение массогабаритных параметров усилителей мощности СВЧ для бортовой аппаратуры командно-измерительных систем». Сборник материалов по итогам научно-практической конференции 4-6 апреля 2011 г. Часть 1, стр.118-120, рисунок 1, г. Королев Московской области 2012 г.).Known redundant power amplifiers (RUM), which are redundant to parry failures on the CAC (see Konovalov SD, Tazikov A.A., Alybin VG "Improving the reliability and improving the overall dimensions of microwave power amplifiers for on-board equipment command-and-measurement systems. ”A collection of materials following the results of a scientific and practical conference on April 4-6, 2011, Part 1, pp. 118-120, Figure 1, Korolev, Moscow Region, 2012).
Недостатком известного технического решения является отсутствие возможности переключения выходной мощности УМ при переходе КА из неориентированного режима в ориентированный, приводящее к непроизводительному высокому энергопотреблению на САС.A disadvantage of the known technical solution is the inability to switch the output power of the PA during the transition of the spacecraft from the non-oriented mode to the oriented one, leading to unproductive high power consumption for CAC.
Наиболее близким к заявленному изобретению является РУМ, описанный в статье Коновалов С.Д., Тазиков А.А., Алыбин В.Г. «Повышение надежности и улучшение массогабаритных параметров усилителей мощности СВЧ для бортовой аппаратуры командно-измерительных систем.» Сборник материалов по итогам научно-практической конференции 4-6 апреля 2011 г. Часть 1, стр.118-120, рисунок 2, г. Королев Московской области, 2012 г.).Closest to the claimed invention is the RUM described in the article Konovalov S.D., Tazikov A.A., Alybin V.G. “Improving reliability and improving the overall dimensions of microwave power amplifiers for on-board equipment of command-measuring systems.” Collection of materials based on the results of a scientific and practical conference on April 4-6, 2011. Part 1, pp. 118-120, figure 2, Korolev Moscow oblast, 2012).
Резервированный усилитель мощности для бортовой аппаратуры командно-измерительных систем содержит разветвитель с несколькими входами, выходы которого соединены со входами двух маломощных усилителей, выходы которых соединены с двумя входами мощных усилителей с помощью устройства перекрестного резервирования, и три выхода, два из которых являются выходами мощных усилителей, при этом напряжение питания подается на каждый маломощный и мощный усилитель от отдельного источника вторичного электропитания.The redundant power amplifier for on-board equipment of command-measuring systems contains a splitter with several inputs, the outputs of which are connected to the inputs of two low-power amplifiers, the outputs of which are connected to two inputs of high-power amplifiers using a cross-reservation device, and three outputs, two of which are outputs of high-power amplifiers while the supply voltage is supplied to each low-power and powerful amplifier from a separate secondary power source.
К недостаткам известного технического решения можно отнести работу РУМ в режиме максимальной выходной мощности в течение всего САС. В случае отказа одного из УМ подключаются другие, т.е. в ориентированном режиме практически в течение всего САС РУМ потребляет и выдает на порядок большую мощность, чем требуется.The disadvantages of the known technical solutions include the operation of the RUM in the maximum output power mode throughout the entire CAC. In case of failure of one of the PAs, others are connected, i.e. in oriented mode, almost throughout the entire SAS RUM consumes and delivers an order of magnitude more power than is required.
Раскрытие изобретенияDisclosure of invention
Заявленное изобретение направлено на устранение данных недостатков.The claimed invention is aimed at eliminating these disadvantages.
Технический результат изобретения заключается в уменьшении массы и снижении энергопотребления на САС РУМ.The technical result of the invention is to reduce weight and reduce power consumption at CAC RUM.
Технический результат достигается тем, что резервированный усилитель мощности бортовой аппаратуры командно-измерительной системы, содержащий разветвитель, n входов которого являются входами резервированного усилителя мощности, где n≥2, а каждый выход которого соединен с входом одного из двух маломощных усилителей, выходы которых соединены с входами двух мощных усилителей через устройство перекрестного резервирования, и три выхода резервированного усилителя мощности, два из которых являются выходами мощных усилителей, при этом каждый маломощный и каждый мощный усилитель подключены к своему источнику вторичного электропитания, каждый из которых включается внешней командой, отличающийся тем, что в качестве устройства перекрестного резервирования применен переключатель, содержащий два входа, которые коммутируются синхронно: либо первый его вход к первому его выходу, соединенному с входом одного мощного усилителя, а второй его вход ко второму выходу переключателя, являющемуся вторым выходом РУМ, либо первый вход ко второму его выходу, а второй вход к третьему выходу, соединенному с входом второго мощного усилителя.The technical result is achieved by the fact that the redundant power amplifier of the on-board equipment of the command-measuring system, comprising a splitter, n inputs of which are inputs of a redundant power amplifier, where n≥2, and each output of which is connected to the input of one of two low-power amplifiers, the outputs of which are connected to the inputs of two high-power amplifiers through a cross-reservation device, and three outputs of a redundant power amplifier, two of which are outputs of high-power amplifiers, each low-power and each powerful amplifier is connected to its secondary power source, each of which is turned on by an external command, characterized in that as a cross-backup device, a switch is used that contains two inputs that are switched synchronously: either its first input to its first output connected to the input of one powerful amplifier, and its second input to the second output of the switch, which is the second output of the RUM, or the first input to its second output, and the second input to the third output, with connected to the input of a second powerful amplifier.
На фиг.1 представлена структурная схема резервированного усилителя мощности для бортовой аппаратуры командно-измерительной системы, где:Figure 1 presents the structural diagram of a redundant power amplifier for on-board equipment command-measuring system, where:
1. Резервированный усилитель мощности для бортовой аппаратуры командно - измерительной системы (РУМ).1. Redundant power amplifier for on-board equipment command - measuring system (RUM).
2. Разветвитель.2. Splitter.
3. Первый маломощный усилитель (УМ1А).3. The first low-power amplifier (UM1A).
4. Второй маломощный усилитель (УМ1Б).4. The second low-power amplifier (UM1B).
5. Устройство перекрестного резервирования (ПК - переключатель).5. Cross-backup device (PC - switch).
6. Первый мощный усилитель (УМ2А).6. The first powerful amplifier (UM2A).
7. Второй мощный усилитель (УМ2Б).7. The second powerful amplifier (UM2B).
8. Первый источник вторичного электропитания (ИВЭП1А).8. The first source of secondary power supply (IVEP1A).
9. Второй источник вторичного электропитания (ИВЭП1Б).9. The second source of secondary power supply (IVEP1B).
10. Третий источник вторичного электропитания (ИВЭП2А).10. The third source of secondary power supply (IVEP2A).
11. Четвертый источник вторичного электропитания (ИВЭП2Б).11. The fourth source of secondary power supply (IVEP2B).
Устройство содержит три входа «Вх1РУМ», «Вх2РУМ», «Вх3РУМ», разветвитель с n входами и двумя выходами, где n≥2, два маломощных усилителя УМ1А и УМ1Б, устройство перекрестного резервирования в виде переключателя ПК, у которого входы «Вх1» и «Вх2» коммутируются синхронно либо «Вх1 - Вых1», «Вх2 - Вых2», либо «Вх1 - Вых2», «Вх2 - Вых3», два мощных усилителя УМ2А и УМ2Б. При этом «Вых1РУМ» является выходом УМ2А, «Вых3РУМ» является выходом УМ2Б, а «Вых2РУМ» - выходом «Вых2» ПК. Каждый из УМ1 и УМ2 запитывается от своего источника вторичного электропитания ИВЭП1А, ИВЭП1Б, ИВЭП2А, ИВЭП2Б, включаемыми внешними командами «УПР».The device contains three inputs “Vkh1RUM”, “Vkh2RUM”, “Vkh3RUM”, a splitter with n inputs and two outputs, where n≥2, two low-power amplifiers UM1A and UM1B, a cross-reservation device in the form of a PC switch, with inputs “Vh1” and “Vkh2” are switched synchronously either “Vkh1 - Vykh1”, “Vkh2 - Vykh2”, or “Vkh1 - Vykh2”, “Vkh2 - Vykh3”, two powerful amplifiers UM2A and UM2B. In this case, “Vykh1RUM” is the output of UM2A, “Vykh3RUM” is the output of UM2B, and “Vykh2RUM” is the output of “Vykh2” of the PC. Each of UM1 and UM2 is powered from its secondary power supply source IVEP1A, IVEP1B, IVEP2A, IVEP2B, which are switched on by external UPR commands.
Осуществление изобретенияThe implementation of the invention
РУМ работает следующим образом. Сигнал поступает на один из входов «Вх1», «Вх2» или «Вх3» разветвителя, количество которых определяется степенью резервирования предшествующих РУМ устройств передающего тракта. В разветвителе происходит деление сигнала, поступающего на один из входов, на два равных по уровню мощности сигнала на выходах «Вых1» и «Вых2», которые поступают на вход «Вх» маломощного усилителя УМ1А и на вход «Вх» маломощного усилителя УМ1Б соответственно. С «Вых» УМ1А усиленный сигнал поступает на вход «Вх1» переключателя ПК, а с «Вых» УМ1Б усиленный сигнал поступает на вход «Вх2» переключателя ПК. Во время полета КА в неориентированном режиме напряжение источника вторичного электропитания ИВЭП1А и ИВЭП2А подается на УМ1А и на УМ2А, а ПК включен в положение «Вх1-Вых1» и «Вх2 - Вых2». При этом с «Вых1РУМ» снимается сигнал максимальной мощности, а на остальных выходах мощность отсутствует. В случае возникновения нештатной ситуации, например, отказа УМ1А или УМ2А, напряжение источника вторичного электропитания ИВЭП1Б и ИВЭП2Б по внешней команде подается на УМ1Б и на УМ2Б, а ПК переключается в положение «Вх1 - Вых2» и «Вх2 - Вых3». Сигнал максимальной мощности снимается с «Вых3РУМ».RUM works as follows. The signal is fed to one of the inputs “Vh1”, “Vkh2” or “Vkh3” of the splitter, the number of which is determined by the degree of redundancy of the previous RUM devices of the transmitting path. In the splitter, the signal arriving at one of the inputs is divided into two equal in signal power at the outputs “Out1” and “Out2”, which are fed to the input “Bx” of the low-power amplifier UM1A and to the input “Bx” of the low-power amplifier UM1B, respectively. From the “Out” UM1A the amplified signal goes to the input “Vh1” of the PC switch, and from the “Out” UM1B the amplified signal goes to the input “Vkh1” of the PC switch. During the flight of the spacecraft in a non-oriented mode, the voltage of the secondary power source IVEP1A and IVEP2A is supplied to UM1A and UM2A, and the PC is switched on in the “Vx1-Vykh1” and “Vkh2-Vykh2” positions. At the same time, the signal “maximum power” is taken from “Vykh1RUM”, and there is no power at the other outputs. In the event of an emergency, for example, failure of the UM1A or UM2A, the voltage of the secondary power source IVEP1B and IVEP2B is supplied to the UM1B and UM2B by an external command, and the PC switches to the “Vkh1 - Vykh2" and "Vkh2 - Vykh3" positions. The maximum power signal is removed from the “Out3RUM”.
В ориентированном режиме напряжение источника вторичного электропитания ИВЭП1А подается на УМ1А, а ПК включается в положение «Вх1 - Вых2» и «Вх2 - Вых3». Сигнал малой мощности поступает на «Вых2РУМ». При отказе УМ1А напряжение источника вторичного электропитания ИВЭП1Б подается на УМ1Б, а ПК переключается в положение «Вх1 - Вых1» и «Вх2 - Вых2». Сигнал малой мощности по-прежнему снимается с «Вых2РУМ».In oriented mode, the voltage of the secondary power source IVEP1A is supplied to UM1A, and the PC is turned on in the “Bx1 - Vykh2" and "Vkh2 - Vykh3" positions. The low-power signal is fed to Vykh2RUM. In case of failure of the UM1A, the voltage of the secondary power supply source IVEP1B is supplied to the UM1B, and the PC switches to the positions “Vkh1 - Vykh1” and “Vkh2 - Vykh2”. The low-power signal is still removed from Vykh2RUM.
Таким образом, в предложенном РУМ одновременно осуществляется раздельное резервирование мощных и маломощных усилителей и переключение выходной мощности РУМ для ориентированного и неориентированного режимов без потери КПД благодаря возможности отключения питания от неработающих усилителей. Это позволяет уменьшить энергопотребление на САС.Thus, the proposed RUM simultaneously carries out separate reservation of powerful and low-power amplifiers and switches the RUM output power for oriented and non-oriented modes without loss of efficiency due to the possibility of disconnecting power from non-working amplifiers. This allows you to reduce power consumption on the CAC.
Отключение в ориентированном режиме мощных усилителей позволяет ограничиться их дублированием вместо троирования (в прототипе) и при этом сохранить приемлемую вероятность безотказной работы на САС до 15 лет. Это обеспечивает уменьшение массы РУМ и снижение стоимости.Disabling in the oriented mode powerful amplifiers allows you to limit their duplication instead of tripling (in the prototype) and at the same time maintain an acceptable probability of uptime of 15 days on the CAC. This provides a reduction in the mass of the RUM and a reduction in cost.
В связи с небольшим сроком нахождения КА в неориентированном режиме для наиболее дорогостоящих узлов РУМ (мощных усилителей и их источников вторичного электропитания) не требуется электронная компонентная база наивысшего уровня качества, что существенно уменьшает стоимость РУМ.Due to the short time the spacecraft is in a disoriented mode for the most expensive RUM nodes (powerful amplifiers and their secondary power sources), the electronic component base of the highest level of quality is not required, which significantly reduces the cost of the RUM.
Claims (1)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2013125537/08A RU2541891C2 (en) | 2013-06-03 | 2013-06-03 | Redundant amplifier of capacity of on-board equipment of command and tracking system |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2013125537/08A RU2541891C2 (en) | 2013-06-03 | 2013-06-03 | Redundant amplifier of capacity of on-board equipment of command and tracking system |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2013125537A RU2013125537A (en) | 2014-12-10 |
| RU2541891C2 true RU2541891C2 (en) | 2015-02-20 |
Family
ID=53289141
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2013125537/08A RU2541891C2 (en) | 2013-06-03 | 2013-06-03 | Redundant amplifier of capacity of on-board equipment of command and tracking system |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2541891C2 (en) |
Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4238855A (en) * | 1979-09-19 | 1980-12-09 | Rca Corporation | Parallel operation of multiple TV transmitters |
| RU2099872C1 (en) * | 1995-03-06 | 1997-12-20 | Военная академия связи | Radio transmitter backup device |
| RU2253945C1 (en) * | 2003-11-25 | 2005-06-10 | Военный университет связи | Radio transmitter reservation device |
-
2013
- 2013-06-03 RU RU2013125537/08A patent/RU2541891C2/en active
Patent Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4238855A (en) * | 1979-09-19 | 1980-12-09 | Rca Corporation | Parallel operation of multiple TV transmitters |
| RU2099872C1 (en) * | 1995-03-06 | 1997-12-20 | Военная академия связи | Radio transmitter backup device |
| RU2253945C1 (en) * | 2003-11-25 | 2005-06-10 | Военный университет связи | Radio transmitter reservation device |
Non-Patent Citations (1)
| Title |
|---|
| Коновалов С.Д. и др., "Повышение надежности и улучшение массогабаритных параметров усилителей мощности СВЧ для бортовой аппаратуры командно-измерительных систем". Будущее российской космонавтики в инновационных разработках молодых ученых и специалистов. По итогам научно-практической конференции 4 - 6 апреля 2011 г., Сборник материалов (часть 1), г. Королев Московской обл., Изд-во НОУ "ИПК Машприбор", 2012 г., стр.118-120. * |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| RU2013125537A (en) | 2014-12-10 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US9564865B2 (en) | Redundant amplifier and switching method thereof | |
| US10491255B2 (en) | Wakeup circuit with an optocoupler for battery sampling integrated chip and battery energy storage system | |
| WO2021064384A3 (en) | Systems, arrangements, structures and methods for aircraft | |
| US9118379B2 (en) | Dual N-port MPA | |
| US10348123B2 (en) | Powering loads with a power supply and an uninterruptible power supply | |
| WO2007140203A3 (en) | Systems and methods for reducing power losses in a medical device | |
| US20130268747A1 (en) | Reset of multi-core processing system | |
| ATE444603T1 (en) | SYSTEM WITH POWER AMPLIFIERS IN PARALLEL AND WITH A RESERVE POWER AMPLIFIER AS A REPLACEMENT OR ADDITIONAL POWER AMPLIFIER | |
| RU2541891C2 (en) | Redundant amplifier of capacity of on-board equipment of command and tracking system | |
| CL2021003295A1 (en) | Adeno-associated virus compositions for arsa gene transfer and methods of use thereof. | |
| CN104618916A (en) | Efficient multisystem combiner platform | |
| US10644992B2 (en) | Cascaded redundancy architectures for communication systems | |
| CN110649696B (en) | Communication system and method in uninterruptible power supply system | |
| EP2157805A2 (en) | Multiple-protection system and control method in a communication device | |
| WO2023009631A3 (en) | Cross-compatible battery modules for microgrid systems | |
| BR112021019463A2 (en) | Method, terminal device, and computer-readable storage medium | |
| Dong et al. | A new solar power satellite system faced to engineering: Concentric disc | |
| CN203387658U (en) | Hand in hand wireless microphone system | |
| Gao et al. | Reliability Anlysis of 20kw Solid-State Amplifiers for Ciads | |
| CN214255813U (en) | Four-redundancy double-voting space satellite power supply system | |
| JPH02166843A (en) | Transmitting equipment | |
| CN102294100A (en) | Fire extinguishing control device | |
| JP2012098192A (en) | Power supply device | |
| Lin et al. | DEVELOPMENT OF THE HLS 40kW SOLID STATE AMPLIFIER | |
| RU2573195C1 (en) | Low-noise receiver-amplifier module |