RU96300U1

RU96300U1 - RADIO RECEIVER

Info

Publication number: RU96300U1
Application number: RU2010108016/22U
Authority: RU
Inventors: Дмитрий Селиверстович Рябоконь
Priority date: 2010-03-04
Filing date: 2010-03-04
Publication date: 2010-07-20

Abstract

1. Радиоприемное устройство, содержащее последовательно соединенные антенный вход, фильтр нижних частот, фильтр верхних частот, первый управляемый аттенюатор, устройство для приема и обработки сигналов и устройство для демодуляции и декодирования, отличающееся тем, что устройство приема и обработки сигналов содержит входное многополюсное широкополосное частотно-селективное устройство, содержащее один вход, соединенный с выходом первого управляемого аттенюатора, и N выходов, к каждому выходу которого подключен поддиапазонный радиоканал, содержащий соединенные последовательно второй управляемый аттенюатор, усилитель высокой частоты, поддиапазонную частотно-избирательную систему, аналого-цифровой преобразователь, матричный коммутатор и набор цифровых радиоприемных устройств, выход каждого поддиапазонного радиоканала подключен к одному из входов устройства демодуляции и декодирования сигналов. ! 2. Радиоприемное устройство по п.1, отличающееся тем, что входное многополюсное широкополосное частотно-селективное устройство содержит N полосовых фильтров, входы которых соединены с выходом первого управляемого аттенюатора, каждый полосовой фильтр выполнен по Т-образной цепочечной схеме, у которого входное продольное плечо содержит первый двухполюсник, выполненный в виде последовательно соединенных катушки индуктивности и конденсатора, ко второму выводу которого подключены первые выводы второго и третьего двухполюсников, второй двухполюсник выполнен в виде последовательно соединенных конденсатора и катушки индуктивности, у которого второй вывод соединен с одним из N выходов многополюсного широк� 1. A radio receiving device comprising a series-connected antenna input, a low-pass filter, a high-pass filter, a first controlled attenuator, a device for receiving and processing signals and a device for demodulation and decoding, characterized in that the device for receiving and processing signals contains an input multi-pole broadband frequency -selective device containing one input connected to the output of the first controlled attenuator, and N outputs, to each output of which a subband radio channel is connected Al, containing a second controlled attenuator connected in series, a high-frequency amplifier, a sub-band frequency-selective system, an analog-to-digital converter, a matrix switcher and a set of digital radio receivers, the output of each sub-band radio channel is connected to one of the inputs of the signal demodulation and decoding device. ! 2. The radio receiving device according to claim 1, characterized in that the input multi-pole wideband frequency selective device contains N bandpass filters, the inputs of which are connected to the output of the first controlled attenuator, each bandpass filter is made according to a T-shaped chain circuit, in which the input longitudinal arm contains the first two-terminal, made in the form of series-connected inductors and capacitors, the second terminal of which is connected to the first conclusions of the second and third two-terminal, the second hpolyusnik configured as a series-connected capacitor and inductor, whose second terminal is connected to one of N outputs multipolar wide

Description

Полезная модель относится к радиосвязи и может быть использована в приемных центрах декаметрового диапазона волн с целью повышения помехозащищенности приема.The utility model relates to radio communications and can be used in receiving centers of the decameter wavelength range in order to increase the noise immunity of the reception.

Известно радиоприемное устройство, которое используется в приемных центрах. Описание этого устройства приведено в патенте РФ №2308149, Кл. Н04В 1/06 опубл. 10.10.2007 г., бюл. №28, фиг.1, фиг.2 [1].Known radio receiver, which is used in receiving centers. A description of this device is given in RF patent No. 2308149, Cl. Н04В 1/06 publ. 10/10/2007, bull. No. 28, figure 1, figure 2 [1].

Известное радиоприемное устройство содержит последовательно соединенные антенно-фидерное устройство, согласующее устройство, N устройств приема и обработки сигналов и устройство демодуляции и декодирования сигналов. Каждое из N устройств приема и обработки сигналов является многодиапазонным радиоприемным устройством для приема сигналов в диапазоне декаметровых волн 2-30 МГц. Каждое радиоприемное устройство содержит аналоговую и цифровую часть. Цифровая обработка сигналов осуществляется по второй промежуточной частоте (см. патент РФ №2308149, фиг.1 или на радиочастоте фиг.2). Недостатком известного радиоприемного устройства является наличие согласующего устройства, что приводит к значительному уменьшению коэффициента передачи сигнала в каждом приемном тракте. Наличие N много диапазонных радиоприемных устройств значительно увеличивает габариты всего устройства.The known radio receiving device comprises a series-connected antenna-feeder device, matching device, N devices for receiving and processing signals and a device for demodulating and decoding signals. Each of the N signal receiving and processing devices is a multi-band radio receiving device for receiving signals in the decameter wavelength range of 2-30 MHz. Each radio receiver contains an analog and digital part. Digital signal processing is carried out at the second intermediate frequency (see RF patent No. 2308149, figure 1 or at the radio frequency of figure 2). A disadvantage of the known radio receiving device is the presence of a matching device, which leads to a significant decrease in the transmission coefficient of the signal in each receiving path. The presence of N many band radio receivers significantly increases the dimensions of the entire device.

Задачей полезной модели является повышение коэффициента передачи сигнала в каждом радиоприемном канале.The objective of the utility model is to increase the signal transmission coefficient in each radio receiving channel.

1. Это достигается тем, что в радиоприемном устройстве, содержащем последовательно соединенные антенный вход, фильтр нижних частот, фильтр верхних частот, первый управляемый аттенюатор, устройство для приема и обработки сигналов, и устройство для демодуляции и декодирования, согласно предложения, устройство приема сигналов содержит входное многополюсное широкополосное частотно-селективное устройство, содержащее один вход, соединенный с выходом первого управляемого аттенюатора, и N выходов, к каждому его выходу подключен поддиапазонный радиоканал, содержащий соединенные последовательно второй управляемый аттенюатор, усилитель высокой частоты, поддиапазонную частотно-избирательную систему, аналого-цифровой преобразователь, матричный коммутатор и набор цифровых радиоприемных устройств, выход каждого поддиапазонного радиоканала подключен к одному из входов устройства демодуляции и декодирования сигналов.1. This is achieved by the fact that in a radio receiving device comprising a series-connected antenna input, a low-pass filter, a high-pass filter, a first controlled attenuator, a device for receiving and processing signals, and a device for demodulating and decoding, according to the proposal, the signal receiving device comprises input multi-pole broadband frequency selective device containing one input connected to the output of the first controlled attenuator, and N outputs, subrange connected to each output radio channel, comprising connected in series a second controlled attenuator, a high frequency amplifier, a frequency subband election system, an analog-digital converter, a matrix switch and a set of digital radio receivers, the output of each sub-band radio channel is connected to one input of the demodulation device and decoding signals.

2. Это достигается тем, что в радиоприемном устройстве, согласно предложения, входное многополюсное широкополосное частотно-селективное устройство содержит N полосовых фильтров, входы которых соединены с выходом первого управляемого аттенюатора, каждый полосовой фильтр выполнен по Т-образной цепочечной схеме, у которого входное продольное плечо содержит первый двухполюсник, выполненный в виде последовательно соединенных катушки индуктивности и конденсатора, ко второму выводу которого подключены первые выводы второго и третьего двухполюсников, второй двухполюсник выполнен в виде последовательно соединенных конденсатора и катушки индуктивности, у которого второй вывод соединен с одним из N выходов многополюсного широкополосного частотно-селективного устройства, третий двухполюсник выполнен в виде параллельно соединенных катушки индуктивности и конденсатора, у которого второй вывод соединен с общей шиной, ко входу многополюсного широкополосного частотно-селективного устройства подключены первые выводы первого и второго корректирующих двухполюсников, у которых вторые выводы соединены с общей шиной, каждый двухполюсник выполнен в виде соединенных последовательно катушки индуктивности и конденсатора.2. This is achieved by the fact that in the radio receiver, according to the proposal, the input multi-pole wideband frequency selective device contains N bandpass filters, the inputs of which are connected to the output of the first controlled attenuator, each bandpass filter is made according to a T-shaped chain circuit, in which the input longitudinal the shoulder contains the first two-terminal device, made in the form of series-connected inductors and capacitors, to the second terminal of which the first conclusions of the second and third two are connected Oliusnikov, the second two-terminal is made in the form of a series-connected capacitor and inductor, in which the second terminal is connected to one of the N outputs of the multi-pole broadband frequency selective device, the third two-terminal is made in the form of parallel-connected inductors and capacitors, in which the second terminal is connected to a common bus, to the input of a multi-pole broadband frequency selective device connected to the first conclusions of the first and second correcting two-pole, in which the second conclusions are connected to a common bus, each two-terminal is made in the form of inductors and capacitors connected in series.

3. Это достигается тем, что в радиоприемном устройстве, согласно предложения, поддиапазонная частотно - избирательная система содержит потенциальную входную клемму, общую шину, входной широкополосный пьезоэлектрический фильтр, выполненный на дифференциальном усилителе, который имеет дифференциальный вход и дифференциальный выход, к каждому входу которого подключен первый вывод двухполюсника, каждый двухполюсник выполнен в виде соединенных последовательно катушки индуктивности и пьезорезонатора, у которого параллельно выводам включен конденсатор, вторые выводы двухполюсников объединены и соединены с входной потенциальной клеммой системы, система содержит дополнительно две группы полосовых фильтров, устройство управления и сумматор, выполненный в виде инвертирующего операционного усилителя с отрицательной обратной связью, который имеет дифференциальный выход, при этом инвертирующий вход операционного усилителя является входом сумматора, а его дифференциальный выход является выходом системы, как первая, так и вторая группа состоит из Р идентичных по структуре полосовых фильтров, каждый из которых содержит управляемый операционный усилитель с отрицательной обратной связью, и который имеет дифференциальный вход, дифференциальный выход и вывод управления током выходного каскада, к инвертирующему входу этого усилителя подключен первый резистор, ко второму выводу которого подключен первый пьезорезонатор, к неинвертирующему входу усилителя подключен второй пьезорезонатор и второй резистор, второй вывод второго резистора соединен с общей шиной, вторые выводы первого и второго пьезорезонаторов соединены и являются входом данного фильтра, к каждому из выходов операционного усилителя подключены третий и четвертый пьезорезонаторы соответственно, ко второму выводу третьего пьезорезонатора подключен третий резистор, ко второму выводу четвертого пьезорезонатора подключен четвертый резистор, вторые выводы третьего и четвертого резисторов соединены и подключены ко входу сумматора, входы фильтров первой группы соединены и подключены к первому выходу дифференциального усилителя, входы фильтров второй группы соединены и подключены ко второму выходу дифференциального усилителя, выходы устройства управления через шину управления соединены с выводами управления операционных усилителей, входящих в первую и вторую группу полосовых фильтров.3. This is achieved by the fact that in the radio receiver, according to the proposal, the subband frequency-selective system contains a potential input terminal, a common bus, an input wide-band piezoelectric filter made on a differential amplifier, which has a differential input and a differential output, to which each input is connected the first terminal of a two-terminal, each two-terminal is made in the form of inductors and piezoresonators connected in series, in which a capacitor, the second two-terminal outputs are combined and connected to the input potential terminal of the system, the system additionally contains two groups of bandpass filters, a control device and an adder made in the form of an inverting operational amplifier with negative feedback, which has a differential output, while the inverting input of the operational amplifier is the input of the adder, and its differential output is the output of the system, both the first and second groups consist of P identical in structure filter filters, each of which contains a controlled operational amplifier with negative feedback, and which has a differential input, a differential output, and a current control output terminal of the output stage, the first resistor is connected to the inverting input of this amplifier, the first piezoelectric resonator is connected to its second output, to the non-inverting input the amplifier is connected to a second piezoresonator and a second resistor, the second terminal of the second resistor is connected to a common bus, the second conclusions of the first and second piezoresonators are connected and are the input of this filter, the third and fourth piezoresonators are connected to each of the outputs of the operational amplifier, respectively, the third resistor is connected to the second output of the third piezoresonator, the fourth resistor is connected to the second output of the fourth piezoresonator, the second conclusions of the third and fourth resistors are connected and connected to the input of the adder , the inputs of the filters of the first group are connected and connected to the first output of the differential amplifier, the inputs of the filters of the second group are connected and connected s to the second output of the differential amplifier, the outputs of the control device via the control bus are connected to the control terminals of the operational amplifiers included in the first and second group of bandpass filters.

Сущность полезной модели состоит в том, что в предлагаемом радиоприемном устройстве устройство приема и обработки сигналов содержит входное многополюсное широкополосное частотно-селективное устройство, содержащее один вход, соединенный с выходом первого управляемого аттенюатора, и N выходов, к каждому его выходу подключен поддиапазонный радиоканал, содержащий соединенные последовательно второй управляемый аттенюатор, усилитель высокой частоты, поддиапазонную частотно-избирательную систему, аналого-цифровой преобразователь, матричный коммутатор и набор цифровых радиоприемных устройств, выход каждого поддиапазонного радиоканала подключен к одному из входов устройства демодуляции и декодирования сигналов.The essence of the utility model is that in the proposed radio receiving device, the device for receiving and processing signals contains an input multi-pole broadband frequency-selective device containing one input connected to the output of the first controlled attenuator, and N outputs, a subband radio channel containing connected in series with a second controlled attenuator, high-frequency amplifier, sub-band frequency-selective system, analog-to-digital converter, matrix in switch and a set of digital radio receivers, the output of each sub-band radio channel is connected to one input of the demodulation device and decoding signals.

Входное многополюсное широкополосное частотно-селективное устройство содержит N поддиапазонных полосовых фильтров, входы которых объединены и соединены с выходом первого управляемого аттенюатора. Выход каждого поддиапазонного полосового фильтра соединен со входом поддиапазонного радиоканала, содержащего соединенные последовательно второй управляемый аттенюатор, усилитель высокой частоты, поддиапазонную частотно-избирательную систему, аналого-цифровой преобразователь, матричный коммутатор и набор цифровых радиоприемных устройств, выход каждого поддиапазонного радиоканала подключен к одному из входов устройства демодуляции и декодирования сигналов.The input multi-pole wideband frequency selective device contains N sub-bandpass filters, the inputs of which are combined and connected to the output of the first controlled attenuator. The output of each subband bandpass filter is connected to the input of a subband radio channel containing a second controlled attenuator, a high-frequency amplifier, a subband frequency-selective system, an analog-to-digital converter, a matrix switch, and a set of digital radio receivers connected in series, the output of each subband radio channel is connected to one of the inputs signal demodulation and decoding devices.

Поддиапазонная частотно - избирательная система содержит потенциальную входную клемму, общую шину, входной широкополосный пьезоэлектрический фильтр, выполненный на дифференциальном усилителе, который имеет дифференциальный вход и дифференциальный выход, к каждому входу которого подключен первый вывод двухполюсника, каждый двухполюсник выполнен в виде соединенных последовательно катушки индуктивности и пьезорезонатора, у которого параллельно выводам включен конденсатор, вторые выводы двухполюсников объединены и соединены с входной потенциальной клеммой системы, система содержит дополнительно две группы полосовых фильтров, устройство управления и сумматор, выполненный в виде инвертирующего операционного усилителя с отрицательной обратной связью, который имеет дифференциальный выход, при этом инвертирующий вход операционного усилителя является входом сумматора, а его дифференциальный выход является выходом системы, как первая, так и вторая группа состоит из Р идентичных по структуре полосовых фильтров, каждый из которых содержит управляемый операционный усилитель с отрицательной обратной связью, и который имеет дифференциальный вход, дифференциальный выход и вывод управления током выходного каскада, к инвертирующему входу этого усилителя подключен первый резистор, ко второму выводу которого подключен первый пьезорезонатор, к не инвертирующему входу усилителя подключен второй пьезорезонатор и второй резистор, второй вывод второго резистора соединен с общей шиной, вторые выводы первого и второго пьезорезонаторов соединены и являются входом данного фильтра, к каждому из выходов операционного усилителя подключены третий и четвертый пьезорезонаторы соответственно, ко второму выводу третьего пьезорезонатора подключен третий резистор, ко второму выводу четвертого пьезорезонатора подключен четвертый резистор, вторые выводы третьего и четвертого резисторов соединены и подключены ко входу сумматора, входы фильтров первой группы соединены и подключены к первому выходу дифференциального усилителя, входы фильтров второй группы соединены и подключены ко второму выходу дифференциального усилителя, выходы устройства управления через шину управления соединены с выводами управления операционных усилителей, входящих в первую и вторую группу полосовых фильтров.The sub-band frequency-selective system contains a potential input terminal, a common bus, an input wide-band piezoelectric filter made on a differential amplifier, which has a differential input and a differential output, to each input of which a first output of a two-terminal is connected, each two-terminal is made in the form of inductance coils and a piezoresonator, in which a capacitor is connected in parallel with the terminals, the second terminals of the two-terminal devices are combined and connected to the input the potential terminal of the system, the system additionally contains two groups of bandpass filters, a control device and an adder made in the form of an inverting operational amplifier with negative feedback, which has a differential output, while the inverting input of the operational amplifier is the input of the adder, and its differential output is an output systems, both the first and second groups consist of P identical in structure to bandpass filters, each of which contains a controlled operational an amplifier with negative feedback, and which has a differential input, a differential output and a current control output terminal of the output stage, the first resistor is connected to the inverting input of this amplifier, the first piezoresonator is connected to the second output of the amplifier, the second piezoresonator and the second resistor are connected to the non-inverting input of the amplifier, the second terminal of the second resistor is connected to a common bus, the second terminals of the first and second piezoresonators are connected and are the input of this filter, to each of the outputs of the third amplifier, the third and fourth piezoresonators are connected, respectively, the third resistor is connected to the second terminal of the third piezoresonator, the fourth resistor is connected to the second terminal of the fourth piezoresonator, the second terminals of the third and fourth resistors are connected and connected to the input of the adder, the inputs of the filters of the first group are connected and connected to the first output differential amplifier, the inputs of the filters of the second group are connected and connected to the second output of the differential amplifier, the outputs of the control device Ia via a control bus connected to the control terminals of the operational amplifiers included in the first and second group of bandpass filters.

Каждый поддиапазонный радиоканал содержит аналоговую и цифровую часть. Цифровая обработка сигналов производится на радиочастоте в рабочей полосе каждого поддиапазона.Each subband radio channel contains an analog and digital part. Digital signal processing is performed at a radio frequency in the working band of each subband.

На фиг.1 приведена функциональная схема радиоприемного устройства; на фиг.2 приведена принципиальная электрическая схема широкополосного многополюсного частотно-селективного устройства; на фиг.3 приведена принципиальная электрическая схема поддиапазонной частотно-избирательной системы.Figure 1 shows a functional diagram of a radio receiving device; figure 2 shows a circuit diagram of a broadband multipolar frequency selective device; figure 3 shows a circuit diagram of a sub-band frequency-selective system.

Предлагаемое радиоприемное устройство (см. фиг.1) содержит последовательно соединенные антенный вход 1, фильтр нижних частот 2, фильтр верхних частот 3, первый управляемый аттенюатор 4 с элементом управления 5, устройство для приема и обработки сигналов 6, и устройство для демодуляции и декодирования сигналов 7.The proposed radio receiver (see Fig. 1) contains a series-connected antenna input 1, a low-pass filter 2, a high-pass filter 3, a first controlled attenuator 4 with a control element 5, a device for receiving and processing signals 6, and a device for demodulation and decoding signals 7.

Устройство приема и обработки сигналов 6 содержит широкополосное многополюсное частотно-селективное устройство 8, содержащее один вход и N выходов, к каждому выходу которого подключен поддиапазонный радиоканал 9.The device for receiving and processing signals 6 contains a broadband multipolar frequency selective device 8 containing one input and N outputs, each output of which is connected to a subband radio channel 9.

Каждый поддиапазонный радиоканал 9 содержит последовательно соединенные второй управляемый аттенюатор 10 с элементом управления 11, усилитель высокой частоты 12, поддиапазонную частотно-избирательную систему 13, аналого-цифровой преобразователь 14, матричный коммутатор 15 и набор цифровых радиоприемных устройств 16. Матричные коммутаторы 15 и наборы цифровых радиоприемных устройств 16 всех поддиапазонов образуют цифровой вычислитель радиоприемного устройства.Each subband radio channel 9 comprises a second controlled attenuator 10 connected in series with a control element 11, a high-frequency amplifier 12, a sub-band frequency-selective system 13, an analog-to-digital converter 14, a matrix switch 15, and a set of digital radio receivers 16. Matrix switches 15 and sets of digital radio receivers 16 of all subbands form a digital computer of the radio receiver.

У управляемого аттенюатора 10 вход элемента управления 11 соединен со вторым выходом управления аналого-цифрового преобразователя 14.At the controlled attenuator 10, the input of the control element 11 is connected to the second control output of the analog-to-digital converter 14.

Выход каждого поддиапазонного радиоканала 9 соединен с одним из входов устройства демодуляции и декодирования сигналов 7.The output of each subband radio channel 9 is connected to one of the inputs of the device demodulation and decoding of signals 7.

На фиг.2 приведена принципиальная схема входного многополюсного широкополосного частотно-селективного устройства 8.Figure 2 shows a schematic diagram of the input multi-pole wideband frequency selective device 8.

Входное многополюсное широкополосное частотно-селективное устройство 8 содержит входную потенциальную клемму 17, к которой подключены первые выводы N первых двухполюсников 18, каждый из которых выполнен в виде последовательно соединенных катушки индуктивности и конденсатора, ко второму выводу каждого первого двухполюсника 18 подключены первые выводы второго двухполюсника 19 и третьего двухполюсника 20, второй двухполюсник 19 выполнен в виде последовательно соединенных конденсатора и катушки индуктивности, у которого второй вывод соединен с i-той выходной потенциальной клеммой 21, где i-1, 2,_....N, третий двухполюсник 20 выполнен в виде параллельно соединенных катушки индуктивности и конденсатора, у которого второй вывод соединен с общей шиной 22, к каждой i-той выходной потенциальной клемме 21 и общей шине 22 подключен вход i-того поддиапазонного радиоканала 7. К входной потенциальной клемме 17 подключены первые выводы конденсатора 23 и двухполюсников 24 и 25, каждый из которых выполнен в виде последовательно соединенных катушки индуктивности и конденсатора. Вторые выводы конденсатора и двухполюсников соединены с общей шиной 22. Двухполюсники и конденсатор применяются для уменьшения неравномерности амплитудно-частотной характеристики по краям рабочего диапазона.The input multi-pole wideband frequency selective device 8 contains an input potential terminal 17, to which the first terminals N of the first two-terminal 18 are connected, each of which is made in the form of series-connected inductors and capacitors, the first terminals of the second two-terminal 19 are connected to the second terminal of each first two-terminal 18 and the third two-terminal 20, the second two-terminal 19 is made in the form of series-connected capacitor and inductor, in which the second output is connected with i-potential of the output terminal 21, where i-1, 2, _.... N, a third two-terminal network 20 is a parallel connected inductor and capacitor, whose second terminal is connected to the common bus 22 to each of the i- the input of the potential terminal 21 and the common bus 22 is connected to the input of the i-th subband radio channel 7. The first terminals of the capacitor 23 and the two-terminal networks 24 and 25 are connected to the input potential terminal 17, each of which is made in the form of series-connected inductors and capacitors. The second terminals of the capacitor and bipolar are connected to a common bus 22. The bipolar and capacitor are used to reduce the unevenness of the amplitude-frequency characteristics at the edges of the operating range.

На фиг.3 приведена принципиальная электрическая схема поддиапазонной частотно-избирательной системы 13.Figure 3 shows a circuit diagram of a sub-band frequency-selective system 13.

Система содержит входную потенциальную клемму 26, к которой подключен первый вывод двухполюсника 27 и двухполюсника 28. Каждый из двухполюсников содержит соединенные последовательно катушку индуктивности и пьезорезонатор, у которого параллельно выводам включен конденсатор.The system contains an input potential terminal 26, to which the first output of the two-terminal 27 and two-terminal 28 is connected. Each of the two-terminal contains an inductance coil and a piezoelectric resonator, in which a capacitor is connected in parallel with the terminals.

Вторые выводы двухполюсников 27 и 28 соединены с входами операционного усилителя 29, который имеет два выхода 30 и 31. Усилитель 29 может быть выполнен на схемах типа AD 8351 или 8352.The second terminals of the two-terminal 27 and 28 are connected to the inputs of the operational amplifier 29, which has two outputs 30 and 31. The amplifier 29 can be performed on circuits of type AD 8351 or 8352.

Входная часть частотно-избирательного устройства представляет собой полосовой фильтр с широкой полосой пропускания. Схема эквивалентна мостовой схеме, содержащей в каждом плече соединенные последовательно катушку индуктивности и пьезорезонатор, у которого параллельно выводам включен конденсатор.The input of the frequency selective device is a bandpass filter with a wide passband. The circuit is equivalent to a bridge circuit containing in each arm an inductance coil and a piezoelectric resonator connected in series, in which a capacitor is connected in parallel with the terminals.

Система содержит две группы 32 и 33, каждая из которых содержит Р полосовых фильтров 34 идентичных по структуре. Каждый полосовой фильтр 34 содержит управляемый операционный усилитель 35 с отрицательной обратной связью, который имеет дифференциальный вход с выводами 36 и 37, дифференциальный выход с выводами 38 и 39, и вывод управления 40 током выходного каскада.The system contains two groups 32 and 33, each of which contains P band-pass filters 34 identical in structure. Each bandpass filter 34 comprises a negative feedback controlled operational amplifier 35, which has a differential input with terminals 36 and 37, a differential output with terminals 38 and 39, and a control terminal 40 for the output stage current.

К инвертирующему входу 36 усилителя 35 подключен первый резистор 41, ко второму выводу которого подключен первый пьезорезонатор 42. К не инвертирующему входу 37 усилителя 35 подключены второй пьезорезонатор 43 и второй резистор 44, у которого второй вывод соединен с общей шиной 22. Вторые выводы пьезорезонаторов 42 и 43 соединены и являются входом полосового фильтра 34. К выходным выводам 38 и 39 усилителя 35 подключены третий 45 и четвертый 46 пьезорезонаторы соответственно.The first resistor 41 is connected to the inverting input 36 of the amplifier 35, the first piezoresonator 42 is connected to the second output of the amplifier 37. The second piezoresonator 43 and the second resistor 44 are connected to the non-inverting input 37 of the amplifier 35, and the second terminal is connected to the common bus 22. The second conclusions of the piezoresonators 42 and 43 are connected and are the input of the bandpass filter 34. The third 45 and fourth 46 piezoresonators are connected to the output pins 38 and 39 of the amplifier 35, respectively.

Ко вторым выводам пьзорезонаторов 45 и 46 подключены третий 47 и четвертый 48 резисторы, у которых вторые выводы объединены и являются выходом полосового фильтра 44. Входы полосовых фильтров 44 группы 32, содержащей фильтры с нечетными номерами, подключены к первому выходу 30 усилителя 29. Входы полосовых фильтров 44 второй группы 33, содержащей фильтры с четными номерами, подключены ко второму выходу 31 усилителя 29.A third 47 and a fourth 48 resistors are connected to the second conclusions of the piezoresonators 45 and 46, in which the second conclusions are combined and are the output of the bandpass filter 44. The inputs of the bandpass filters 44 of group 32, containing filters with odd numbers, are connected to the first output 30 of the amplifier 29. The inputs of the bandpass filters 44 of the second group 33, containing filters with even numbers, connected to the second output 31 of the amplifier 29.

Выходы всех полосовых фильтров 44 подключены ко входу сумматора 49, который имеет дифференциальный выход. В состав системы входит устройство управления 50, у которого выходы соединены с выводами управления 40 операционных усилителей 35, входящих в группы 32 и 33.The outputs of all bandpass filters 44 are connected to the input of the adder 49, which has a differential output. The system includes a control device 50, in which the outputs are connected to the control terminals 40 of the operational amplifiers 35 included in groups 32 and 33.

Количество полосовых фильтров 44 многополосного фильтра, входящих в частотно-избирательную систему равно числу М=2 Р частотных интервалов, на которые разделена полоса пропускания входного звена устройства, а их полосы пропускания вплотную прилегают друг к другу и в сумме перекрывают всю полосу пропускания входного широкополосного фильтра, полоса которого равна полосе пропускания поддиапазона.The number of band-pass filters 44 of the multi-band filter included in the frequency-selective system is equal to the number M = 2 P of frequency intervals into which the passband of the input link of the device is divided, and their passband is adjacent to each other and in total overlap the entire passband of the input broadband filter whose bandwidth is equal to the subband bandwidth.

Радиоприемное устройство работает следующим образом.The radio device operates as follows.

Групповой сигнал с антенного входа 1 поступает на вход фильтра нижних частот 2, затем на вход фильтра верхних частот 3, с выхода которого поступает на вход первого управляемого аттенюатора 4, который управляется со входа элементом управления 5. В случае перегрузки помехами или сигналом на управляющий вход первого аттенюатора 4 с элемента управления 5 подается сигнал для уменьшения коэффициента передачи.The group signal from the antenna input 1 goes to the input of the low-pass filter 2, then to the input of the high-pass filter 3, the output of which goes to the input of the first controlled attenuator 4, which is controlled from the input by the control element 5. In the event of an overload by interference or a signal to the control input the first attenuator 4 from the control element 5, a signal is supplied to reduce the transmission coefficient.

С выхода первого аттенюатора 4 групповой сигнал поступает на вход устройства приема и обработки сигналов 6, а именно, на вход многополюсного широкополосного частотно-селективного устройства 8. Рабочий диапазон принимаемых частот декаметрового диапазона 2-30 МГц разделена на N поддиапазонов, где N=5-10. В каждом поддиапазоне рабочая полоса пропускания выделяется поддиапазонным полосовым фильтром, образованным двухполюсниками 18, 19, 20 (см. фиг.2).From the output of the first attenuator 4, the group signal is fed to the input of the signal receiving and processing device 6, namely, to the input of the multi-pole broadband frequency-selective device 8. The operating range of the received frequencies of the decameter range 2-30 MHz is divided into N subbands, where N = 5- 10. In each subband, the working passband is allocated by a subband bandpass filter formed by two-terminal devices 18, 19, 20 (see FIG. 2).

Групповой сигнал распределяется по N поддиапазоным радиоканалам 9. В каждом поддиапазонном радиоканале 9 сигналы поступают на вход второго управляемого аттенюатора 10, а затем на вход усилителя высокой частоты 12. С выхода усилителя 12 сигналы поступают на вход поддиапазонной частотно-избирательной системы 13.The group signal is distributed over N subband radio channels 9. In each subband radio channel 9, the signals are fed to the input of the second controlled attenuator 10, and then to the input of the high-frequency amplifier 12. From the output of amplifier 12, the signals are fed to the input of the sub-band frequency-selective system 13.

Поддиапазонная частотно-избирательная система работает следующим образом.Subband frequency selective system operates as follows.

Поступающий на вход системы групповой сигнал, ограничивается полосой пропускания входного широкополосного фильтра, который обеспечивает затухание при больших отстройках частоты от рабочего диапазона, и одновременно усиливает этот сигнал. Два выхода дифференциального усилителя разделяют подключаемые к ним полосовые фильтры на две группы, в каждую из которых входят фильтры полосы пропускания которых не соприкасаются. В первую группу входят фильтры с нечетными номерами, во вторую - с четными. Все полосовые фильтры работают на общий сумматор, который имеет входное сопротивление значительно меньшее, чем выходное нагрузочное сопротивление каждого из фильтров. Роль нагрузочных сопротивлений выполняют третий и четвертый резисторы. Такое включение фильтров обеспечивает наибольшую их "развязку" по входным сопротивлениям, уменьшает их взаимное влияние. Усиленный сигнал в зависимости от спектра частот попадает в полосу пропускания соответствующего фильтра 34, усиливается операционным усилителем 35 и поступает на вход сумматора 49. Сигналы с выходов всех полосовых фильтров суммируются и поступают на дифференциальный выход системы.The group signal arriving at the system input is limited by the passband of the input broadband filter, which provides attenuation at large frequency offsets from the operating range, and at the same time amplifies this signal. The two outputs of the differential amplifier divide the band-pass filters connected to them into two groups, each of which includes band-pass filters which do not touch. The first group includes filters with odd numbers, the second - with even ones. All bandpass filters operate on a common adder, which has an input resistance much lower than the output load resistance of each filter. The role of load resistances is performed by the third and fourth resistors. Such inclusion of filters provides their greatest "decoupling" according to input impedances, reduces their mutual influence. The amplified signal, depending on the frequency spectrum, falls into the passband of the corresponding filter 34, is amplified by the operational amplifier 35, and is fed to the input of the adder 49. The signals from the outputs of all bandpass filters are summed and fed to the differential output of the system.

Предлагаемая частотно-избирательная система выполняет функции многополосного коммутируемого фильтра.The proposed frequency-selective system performs the functions of a multi-band switched filter.

Подключение соседних полосовых фильтров к разным выходам дифференциального усилителя уменьшает неравномерность амплитудно-частотной характеристики в полосе пропускания каждого фильтра.Connecting adjacent bandpass filters to the different outputs of the differential amplifier reduces the unevenness of the amplitude-frequency characteristics in the passband of each filter.

Наличие в схеме системы управляемых операционных усилителей позволяет включать для приема группового сигнала только требуемые полосы пропускания.The presence of controlled operational amplifiers in the system circuit allows only the required bandwidths to be included for receiving a group signal.

В предлагаемой частотно-избирательной системе применяются операционные усилители фирмы ANALOG DEVICES типа ADA 4937-1 или ADA 4938-1, которые имеют два входа, два выхода, и которые выполнены с возможностью отключения выхода. В этом случае второе звено системы выполняет функцию многополосного коммутируемого фильтра. По сигналу с устройства управления можно отключить выход любого фильтра.In the proposed frequency-selective system, operational amplifiers of the ANALOG DEVICES company type ADA 4937-1 or ADA 4938-1 are used, which have two inputs, two outputs, and which are configured to disable the output. In this case, the second link of the system performs the function of a multi-band switched filter. By a signal from the control device, you can disable the output of any filter.

Наличие дифференциального выхода позволяет подключить устройство к АЦП, имеющему дифференциальный вход.The presence of a differential output allows you to connect the device to the ADC with a differential input.

В каждом поддиапазонном радиоканале выход поддиапазонной частотно-избирательной системы 13 соединен со входом поддиапазонного аналого-цифрового преобразователя 14.In each subband radio channel, the output of the subband frequency selective system 13 is connected to the input of the subband analog-to-digital converter 14.

В случае перегрузки аналого-цифрового преобразователя 14 помехами или сигналом на элемент управления 11 со второго выхода управления аналого-цифрового преобразователя 14 подается сигнал и коэффициент передачи аттенюатора 10 уменьшается, исключая перегрузку аналого-цифрового преобразователя 14 помехами и сигналом. Прием сигналов осуществляется одновременно в каждом поддиапазонном радиоканале 9. Сигналы с выходов аналого-цифровых преобразователей 14 поступают на входы матричных коммутаторов 15. В каждом поддиапазонном радиоканале 9 матричный коммутатор 15 подключает нужный участок рабочего диапазона частот, а цифровое радиоприемное устройство 16 производит цифровую фильтрацию сигналов. На выходе цифрового вычислителя все сигналы с под диапазонных радиоканалов суммируются и формируется результирующий цифровой сигнал, который затем передается по локальной вычислительной сети на устройство демодуляции и декодирования 7.In case of overload of the analog-to-digital converter 14 by interference or a signal, a signal is supplied to the control element 11 from the second control output of the analog-to-digital converter 14 and the transmission coefficient of the attenuator 10 is reduced, except for the overload of the analog-to-digital converter 14 by noise and signal. The signals are received simultaneously in each subband radio channel 9. The signals from the outputs of the analog-to-digital converters 14 are fed to the inputs of the matrix switches 15. In each subband radio channel 9, the matrix switch 15 connects the desired portion of the working frequency range, and the digital radio receiver 16 digitally filters the signals. At the output of the digital computer, all signals from subband radio channels are summed up and a resulting digital signal is generated, which is then transmitted via a local area network to the demodulation and decoding device 7.

Многодиапазонное радиоприемное устройство включает блок управления и блок питания.A multi-band radio receiver includes a control unit and a power supply.

В сравнении с прототипом у предлагаемого многодиапазонного радиоприемного устройства более высокий коэффициент передачи сигналов, так как в устройстве отсутствует согласующее устройство. Значительно сокращается число частотно-селективных элементов.Compared with the prototype, the proposed multi-band radio receiving device has a higher signal transmission coefficient, since the device does not have a matching device. Significantly reduced the number of frequency-selective elements.

Источники информацииInformation sources

1. Патент РФ №2308149 С2,. Кл. Н04В 1/06, опубл. 10.10.2007 г., бюл. №28.1. RF patent №2308149 C2 ,. Cl. HB04 1/06, publ. 10/10/2007, bull. No. 28.

Claims

1. A radio receiving device comprising a series-connected antenna input, a low-pass filter, a high-pass filter, a first controlled attenuator, a device for receiving and processing signals and a device for demodulation and decoding, characterized in that the device for receiving and processing signals contains an input multi-pole broadband frequency -selective device containing one input connected to the output of the first controlled attenuator, and N outputs, to each output of which a subband radio channel is connected Al, containing a second controlled attenuator connected in series, a high-frequency amplifier, a sub-band frequency-selective system, an analog-to-digital converter, a matrix switcher and a set of digital radio receivers, the output of each sub-band radio channel is connected to one of the inputs of the signal demodulation and decoding device.

2. The radio receiving device according to claim 1, characterized in that the input multi-pole wideband frequency selective device contains N bandpass filters, the inputs of which are connected to the output of the first controlled attenuator, each bandpass filter is made according to a T-shaped chain circuit, in which the input longitudinal arm contains the first two-terminal, made in the form of series-connected inductors and capacitors, the second terminal of which is connected to the first conclusions of the second and third two-terminal, the second the x-terminal is made in the form of a series-connected capacitor and inductor, in which the second terminal is connected to one of the N outputs of a multi-pole broadband frequency selective device, the third two-terminal is made in the form of parallel-connected inductors and capacitors, in which the second terminal is connected to a common bus the input of a multipolar broadband frequency selective device connected to the first conclusions of the first and second correcting two-pole, in which the second conclusions are connected With a common bus, each two-terminal device is made in the form of inductors and capacitors connected in series.

3. The radio receiving device according to claim 1, characterized in that the subband frequency-selective system comprises a potential input terminal, a common bus, an input wide-band piezoelectric filter made on an operational amplifier, which has two inputs and two outputs, the first output of which is connected to each input a two-terminal, each two-terminal is made in the form of an inductance coil and a piezoresonator connected in series, in which a capacitor is connected in parallel with the terminals, the second terminals of the two-terminal They are connected to the input potential terminal of the system, the system additionally contains two groups of bandpass filters, a control device and an adder made in the form of an inverting operational amplifier with negative feedback and which has a differential output, while the inverting input of the operational amplifier is the input of the adder, and its the differential output is the output of the system, both the first and second groups consist of P identical in structure bandpass filters, each of which contains a control a negative feedback operational amplifier and which has a differential input, a differential output, and a current control output terminal of the output stage, a first resistor is connected to the inverting input of this amplifier, a first piezoresonator is connected to its second output, a second piezoresonator and a second resistor are connected to the non-inverting input of the amplifier, the second terminal of the second resistor is connected to a common bus, the second terminals of the first and second piezoresonators are connected and are the input of this filter, to each at the outputs of the operational amplifier, the third and fourth piezoresonators are connected, respectively, the third resistor is connected to the second output of the third piezoresonator, the fourth resistor is connected to the second output of the fourth piezoresonator, the second outputs of the third and fourth resistors are connected and connected to the adder input, the filter inputs of the first group are connected and connected to the first output of the differential amplifier, the inputs of the filters of the second group are connected and connected to the second output of the differential amplifier, the output The odes of the control device via the control bus are connected to the control terminals of the operational amplifiers included in the first and second groups of bandpass filters.