Радиостанция "КАРАТ-2Н" (10Р30)


1. ВВЕДЕНИЕ

Техническое описание предназначено для изучения радиостанций и содержит описание их устройства и принципа действия, а также технические характеристики, необходимые для обеспечения правильной эксплуатации и полного использования технических возможностей радиостанций.

Обращаем Ваше внимание на то, что завод непрерывно работает над усовершенствованием принципиальной схемы радиостанций с целью повышения качества. Поэтому, в отдельных случаях, схема радиостанций может иметь небольшие расхождения с принципиальной схемой, прилагаемой в конце инструкции, включая номиналы и типы резисторов, конденсаторов и полупроводниковых приборов.

2. НАЗНАЧЕНИЕ

Приемо-передающие с однополосной модуляцией радиостанции 10РЗО “Карат-2” предназначены для организации симплексной телефонной радиосвязи в сухопутной подвижной службе связи различных ведомств и отраслей народного хозяйства в диапазоне промежуточных и коротких волн.

Радиостанции рассчитаны для работы на верхней боковой полосе и обеспечивают беспоисковую связь на одной фиксированной частоте, в зависимости от местности и типа антенны, до 30 и более километров при удалении от промышленных объектов, телефонных, телеграфных и высоковольтных линий, а также при отсутствии индустриальных и атмосферных помех.

В зависимости от назначения радиостанции классифицируются:

а) 10РЗОН-1 “Карат-2Н” — носимая радиостанция, имеющая собственный источник питания и предназначенная для.работы во время остановки;

б) 10РЗОС-2 “Карат-2С” — стационарная радиостанция, имеющая источник вторичного электропитания и обеспечивающая работу на открытом воздухе или в неотапливаемых наземных и подземных сооружениях.

Приемопередатчик радиостанций может питаться от: Радиостанции работоспособны в cледующих условиях:

Носимая радиостанция может длительно работать в режиме дежурный прием—прием—передача при отношении времени 8:1:1, при этом непрерывная работа на передачу не должна превышать 15 минут. Суммарное время работы от одного комплекта элементов типа “373” не менее 30 часов.

Стационарная радиостанция может длительно работать от сети переменного тока в режиме прием—передача при отношении времени 3:1, при этом продолжительность непрерывной работы на передачу может быть более 15 минут.

3. ТЕХНИЧЕСКИЕ ДАННЫЕ

Общие данные:

Технические данные передатчика:

Технические данные приемника:

5. УСТРОЙСТВО И ПРИНЦИП РАБОТЫ РАДИОСТАНЦИИ

Общие сведения о принципе действия радиостанции

Как видно из схемы электрической структурной (приложение 5) приемопередатчик выполнен по трансиверной схеме. Это означает, что приемник и передатчик имеют общие каскады.

На структурной схеме приемопередатчика можно выделить три типа каскадов:

Karat-2N_bl-sx.jpg

На структурной схеме условно показаны осциллограммы напряжений в отдельных точках схемы.

Радиостанция имеет блочную конструкцию.

Приемопередатчик является основой унификации. Выбор источника электропитания определяет вариант исполнения радиостанции.

Приемопередатчик с блоком питания имеет форму параллелепипеда с органами управления на передней панели.

Корпус радиостанции выполнен из алюминиевого сплава.

Karat-2N_1988-pr13.jpg

На лицевой панели радиостанции размещены:

а) разъем для электрического соединения приемопередатчика с манипулятором;
б) ручка настройки частоты первого гетеродина— ТЕМБР;
в) ручка регулировки усиления—УСИЛЕНИЕ;
г) ручка настройки антенны— НАСТРОЙКА;
д) переключатель S;
е) гнездо для подключения антенны “Y”. На боковой поверхности корпуса расположено "гнездо “П” для подключения “Противовеса”.

Переключатель S осуществляет:

На лицевой панели

Переключение радиостанции с приема -на передачу осуществляется с помощью кнопочного переключателя-тан генты, расположенного на манипуляторе. При этом коммутируются следующие цепи:

В манипуляторе помещен динамик, который при передаче работает в качестве микрофона.

Полный комплект радиостанции размещается и сумке с ремнем для переноски.

Приемник

Тракт приемника выполнен по супергетеродинной схеме (приложение 11). Принимаемый антенной сигнал поступает на входное устройство, состоящее из вариометра L и конденсаторов Cl, C2, и далее через контак.ты реле К на входную цепь тракта радиочастоты.

ПЛАТА А1

ПЛАТА А1

Входная цепь предназначена для связи антенны с первым каскадом усилителя и выделения сигнала радиочастоты на частоте канала.

Она состоит из контура L3, С24 и схемы защиты от перегрузок VD1, VD2.

Схема защиты входа представляет собой двухсторонний диодный амплитудный ограничитель.

Сигнал радиочастоты с входной цепи поступает на вход усилителя, выполненного по каскадной схеме общий исток—общий затвор с параллельным питанием по постоянному току, на транзисторах VT4, VT5.

Применение каскадной схемы вызвано обеспечением устойчивости работы усилителя.

Нагрузкой усилителя служат два связанных контура L4, С26 и L5, СЗО, настроенных на рабочую частоту радиостанции. Связь контуров—емкостная через конденсатор С28.

Сигнал радиочастоты с контура L5, СЗО поступает на вход смесителя, выполненного на полевом транзисторе VT6- В цепь истока через резистор R24 подается напряжение от первого гетеродина со вторичной обмотки трансформатора 1.Т4. Нагрузкой смесителя является дроссель L8 и электромеханический фильтр (ФЭМ), подключаемый через открытый при приеме диод VD3.

Первый гетеродин собран по схеме емкостной трехточки на транзисторе VT2 с включением кварца между базой и коллектором. При этом кварц играет роль индуктивного сопротивления в узком интервале частот.

Последовательно с кварцем В включены емкости СЗ, С 16, С 17. При изменении емкости конденсатора СЗ происходит изменение частоты. Ручка переменного конденсатора подстройки частоты ТЕМБР вынесена на переднюю панель приемопередатчика. Емкости С 16 и С17 изменяют коэффициент перекрытия конденсатора СЗ.

Сигнал с нагрузки автогенератора поступает непосредственно на вход буферного усилителя. Буферный усилитель предназначен для развязки выхода кварцевого генератора с последующими каскадами и получения необходимого напряжения высокой частоты. Он собран на транзисторе VT3. Сигнал выделяется на трансформаторе 1.Т4. Трансформатор зашунтирован резистором R12 для получения необходимой широкополосности каскада.

С помощью смесителя и напряжения гетеродина сигнал радиочастоты преобразуется в промежуточную частоту 500 кГц.

ПЛАТА А2

ПЛАТА А2

С выхода ФЭМ сигнал в полосе 496,6.-.499,7 кГц поступает на вход усилителя промежуточной частоты. Подстройка фильтра осуществляется конденсаторами СЗ и С7. УПЧ собран на микросхеме DA1 и представляет собой двухкаскадный усилитель, выполненный с гальванической связью между каскадами. Для стабилизации режима усилителя по постоянному току используется отрицательная обратная связь по напряжению и отрицательная обратная связь по току. Нагрузкой УПЧ служит транс форматор 2.ТЗ, подключаемый к микросхеме с помощью открытого при приеме диода VD2.

Сигнал промежуточной частоты с симметричной обмотки трансформатора 2.ТЗ подается на гетеродинный детектор, выполненный на микросхеме DA4, представляющий собой дифференциальный усилитель.

Напряжение гетеродина подается через резистор R19 и конденсатор С28 в цепь микросхемы DA4. Конденсатор С29 замыкает на корпус ВЧ составляющие преобразования.

Второй гетеродин вырабатывает напряжение 500 кГц и выполнен на микросхеме DA2 по трансформаторной схеме с включением кварца, работающего на последовательном резонансе, в цепь обратной связи. Выходной сигнал снимается с трансформатора 2.Т1 и подается на балансный модулятор передатчика и гетеродинный детектор. Стабилизация питающего напряжения каскада параметрическая.

Напряжение звуковой частоты с нагрузки гетеродинного детектора подается на предварительный усилитель через фильтр нижних частот R20, С31, разделительный конденсатор СЗО и резистор R22.

Предварительный усилитель звуковой частоты выполнен на микросхеме DA5. Нагрузкой усилителя является оконечный двухтактный усилитель мощности, выполненный по бестрансформаторной схеме на транзисторах VT5, VT6. Нагрузкой оконечного усилителя служит динамический громкоговоритель ВА, расположенный в манипуляторе.

Регулирование усиления приемника производится изменением коэффициента усиления УВЧ путем подачи запирающего напряжения с потенциометра R1 в цепь затвора полевых транзисторов VT4 и VT6 через резисторы R18, R23 на плате А1. Напряжение на истоках транзисторов +6,5 В стабилизировано стабилитроном VD6. Такое включение транзисторов дает возможность использовать в цепи регулировки усиления положительное управляющее напряжение.

Передатчик

В передающей части сигнал звуковой частоты линейно переносится в область рабочих частот передатчика с помощью соответствующих преобразований.

Основным видом работы радиостанции является однополосная телефония (класс излучения A3J).

Формирование однополосного сигнала осуществляется с помощью фильтрового метода, когда из спектра ампли-тудно-модулированного сигнала, состоящего из несущей частоты и двух боковых полос сигнала, отфильтровывают только одну из боковых полос.

В данной радиостанции однополосный сигнал формируется на частоте 500 кГц с помощью балансного модулятора, который частично ослабляет несущую частоту, и электромеханического фильтра ФЭМ, который осуществляет основную селекцию сигнала, выделяя одну боковую полосу частот сигнала.

ПЛАТА А2

Напряжение звуковой частоты от микрофона, в качестве которого используется динамический громкоговоритель, поступает на вход усилителя звуковой частоты. УНЧ собран на микросхеме DA3 и представляет собой двухкаскадный усилитель, выполненный с гальванической связью между каскадами.

Для увеличения эффективности однополосной передачи путем увеличения среднего уровня речи применено ограничение модулирующего сигнала с помощью диодов VD10, VD11.

Первый балансный модулятор выполнен на 4-х полупроводниковых диодах VD6...VD9. Основное назначение модулятора—преобразование низкочастотного сигнала в сигнал промежуточной частоты.

Напряжение модулирующего сигнала подается в среднюю точку вторичной обмотки трансформатора 2.Т2. Напряжение частоты 500 кГц подается с трансформатора 2.Т1. Напряжение звуковой частоты на плечи балансного модулятора подается в фазе, а напряжение частоты 500 кГц—в противофазе. За счет балансных свойств модулятора происходит подавление четных гармоник модулирующего сигнала и несущей частоты 500 кГц.

Двухполосный сигнал промежуточной частоты с ослабленной несущей через открытый при передаче диод VD4 подается на электромеханический фильтр, который выделяет нижнюю боковую полосу и дополнительно ослабляет остаток несущей частоты. Сигнал нижней боковой полосы усиливается УПЧ, общим для приема и передачи.

ПЛАТА А1

Нагрузкой УПЧ служит высокочастотный трансформатор 1.ТЗ балансного смесителя, подключаемый к микросхеме DA1 с помощью открытого при передаче диода VD1.

Балансный смеситель выполнен на диодах VD2...VD5. Напряжение с 1 гетеродина со вторичной обмотки трансформатора 1.Т4 подается на средние точки трансформаторов смесителя 1.Т2, 1.ТЗ. Частота кварцевого генератора выбрана на 500 кГц выше рабочей частоты.

Второй балансный смеситель с помощью 1 гетеродина и контура L2, СИ осуществляет функцию переноса сформированного однополосного сигнала на рабочую частоту.Остальные каскады предназначены для линейного усиления однополосного сигнала на рабочей частоте.

Сигнал с контура L2 через конденсатор С8 поступает на двухкаскадный усилитель мощности, выполненный на микросхеме DA.

Нагрузкой предварительного усилителя мощности является трансформатор L1, обмотка которого совместно с емкостью С5 образует контур, настроенный на рабочую частоту радиостанции.

Со вторичной обмотки трансформатора L1 напряжение подается на выходной каскад передатчика, выполненный на транзисторе VT1, работающем в режиме класса А В. Выходное напряжение снимается с автотрансформатора 1.Т1 и подается на вариометр L и антенну.

Foto 2 Foto 1

Foto 3 Foto 4

Индикаторное устройство

Индикаторное устройство настройки антенны состоит: из датчика напряжения С1; пикового детектора R1, VD1, С2; индикаторных светодиодов VD3, VD4, VD5 на плате А4 и логарифмической нагрузки детектора R2, VT1, VT2, VT3; управляющих транзисторов VT3, VT4, VT5 на плате A3. Выходной сигнал передатчика достигает максимально возможного напряжения при полной настройке антенной цепи. Часть напряжения с антенного гнезда через датчик С1 подается на детектор напряжения. Индикаторное устройство содержит 3 одинаковых ячейки, отличающихся только тем, что напряжение, снимаемое с нагрузки детектора и подаваемое на базы управляющих транзисторов, уменьшается с ростом номера транзистора за счет соответствующего выбора базовых делителей.

При отсутствии напряжения на антенном гнезде "транзистор VT4 закрыт, так как напряжение на его базе равно нулю. Ток через транзистор не протекает, диод VD3 не светится. С появлением положительного напряжения на входе индикаторной части транзистор VT4 открывается и пропускает ток, который заставляет светиться диод VD3 Свечение диода тем больше, чем больше ток, протекающий через транзистор VT4. Резистор R4 ограничивает базовый ток транзистора, а резистор R3 ограничивает ток светодиода.

Нагрузкой детектора являются С2 и R2, VT1, VT2, VT3. Особенностями нагрузки является во-первых то, что постоянная времени разряда выбрана значительно большей, чем период ВЧ колебаний, поэтому детектор работает в пиковом режиме, т. е. его выходное напряжение пропорционально пику огибающей выходного сигнала передатчика; во-вторых, нагрузка детектора нелинейна за счет применения транзисторов VT1, VT2, VT3 в диодном включении, поэтому с повышением выходного напряжения сопротивление нагрузки уменьшается и защищает от перегрузки индикаторное устройство.

Индикаторное устройство позволяет судить о правильности настройки на выбранный тип антенны по максимальному свечению табло.

Индикаторное устройство разряда батареи представляет собой пороговое устройство, срабатывающее при понижении напряжения питания ниже 10,8 В и состоит из порогового устройства VT3, VT4, схемы управления светодиодом VT1, VT2 и индикаторного светодиода VD2.

Диод VD3 служит для защиты приемопередатчика при нарушении полярности подключения источника питания. В случае подачи на контакт XT “+” напряжения минус 12,6 В диод открывается, создавая почти короткое замыкание в цепи питания, и сгорает предохранитель, размещенный н? задней стенке блока приемопередатчика.. Для восстановления работы радиостанции необходимо сменить полярность питания и заменить предохранитель. Такая схема защиты по сравнению с последовательным включением диода экономит электропитание, хотя и требует замены предохранителей.

Источник питания

Питание радиостанции может осуществляться от батарейного блока или от источника вторичного электропитания.

Батарейный блок питания состоит из восьми элементов типа “373”, соединенных последовательно, и является составной частью радиостанции.

Блок питания крепится к корпусу приемо-передатчика при помощи замков.

Принципиальная схема источника вторичного электропитания приведена в приложении 12.

схема источника вторичного электропитания плата источника вторичного электропитания

В качестве сетевого трансформатора применен унифицированный трансформатор ТС-12-1.

Выпрямитель собран по мостовой схеме на полупроводниковом приборе КЦ405.

Стабилизатор выходного напряжения — компенсационного типа с последовательным регулирующим элементом.

Стабилизатор напряжения выполнен на транзисторе VT1, управляемом транзисторами защиты VT2, VT3. При увеличении тока через транзистор VT1 или коротком, замыкании в цепи питания он закрывается, уменьшая напряжение на выходе стабилизатора.

Порог срабатывания защиты выбран равным (0,8 ±0,2) А и устанавливается резистором R1.

Выходное напряжение на выходе блока питания устанавливается подстроечным резистором R5.

6. УКАЗАНИЕ МЕР БЕЗОПАСНОСТИ

При работе на радиостанции необходимо строго выполнять следующие правила, обеспечивающие безопасность оператора:

Уровень напряженности электромагнитного поля, создаваемого антенной при передаче, соответствует требованиям безопасности при работе на антенну “Наклонный луч” и штыревую антенну длиной не менее 1,5 метра.

7. ПОРЯДОК УСТАНОВКИ

Стационарную радиостанцию желательно устанавливать в сухих отапливаемых помещениях с подведенной электроэнергией. Место установки радиостанции следует выбирать так, чтобы антенный ввод внутри помещения был наиболее коротким с минимальным числом изгибов. Для ввода антенны внутрь помещения рекомендуется применять проходные изоляторы или резиновые трубки.

Качество связи зависит прежде всего от антенны, поэтому установке стационарной антенны следует уделять особое внимание. Наклонный луч прикрепляется с помощью фала к мачте-опоре вблизи здания на высоту около 8 метров от поверхности земли.
Провод антенны не должен касаться посторонних предметов и других проводов.

Не следует использовать в качестве опор столбы электропередач и располагать провода антенны параллельно проводам линий электропередач, телефонной и радиосети. Корпус радиостанции должен быть заземлен. В качестве заземления используют закопанный в землю на глубину 1,5—2 метра металлический предмет с общей поверхностью не менее 0,5 м2. Провод заземления следует надежно припаять к этому предмету. Провод должен быть как можно короче и сечением не менее 0,75 мм2.

Носимая радиостанция предназначена для работы на стоянках или во временных укрытиях. Развертывание радиостанции, в основном, сводится к установке антенны и подготовке радиостанции к работе.

• Сначала производится выбор требуемой антенны. При удалении корреспондента от носимой радиостанции на расстояние до 10—15 км рекомендуется работать с антенной “Штырь”, а для связи на расстоянии до 30—50 км устанавливать антенну “Наклонный луч”.

Антенна “Наклонный луч” с противовесом обладает некоторым направленным действием, поэтому противовес необходимо направлять в сторону наиболее удаленного корреспондента, а наклонный луч—в противоположную. Противовес должен крепиться на колышках на высоте 0,5—1 м от поверхности земли. Наклонный луч прикрепляется с помощью фала к мачте, дереву или другим местным предметам на высоте около 8 метров'от поверхности земли.

В некоторых случаях заземление радиостанции дает лучшие результаты связи, чем применение противовеса, поэтому при установке радиостанции необходимо проверить качество связи с наиболее удаленным корреспондентом, применяя заземление или противовес.

Для обеспечения нормальной радиосвязи в условиях сильных помех следует применять антенну “Наклонный луч”, даже при работе на небольших расстояниях.

Антенну “Штырь” устанавливают непосредственно на антенном гнезде приемопередатчика. Вынесение штыря на какой-нибудь предмет, например на крышу автомобиля, и соединение его с приемопередатчиком кабелем ухудшает качество и уменьшает дальность связи.

8. ПОДГОТОВКА РАДИОСТАНЦИИ К РАБОТЕ

Подготовка носимой радиостанции к работе производить за несколько минут до назначенного по расписанию времени в следующем порядке: