Главная Радиорелейная связь



Фидерные траиты РРЛ

Для устранения этого применяется осушение воздуха, заполняющего внутренний объем волновода, осуществляемое продуванием воздуха волновода череэ слон специальных химических веществ, обладающих способностью поглощать пары из воздуха. Различные химические вещества способны поглощать пары воды из воздуха, однако для осушки волноводов следует использовать вещества, обеспечивающие глубокую степень осушки. Удовлетворяет этому требованию цеолит обеспечивающий температуру росц не выше -65° С.

Система осушки волноводных трактов (СОВТ) содержит осушительные патроны с цеолитом, электрический двигатель с крыльчаткой и два или более волново;ных тракта, образующих замкнутое кольцо. Кром того, в состав

СОВТ входят щиток управления с тумблером для включения электродвигателя и предохранителей и программное реле времени (рис. 3.23).

При включении электродвигателя осуществляются циркуляция и осушка воздуха в осушительных патронах. Основные параметры СОВТ:

1. Производительность сухого воздуха не менее 0,2 м/ч при статическом напоре не менее 2,8 гПа.

2. Степень осушки воздуха обеспечивает температуру точки росы ие выше минус 65°С.

3. Ток, потребляемый из сети 220 В 50 Гц, не превышает 0,15 А.

При включении электродвигателя влажный воздух из одного волновода всасывается в осушительные патроны, высушивается и нагнетается в другой волновод. Если сопротивление воздухопроводов невелико и вентилятор создает напор в системе не менее 2,8 гПа, то в течение одного часа будет высушено приблизительна 0,2 м воздуха, что соответствует внутреннему объему двух волноводных трактов средней длины.

После полной замены влажного-воздуха внутреннего объема волноводных трактов сухим воздухом дальнейшая работа СОВТ неэффективна,, и поэтому электродвигатель должен быть выключен. При выключенном двигателе СОВТ через имеющиеся в-уплотнительных прокладках мнк-ропоры происходит засасывание внутрь волновода влажного наружного воздуха и повышение температуры-точки росы. Количество паров воды в волноводе и скорость повышения точки росы зависят от степени герметичности волновода и влажности наружного воздуха. Однако, как показывает опыт, при выключенном в течение одних суток двигателе СОВТ повышение температуры точки росы незначительно и не приводит к появлению влаги в волноводе. Более длительная остановка двигателя нежелательна из-за опасности появления влаги, поэтому необходимо осуществлять регулярное включение электродвигателя каждые сутки на одни час.

Для обеспечения автоматической работы СОВТ предусмотрено включение и выключение электродвигателя СОВТ с помощью электромеханического реле времени, входящего также в состав СОВТ. Типовая рекомендуемая программа» работы электродвигателя СОВТ - один час в течение суток.


Рис. 3.23. Система осушки волноводных трактов (СОВТ):

/ - антенны; 2 - герметизирующие встав-кщ; 3 - секции со штуцерами; 4 - воздухопровода; 5 - волноводы; « - обеспыливающий фильтр; 7 - электродвигатель с крыльчаткой; 8 - щиток управления; S - программное реле времени


Системы высокочастотного уплотнения

!>1

Список литературы

1. Айзенберг Г. 3. Антенны ультракороФК>1х волн. М.: Связь, 1957.

2. Каценеленбаум Б. 3. Теория нерегулярных волноводов с медленно меняющимися параметрами. М.: Изд. АН СССР, 1961.

3. Анализ возбуждения кроссполяризованнон волны Н в круглых волноводах/ Малин В. В., Исаенко Ю. М., Олейников А. Д. и др. Деп. рук. № ВМ. Д02344 от 1.03.76.

4. Надененко Б. С, Полушин Г. П. О возможности улучшения электрических параметров круглых волноводных трактов РРЛ. - Вестник связи, 1978, № 5, с. 10-12.

5. Надененко Б. С, Полушин Г. П. Изгиб,, волновода круглого сечения для волноводных трактов РРЛ. - Радиотехника, 1977, № 4, с. 23-25.

6. Надененко Б. С, Кричевский В. Н., Полушин Г. П. Применение миоговол-новых волноводов в радиорелейных системах (на англ. языке). - Труды коллоквиума по микроволновой связи. Будапешт, 24-30 нюня 1974.

ГЛАВА ЧЕТВЕРТАЯ ♦

Схемы многократного использования (высокочастотного уплотнения) антенно-волноводных трактов многоствольных радиорелейных систем

4.1. ВВЕДЕНИЕ

Для многократного использования антенно-волноводных трактов применяют разные методы селекции. В основу каждого из них положено использование различия в той или иной характеристике сигнала. Современные методы се.чекции мо.жио разделить на три основные группы. К первой относятся методы частотной селекции, использующие различие сигналов по частоте; ко второй - методы поляризационной селекции, использующие различие в направлении поляризации поля разных сигналов; к третьей - методы селекции по направлению, в которых используется различие в фазовых постоянных волн, рас-пространяющи.хся в противоположных направлениях в»волноводе, частично нля полностью заполненном ферритом.

При решении задач высокочастотного уплотнения антенно-волноводного тракта радиорелейных линий применяются все упомянутые выше виды селекции, причем в зависимости от числа высокочастотных стволов и распределения их в пределах отведенной полосы частот может быть одновременно использовано несколько устройств с различными методами селекции.

4.2. СХЕМЫ ВЫСОКОЧАСТОТНОГО УПЛОТНЕНИЯ

В зависимости от числа стволов н их назначения (прием, передача) различают двух-, трех- и четырехступенчатые схемы уплотнения.

Двухступенчатые схемы. Такая схема позволяет совместить в одном тракте сигналы до трех-четырех дупле-ксиых стволов.

На рис. 4.1с, б приведены две схемы двухступенчатого уплотнения аитенно-волиоводных трактов РРЛ. Первая ступень высокочастотного уплотнения этих



Системы высоиочастотиого уплотнения аитеиио-волиоводных траитов

схем -фильтр сложения или разделения сигналов с частотной селекцией. Фильтр состоит из нескольких ячеек (по числу стволов), основным элементом селекции которых являются полосовые нли режекторные фильтры, настроенные


Рис. 4.1. Двухступенчатая схема уплотнения антенно-волноводного тракта с использованием:

о - поляризационного фильтра; б - ферритового циркуля-тора;

/-поляризационный фильтр; 2-фильтры гармоник; 3-разделительные фильтры; 4 - полосовые фильтры; 5 - ферри-товый циркулятор

яа частоту соответствующего ствола. Фильтр позволяет сложить в одном волноводе прямоугольного нли эллиптического сечення сигналы нескольких передатчиков нли разделить несколько принимаемых сигналов, распространяющихся в общем волноводе.

Для второй ступени уплотнения (совмещение приема н передачи) приме-яяют или поляризационные фильтры (см. рнс. 4.1а) или феррнтовые цнркуля-торы (см. рнс. 4.16).

Трехступенчатые схемы. При необходимости использовать на линии болег «етырех дуплексных стволов применяют трехступенчатую схему высокочастотного уплотнения (рис. 4.2). Как и в пре-

дыдущих схемах, в качестве первой ступени уплотнения используются фильтры с частотной селекцией. В качестве второй ступени (совмещение приема н передачи) используются феррнтовые цирку-ляторы. Третьей ступенью уплотнения, осуществляющей совмещение в одном антенно-волноводном тракте стволов четной и нечетной подгрупп, является поляризационный фильтр.


Рис. 4.2. Трехступенчатая схема уплотнения антенно-волноводного тракта с использованием ферритового циркулятора: 1 - волновод круглого сечення; 2 - поляризационный фильтр; 3 - волновод прямоугольного сечения: 4 - разделительные фильтры; 5 - феррнтовые циркуляторы

Поляризационный фильтр

Четырехступенчатые схемы. Рассмотренные схемы уплотнения антенно-вол-

новодных трактов применяются т том случае, когда частоты стволов лежат сравнительно узком днапазоие (около 500 МГц) одной радиорелейной системы. Однако на практике возникает задача совмещения в одном антенно-волноводном тракте стволов двух радиорелейных систем, работающих в различных частотных диапазонах. Для этого применяют дополнительную ступень уплотнения (третья или четвертая), назначение которой состоит в разделении и сложение сигналов, относящихся к различным диапазонам частот. Подобные устройства, основанные на использовании селективных поверхностей нли направленных от-ветвителей с дискретной селективной связью, выделяют и вводят сигналы с 4acTotaMH одной радиорелейной системы в антенно-волноводный тракт другой системы. Четырехступенчатая схема уплотнения показана иа рис. 4.3.

В схемы высокочастотного уплотнения входят также фильтры гармоник в


. Рис. 4.3. Четырехступенчатая схема уплотнения антенно-волноводного тракта:

/ - устройство для совмещения сигналов различных диапазонов частот; 2 - поляризационный фильтр: 3- широкополосные разделительные фильтры; -разделительные фильтры на четыре ствола; 5-широкополосные разделительные фильтры; 5 - разделительные фильтры ня четыре ствола; 2, 3, -элементы выделения (сложения) сигналов одного диапазона частот; 5,6 - элементы выделения (сложения) сигналов второго диапазона частот

дополнительные полосовые и режекторные фильтры, увеличивающие защиту входов прнемш!КОв от влияния передающих устройств.

Ниже приведены описания схе.м, параметры и методики расчета отдельных устройств (разделительных, полосовых п поляризационных фильтров, устройств совмещения и др.), обеспечивающие многократное использование антенно-вол-новодных трактов.

4.3. ПОЛЯРИЗАЦИОННЫЙ ФИЛЬТР

Одной из ступеней высокочастотного уплотнения является поляризационный фильтр (селектор поляризации), представляющий собой волноводный тройнвк, выполненный из отрезков волноводов круглого и прямоугольного сечении (рис. 4.4). Для отвода энергии в боковое плечо в прямом волноводе круглого сечения устанавливается продольная металлическая пластина /. Высокое согла-



Рис. 4.4. Схема поляризационного фильтра круглого сечення

Рис. 4.5. Обозначения к табл. 4.1



Системы высокочастотного упКотиекия

воАиых трактов

соваиие плеча / круглого сечения с боковым плечом прямоугольного сечения (для волн, у которых вектор напряженности электрического поля Ei параллелен плоскости пластины /) достигается подбором положения пластины /, размера индуктивной диафрагмы 2 и положения индуктивного стержня 3.

Высокое согласование со стороны плеча / для волн, у которых вектор £2 перпендикулярен плоскости пластины /, обеспечивается подбором числа и формы треугольных продольных пластин, расположенных в начале бокового плеча , и положением настроечного винта 4. Волна, направляющаяся из плеча / в плечо / или из плеча / в плечо /, не ответвляется в боковое плечо , так как его поперечный размер для этой волны меньше критического. Продольные ме-" таллическне пластины, расположенные в начале бокового плеча, создают путь для продольных токов, возбужденных волнами, распространяющимися из плеча [([Ц) в плечо /(/;.

ТАБЛИЦА 4.1

Конструктивные размеры поляризационных селекторов (см. рис. 4.5)

Рабочий диапазон частот, МГц

о, мм

Ъ, мм .

0, мм

t,, мм

Zj, MU

1700-2100

3400-3900

5670-6170

7900-8400

28,5

12,6

10 700-1 1 /00

В табл. 4,1 приведены основные конструктивные размеры поляризационных селекторов для диапазонов 2, 4, 6, 8 и 11 ГГц. Обозначения к таблице показаны на рис. 4.5.

Электрические параметры этих устройств в рабочей полосе частот следующие:

Коэффициент отражения со стороны прямоугольного плеча . ,.............1,5-2%

Коэффициент отражения со стороны круглого плеча / . 1 % Переходное затухание между плечами II ч III . . . . 35-40ДБ Потери энергии........... 0,1 дБ

Переход от плеча круглого сечения к волноводу прямоугольного сечения может быть осуществлен двумя путями: или с помощью плавного волноводного перехода от волновода круглого сечения к волноводу прямоугольного сечения, или с использованием двух поляризационных фильтров, соединенных так, как показано на рнс. 4.6. В первом случае между пластиной селектора

V у J

Рис. 4.6. Схема включения двух поляризационных фильтров

И волиоводиым переходом имеется участок, который является прозрачным для основной волны, т. е. для волны с вектором напряженности электрического поля, перпендикулярным широким стенкам волноводного перехода, и явлиется замкнутым с обеих сторон, дли волны, поляризованной перпендикулярно основной волне. Поскольку длина рассматриваемого замкнутого объема значительна, то он может оказаться настроенным в резонанс иа несколько частот, лежащих в пределах рабочего диапазона.

Из-за иеидеальиого выполнения элементов между волнами с взаимно перпендикулярной поляризацией существует небольшая связь, которая может при-

Феррмтовый цириулятор

вести к возбуждению указанного резонансного объема,, что, в свою очередь, приводит к искажению фазочастотнон характеристики устройства. Величина и характер искажений зависят от связи и добротности объема. Связь, как правило, весьма мала. Для уменьшения же добротности используется поглощающая пластина, расположенная в резонансном объеме перпендикулярно вектору Е основной волны. Во втором случае для устранения возможности кросс-резо-нансов в объеме, заключенном между пластиной и концом волновода, и для яоглощения возникающих в волиоводиом тракте высших типов волн (£01) применяется поглощающая нагрузка, подключаемая к концу волновода круглого сечения. Фильтр герметичный и заканчивается фланцами, обеспечивающими его герметичное соединение с волноводами круглого и прямоугольного сечений.

4.4. ФЕРРИТОВЫЙ ЦИРКУЛЯТОР

В схемах высокочастотного уплотнения широко используются У-циркулято-ры, представляющие собой волноводный или коаксиальный тройник (рис. 4.7), внутри которого располагается ферритовый вкладыш, находящийся в постоянном магнитном поле.

Основным свойством У-циркулитора является то, что сигнал, поступающий, например, в плечо /, выходит из циркулятора через плечо , сигнал, посту-

Ппдающии сигнал



От nepeSamma К приемту а)


Балластная нагрузна

Отраженный . сигнал о]

Рис. 4.7. Эскиз Г-цнрку-лятора:

/ - магнит; 2 - феррвт

Рис. 4.8. Схемы использования циркуляторов в волноводном тракте:

а - для совмещения приема и передачи; о - для поглощения эхо-сигиалов

пающий в циркуляр через плечо , выходит через плечо /, а сигнал, поступающий в циркулятор через плечо /, выходит через плечо /. Такое свойство циркулятора позволяет использовать его в качестве устройства, совмещающего в общем волноводе прямоугольного сечении принимаемые и передаваемые сигналы радиорелейной аппаратуры. Схема такого использования показана на рис. 4.8а; У-циркулятор также может быть, использован в качестве вентиля, т. е. устройства поглощающего отраженные сигналы. Для этого к одному из плеч циркулятора подключается балластная нагрузка. Как видно из рис. 4.86, отраженный сигнал не попадает в общий тракт, а поглощается в балластной нагрузке.

Устройство волноводного У-циркулятора показано на рис. 4.9. Как видно из рисунка, ферритовый вкладыш, имеющий форму трехгранной призмы, рас- полагается в центре волноводного тройника. Ось ферритового вкладыша перпендикулярна плоскости широкой стенки тройника. Вкладыш расположен на металлической или металлодиэлектрической вставке.

Постоянное магнитное поле создается двумя магнитами, расположенными снаружи по обе стороны волноводного тройника. Путем подбора геометрических размеров и параметров ферритового вкладыша и вставки, а также регулировкой напряженности пйстояииого магнитного поля получают необходимые электрические параметры циркулятора в заданных полосах частот и условиях работы.



0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 [11] 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63 64 65 66 67 68 69


0.0499