9. PeyiT E. К., Саксонов И. Н. Электрические контакты. - М.: Воениздат, 1972

10 Левин А. П. Контакты электрических соединителей радиоэлектронной аппаратуры - М.: Сов радио, 1972.

22.4. Коммутация приемных антенн >

Коммутаторы приемных антенных систем осуществляют оперативное соединение фидеров антенн и входов приемников, причем к одной антенне может быть подключено несколько приемников. В современных коммутаторах управление коммутациями дистанционное или по системе телеуправления. Применение коммутаторов позволяет:

увеличить число связей (количество приемников) без увеличения количества антенн;

выбрать оптимальную антенну в соответствии с условиями прохождения сигнала в данный момент;

оперативно управлять диаграммами направленности сложных антенных систем.

Требования, предъявляемые к электрическим характеристикам коммутатора, определяются следующими обстоятельствами. Спектр сигнала, принимаемого антенной, содержит множество составляющих и может произвольно меняться во времени. При этом уровни помех могут во много раз превышать уровни составляющих сигнала, несущих принимаемую информацию, а амплитуды сигналов могут лежать в диапазоне от долей микровольта до сотен милливольт и более. Коммутационные устройства не должны заметно ухудшать отношение мощности полезного сигнала к мощности шумов (помех), и в спектре коммутируемого сигнала не должны появляться новые составляющие. Кроме того, к коммутаторам предъявляют следующие требования.

1. Должна обеспечиваться стабильность уровня сигнала на входе любого приемника при включении на одну антенну двух или более приемников.

2. Переходное затухание между цепями коммутации должно иметь такое значение, при котором проникаемые в цепь соединения одной антенны ЭДС из цепей других антенн не молн бы заметным образом исказить ДН этой антенны (вызвать появление добавочных боковых лепестков).

3. Скорость выполнения соединений должна быть такой, чтобы за время переключения приемника ic одной антенны на другую возможные потеря информации были минимальны. При приеме речевой информации допустимые перерывы сигнала составляют 10- 20 мс, а при приеме информации в цифровой форме (телеграф, передача данных и т. п.) желательно, чтобы время, в течение которого приемник отключен от антенны, не превышало бы длительности одиночной посылки. Например, при приеме телеграфного

* Параграф написан по материалам, предоставленным Б. К. БараноЕ

сообщения со скоростью 200 Бод это время должно быть не более 2-3 мс.

4. Должна быть обеспечена высокая надежность соединений. Уровень принимаемого .сигнала может флюктуировать из-за изменения условий его распространения по траосе, поэтому изменение уровня сигнала из-за ухудшения качества соединения трудно обнаружить своевременно. Следует также отметить, что возрастание сопротивления в точке коммутации, как правило, сопровождается возникновением нелинейности в коммутационном элементе, и появляющиеся продукты нелинейных иокаженнй сигнала могут ухудшить отношение оигнал-шум не только для скоммутиро-ванного приемника, но и для других приемников, соединенных исправными коммутационными элементами с той же антенной.

В состав коммутационной системы входят широкополосные антенные усилители (ШАУ), собственно коммутатор с необходимым числом входов и выходов и устройство (устройства) управления. Введение ШАУ в состав коммутатора не является обязательным, но, как правило, необходимо для компенсации потерь мощности сигналов в коммутаторе. Тракт передачи сигнала можно представить в виде последовательной цепи, состоящей из генератора сигнала, эквивалентного приемной антенне, антенного фидера, ШАУ, коммутатора и входа приемного устройства.

Для количественной оценки шумовых свойств устройства передачи оигнала наиболее часто используется коэффициент шума F, показывающий, во сколько раз уменьшается отношение сигнал-шум на выходе устройства по сравнению с входом, если источником шума на входе устройства является сопротивление с некоторой нормальной шумовой температурой То. Обычно Го принимают равной 290 К. Все устройства, входящие в тракт передачи сигнала, вносят дополнительные шумы. Эти шумы принято пересчитывать к входу тракта. Пересчитанная к входу тракта мощность шума в полосе частот Af определяется выражением

P = kTo{TjT, + F~l)Af,

где =1,38-10-23 Дж/лрад -постоянная Больцмана; Га -эквивалентная шумовая температура антенны. Часто используется также понятие эквивалентной шумовой температуры тракта Гш = = ro(F-l).

Шумовая темпвр1атура антенны определяется мощностью тепловых шумов, принимаемых антенной от земли и собственных балластных сопротивлений, а также мощностью атмосферных и индустриальных помех, помех от других радиостанций и т. п. Температура, соответствующая тепловым шумам, приближенно равна Го. Другие виды помех в KB диапазоне создают значительно больший уровень шумов. Обычно шумовая температура антенны составляет несколько десятков Го, но может изменяться в широких пределах от сотен до единиц Го. Шумовые характеристики тракта в любом случае не должны быть ограничивающим фактором для качества

приема сигнала; поэтому допустимые значения коэффициента шума составляют несколько единиц.

При последовательном соединении ряда устройств, образующих тракт передачи сигнала, коэффициент шума тракта

где Кг - коэффициент передачи i-ro устройства по мощности.

Из этого выражения видно, что ШАУ целесообразно устанавливать в начале тракта передачи сигнала. При этом влияние шумов, вносимых последующими устройствами, оказывается незначительным. Если антенный фидер имеет большое затухание, ШАУ целесообразно устанавливать непосредственно у антенны. Следует отметить, что из-за недостаточной экранировки или асимметрии проводов фидера у него может появиться антенный эффект, эквивалентный ухудшению диаграммы направленности антенны. Установка ШАУ в начале фидера увеличивает отношение сигнала, снимаемого с антенны, к уровню помех, возникающих в фидере, т. е. снижает антенный эффект.

В настоящее время выпускается несколько типов ШАУ, рассчитанных на установку иа опорах антенно-фидерных сооружений Их конструкция обеспечивает необходимую защиту от воздействия окружающей среды (осадков, грозовых разрядов и т п ) Электропитание этих ШАУ осуществляется дистанционно по проводам фидера Примерами таких усилителей являются ШАУ-Ю, ШАУ-!! и ШАУ-12

Усилители ШАУ-10 (рис 22 15), ШАУ-11 и ШАУ-12 однотипны по схеме и конструкции и различаются только выходными цепями Их выходы рассчитаны на соединение с нагрузкой-

ШАУ-10 -двухпроводной воздушной линией с волновым сопротивлением 200 Ом;

ШАУ-11-коаксиальным кабелем с волновым сопротивлением 76 Ом; ШАУ-12- симметричным кабелем с волновым сопротивлением 200 Ом Входные цепи ШАУ одинаковые, симметричные, с волновым сопротивлением