РАДИОЛЮБИТЕЛЬСКАЯ ТЕЛЕМЕХАНИКА

         

Структура импульсной последова­тельности в каналах с синхронизацией паузой


Для передачи плавно изменяемых команд можно применить изменение ча­стоты тональной посылки в определенных пределах в обе стороны от среднего значения, соответствующего нулевому значению команды. На среднюю частоту настраивают низкочастотный дискриминатор приемника. Выходное напряжение меняется от отрицательных до положительных значений пропорционально изме­нению частоты и отклонению рычага командодатчика. Усилитель постоянного то­ка усиливает эти перепады до значений, необходимых для работы электродви­гателя рулевой машинки. Для того чтобы ее рычаг остановился в положении, пропорциональном постоянному напряжению на его входе, с выходной осью рулевой машинки связывают переменный резистор, включенный потенциометром. С него снимают напряжение, нейтрализующее действие входного напряжения при достижении рычагом требуемого положения, в результате чего он остано­вится. Отклонение рычага рулевой машинки будет тем точнее, чем больше ко­эффициент усиления усилителя рулевой машинки. Упомянутый метод применя­ют редко, так как приемная аппаратура при этом получается более тяжелой, имеет больший объем, регулировка ее сложнее, чем при других методах постро­ения многоканальных линий с пропорциональным управлением.

Рис. 7. Структура импульсной последова­тельности в каналах с синхронизацией маркерным импульсом

В настоящее время в многоканальных радиолиниях пропорционального уп­равления широко применяют метод импульсной передачи команд при времен­ном разделении каналов. При этом в шифраторах и дешифраторах широко ис­пользуют мультивибраторы, одновибраторы, дифференцирующие и интегрирую­щие цепи и т. п. В этих системах отклонение рычага рулевой машинки пропор­ционально длительности передаваемого импульса.

В импульсных системах каждому каналу отводится отрезок времени, а все эти отрезки периодически повторяются (рис. 5). Такое распределение каналов именуется многоканальной системой с временным уплотнением. При передаче команд в этой системе необходимо сохранять последовательность каналов, для чего синхронизируют их передачу.
Существует много способов синхронизации, но в аппаратуре для радиоуправления моделями используют лишь те, которые имеют наиболее простые схемно-конструктивные решения.

Зарубежная фирма «Симпроп эЛектроник» в аппаратуре «Супер Альфа 2007/5» для синхронизации использует паузу, расположенную между концом импульса последнего и началом импульса первого каналов (рис. 6). В дешиф­раторе приемника этой аппаратуры имеется узел, который при прохождении па­узы с длительностью больше максимальной длительности одного канала уста­новит счетчик каналов в исходное (нулевое) состояние, подготовив его для сче­та новой серии импульсов.

В аппаратуре «Вариопроп», выпускаемой фирмой «Граупнер Грундиг», ис­пользован другой способ синхронизации: в качестве маркера серии применяют импульс большой длительности (рис. 7). В этой системе синхронизирующие узлы помехоустойчивы. Они практически не реагируют на импульсную помеху, так как у нее в большинстве случаев длительность мала, а у синхронизирую­щего, (маркерного) импульса длительность значительно больше.



Рис. 8. Структура импульсной последова­тельности в каналах с синхронизацией маркерным пакетом импульсов

В аппаратуре ТХ/РХ-14 (этой же фирмы) серия импульсов синхронизирует­ся тремя импульсами малой длительности, образующими своеобразный пакет импульсов (рис. 8). В дешифраторе приемника имеется счетчик, который под­считывает импульсы и только после этого включит счетчик каналов. Такой спо­соб синхронизации надежно защищает дешифратор от помех, так как очень мала вероятность того, что помеха будет иметь вид такого пакета импульсов малой длительности.





Рис. 9. Диаграммы передаваемого сиг­нала в системе «Двсороп»:

а — в шифраторе при передаче плавноиз-меняемой команды; б — в эфире только плавноизменяемая команда; в — в шифра­торе при одновременной передаче плавно-изменяемой и дискретной команды; г — в эфире плавноизменяемая и дискретная команды одновременно

В импульсных многоканальных командных радиолиниях возможны следую­щие виды модуляции для передачи команд: амплитудно-импульсная (АИМ); широтно-импульсная (ШИМ); фазоимпульсная (ФИМ); кодоимпульсная (КИМ).


Из перечисленных видов модуляции наибольшее распространение в аппаратуре радиоуправления моделями для передачи пропорциональных команд управления получила ШИМ. Значение плавно изменяемой команды передается путем изме­нения длительности импульсов при постоянной их амплитуде. Модуляция может быть односторонней или двусторонней. В первом случае длительность изменяют перемещением фронта или спада импульса по времени, а во втором — одновре­менно смещают и фронт и спад.

Остальные виды модуляции в аппаратуре радиоуправления моделями прак­тически не применяют, поскольку АИМ не обладает помехоустойчивостью, а ФИМ и КИМ хотя и имеют высокую помехоустойчивость, но сложны в реали­зации. Следует отметить, что при временном разделении каналов можно добить­ся полного исключения взаимовлияния каналов.

Существуют смешанные (частотно-временные) варианты построения радио­линий с пропорциональным управлением. Такие варианты могут быть реализо­ваны для небольшого числа каналов (не более четырех). Эти же комбинирован­ные методы находят применение при построении систем с дискретно-пропорцио­нальным управлением («Диспроп»), в которых по одному или двум каналам пе­редают плавно изменяемые команды пропорционального управления и одновре­менно по этим же или дополнительным каналам передают дискретные (разо­вые) команды, выделяемые в дешифраторе модели раздельно для управления различными исполнительными механизмами.

На рис. 9 показаны диаграммы, поясняющие метод передачи команд в ап­паратуре «Диспроп», разработанной моделистом В. Дьячихиным. Эта аппарату­ра имеет один канал пропорционального управления и несколько (4 — 6) каналов для передачи дискретных команд. Для формирования и передачи плавно изменяемой команды используется ШИМ одного импульса, который передается с постоянной частотой повторения. Соотношение длительностей импульса и па­узы определяет значение и знак плавно изменяемой команды (например, «впра­во» или-«влево»).


Дискретные команды передают путем модуляции звуковой частотой высокочастотных колебаний во время передачи импульсов плавно из­меняемых команд. Каждому дискретному каналу соответствует свое фиксиро­ванное значение звуковой частоты (свой тон).

Глубокая модуляция (метод ключевания) несущей высокой частоты низко­частотной поднесущей определяет эффект дробления общего высокочастотного импульса на более короткие импульсы, следующие с звуковой частотой. Период Т должен быть таким, чтобы за время самого короткого импульса плавно изме­няемой команды уместилось не менее десяти периодов поднесущей звуковой ча­стоты дискретной команды.

О том, как схемно и конструктивно решаются задачи в аппаратуре радио­управления моделями при тех или иных принципах построения современной командной радиолинии и методе передачи команд, рассказано в последующих главах.

Какими соображениями нужно руководствоваться при выборе готовой ап­паратуры или при самостоятельном ее изготовлении? Какими должны быть ре­жим работы и мощность излучения передатчика? Каким техническим требо­ваниям должны удовлетворять передающая и приемная части аппаратуры?

Эти и другие вопросы встают перед моделистами, работающими над радио­электронной оснасткой управляемой модели.

Прежде всего перед самостоятельной постройкой или приобретением аппа­ратуры заводского изготовления следует получить в Государственной Инспекции Электросвязи разрешение на право пользования передатчиком для управления моделями. На любительском передатчике индивидуального и коллективного поль­зования для радиоуправляемых моделей разрешается работать с мощностью из­лучения не более 1 Вт, типом излучения А-2 (амплитудномодулированные коле­бания) с шириной полосы излучаемых частот не более 25 кГц для передачи команд телеуправления в диапазонах 28 — 28,2 и 144 — 146 МГц и на частоте 27,12 МГц±0,6%.

Использование таких передатчиков для проведения радиосвязи категори­чески запрещается!

Следует заметить, что применение для целей радиоуправления передатчи­ков с мощностью излучения менее 10 мВт, приобретаемых в торговой сети, не требует разрешения, о котором шла речь выше.К числу таких передатчиков, например, относится передатчик командного радиокомплекса «Импульс». Изме-

вение схемного решения этих передатчиков я увеличение их мощности катего­рически запрещено.

Необходимую стабильность несущей частоты передатчика обеспечивают кварцевой стабилизацией задающего генератора. В ряде случаев после всесто­ронней проверки стабильности частоты при изменениях напряжения питания и температуры воздуха может быть применена - параметрическая стабилизация, ес­ли рабочая частота выбрана в середине диапазона, выделенного для радиоуп­равления.




Содержание раздела