переключаемый ШЕСТИКАНАЛЬНЫИ генератор ШУМА

January 24, 2013 by admin Комментировать »

Владимиров В. М., Винк А. В., Кулинич С. Н., Шихов Ю. Г. Новиченков В. М. Красноярский научный центр СО РАН Академгородок, г. Красноярск, 660036, Россия тел.: 3912-494494, e-mail: kulinich@ksc.krasn.ru

Аннотация – Разработан и создан переключаемый шестиканальный полосовой генератор шума. Шумовой сигнал излучается в пространство с помощью микрополосковой антенны. Управление генератором осуществляется по радиоканалу, с использованием технологии Bluetooth.

I.                                       Введение

В радиотехнике для оценки помехоустойчивости радиоприемных трактов станций спутниковой связи применяются генераторы шума (ГШ). Разработан и создан шестиканальный переключаемый генератор шума. Управление ГШ осуществляется по радиоканалу с использованием технологии Bluetooth и позволяет уверенно управлять ГШ на расстоянии до 200 м на прямой видимости. Контролируются следующие параметры ГШ:

включение/выключение ГШ; выбор ПОЛОСЫ излучения; регулировка излучаемой мощности; время работы;

II.                               Основная часть

ГШ предназначен для генерации шумового электромагнитного излучения в шести диапазонах частот (см. таблицу 1). Конструктивное исполнение ГШ обеспечивает установку его на стойку, на металлические уголки ИЛИ другие подходящие конструктивные элементы с помощью специального шарового крепления со струбциной. Блок управления ГШ реализован на базе персонального компьютера (стационарный ИЛИ ноутбук) со специализированным аппаратным и программным обеспечением.

Таблица 1.

Table 1.

№ полосы

Граничные частоты, МГц

1

3750..3850

2

3850..3950

3

3950..4050

4

4050..4150

5

4150..4250

6

3750..4250

Блок схема генератора шума представлена на рис. 1.

где: ГШ – задающий генератор шума на диоде М41318-5; ПФ – широкополосный полосовой микрополосковый фильтр; ПУМ – предварительный усилитель мощности; ППФ – переключаемый полосовой фильтр; УМ – усилитель мощности; А1 – излучающая микрополосковая антенна; А2 – антенна радиоканала; ППМ – приемо-передающий модуль Bluetooth; БОиУ – блок обработки и управления.

Внешний вид комплекса из трех генераторов шума приведен на рисунке 2.

Рис. 2.

Fig. 2.

Генератор шума работает следующим образом. Сигнал с задающего генератора шума на лавинно- пролетном полупроводниковом диоде М41318-5, представляющий собой белый шум (полоса 1 12 ГГц, СПМШ ~ 30 дБ относительно уровня тепловых шумов, неравномерность уровня СПМШ не более 2 дБ) поступает на широкополосный микрополосковый ПОЛОСОВОЙ фильтр с ПОЛОСОЙ пропускания 500 Мгц. Этот фильтр осуществляет предварительную селекцию шумового сигнала, сужает полосу и обеспечивает оптимальную работу предварительного усилителя МОЩНОСТИ (полоса усиления ПУМ – 500 МГц, коэффициент усиления 55 дБ). Затем предварительно усиленный шумовой сигнал поступает на вход микрополоскового шестиканального переключаемого полосового фильтра (ППФ) с переключателем на pin- диодах (подобный фильтр описан в [1]). ППФ имеет пять узкополосных каналов с полосой пропускания 100 МГц. Полоса пропускания шестого (общего) широкополосного канала составляет 500 МГц и включает в себя все полосы узкополосных каналов. Таким образом, ППФ формирует рабочую полосу шумового сигнала.

Далее усиленный полосовой шумовой сигнал поступает на вход усилителя мощности (полоса усиления УМ – 500 МГц, коэффициент усиления 45 дБ).

Типичное максимальное значение мощности усиленного сигнала на выходе усилителя составляет 3 Вт для узкополосных каналов.

Далее усиленный полосовой шумовой сигнал подается на микрополосковую антенну и излучается в окружающее пространство. Антенна выполнена по традиционной схеме [2]. Ширина диаграммы направленности антенны составляет 100 градусов. Вид поляризации излучаемого сигнала – линейная. Ширина полосы излучения по уровню КСВ = 1,5 составляет 500 МГЦ.

Управление генератором шума осуществляется по радиоканалу с помощью пульта дистанционного управления (ПДУ). ПДУ реализован в виде аппаратно-программного комплекса, на базе персонального компьютера типа IBM PC. Прикладное программное обеспечение, установленное на компьютере, позволяет включать/выключать ГШ, выбирать рабочую полосу шумового сигнала и регулировать спектральную плотность мощности излучаемого сигнала. В состав пульта входит также приемо-передающий интерфейсный модуль, реализованный на адаптере последовательного порта OSA-104, который осуществляет обмен информацией между компьютером и ГШ. Адаптер состоит из модуля Bluetooth и управляющего контроллера. Управление работой ГШ осуществляется с помощью блока обработки и управления.

Регулировка мощности в ГШ осуществляется изменением выходной мощности задающего генератора шума (регулируется питающий ток диода М41318- 5). Глубина регулировки составляет не менее 20 дБ.

Питание ГШ осуществляется от сети переменного электрического тока напряжением 220В / 50Гц.

III.                                   Заключение

в работе рассмотрен новый переключаемый полосовой генератор шума, излучающий шумовой сигнал в пространство и управляемый по радиоканалу.

Разработанное устройство может быть применено для оценки помехоустойчивости радиоприемных трактов станций спутниковой связи.

IV.                            Список литературы

[1 ] в. м. Владимиров, С. Н. Кулинич, А. К. Савин, Ю. Г. Шихов,

В.       В. Югай. Одиннадцатиканальный переключаемый полосовой фильтр С-диапазона. Материалы «13-й Международной Крымской Конференции», 2003.

[2]  Панченко Б. А., Нефедов Е. И. -Микрополосоковые антенны. – М.: Радио и связь, 1986.

SIX-CHANNEL SWITCHED NOISE GENERATOR

Vladimirov V. М., Vink A. V., Kulinich S. N.

ShihovYu. G., Novichenkov V. M.

Krasnoyarsk Scientific Center of RAS Siberian Branch Akademgorodok, Krasnoyarsk, 660036, Russia Ph.: 3912-593995, e-mail: kulinich@ksc.krasn.ru

Abstract – Six-channel switched noise generator was designed and created. Noise signal is radiated into environment using microstrip antenna. Generator controlling is realized via radio channel using Bluetooth technology.

I.                                         Introduction

In order to estimate receiving channels noise-immunity of noise generators (NG) are used. Six-channel switched noise generator was designed and created.

II.                                        Main Part

NG is designed for C-band noise signal generation in six frequency sub-bands (see table 1). Generator control block of is based on PC with specialized software and hardware. Radio channel control makes it possible to realize reliable control up to 200 m with the following features: switching on/off; radiation band selection; radiated power control. Microstrip antenna used in NG has beam width 100°.

Источник: Материалы Международной Крымской конференции «СВЧ-техника и телекоммуникационные технологии», 2006г. 

Оставить комментарий

микросхемы мощности Устройство импульсов питания пример приемника провода витков генератора выходе напряжение напряжения нагрузки радоэлектроника работы сигнал сигнала сигналов управления сопротивление усилитель усилителя усиления устройства схема теория транзистора транзисторов частоты