Продолжение «писанины» про радио-технику от 03.01.2019 на 04.01.2019. Варакин Виктор Вениаминович (RX6DL).

6. Блок схемы

Блок схема, это графическое, в данном случае словесное описание функционально не зависимых узлов, выполняющих конкретные функции! Имеющие по нормам строго определённые обозначения, и совершенно не отражающие конкретную схемотехнику и или используемую элементную базу. Только общее назначение.

Обычно задаются параметры входящего в блок и выходящего из блока: частот, уровней, токов, напряжений, мощностей, напряжений питания, допустимых уровней пульсаций питающего напряжения, устойчивости к перепадам температур, устойчивость к ускорениям и перегрузкам, ударные и вибрационные параметры. Чем жестче требования тем сложнее конкретная схемотехника и механика, тем более совершенные и качественные радиоэлементы должны применяться.

Для небольшого отвлечения от восприятия по теме маленькое отступление, случай из «жизни»!

На одном из наших заводов создали радио-мост для передачи телеметрии с летательного аппарата. Придумали, рассчитали, попробовали, отмакетировали, доработали, проверили, изготовили, сломали, проверили на сколько плохо ломается, доработали… изготовили, сдали заказчику! /заказчик в пагонах, военная приёмка… Установили на летательном аппарате, подключили датчики телеметрии проверили: Вертикальность в норме, баки заполнены на 98%, рули высоты и поворотов управляются нормально, температура в отсеках нормальная, за бортом по погоде, высота =0=, ускорение =0=, зажигание =0=, системы радиостанции в норме, все блоки функционируют в заданном режиме, температура внутри радиостанции 40 градусов - норма!

Момент Х, зажигание – норма! Далее по времени, каждые четверть секунды, как просили:
  1. Вертикальность в норме, баки заполнены на 96%, рули высоты и поворотов управляются нормально, температура в отсеках нормальная, за бортом по погоде, высота =100=, ускорение =1,50=, зажигание =1=, системы радиостанции в норме, все блоки функционируют в заданном режиме, температура внутри радиостанции 40 градусов – норма
  2. Вертикальность в норме, баки заполнены на 95%, рули высоты и поворотов управляются нормально, температура в отсеках нормальная, за бортом по погоде, высота =10000=, ускорение =3=, зажигание =1=, системы радиостанции в норме, все блоки функционируют в заданном режиме, температура внутри радиостанции 43 градусов – норма
  3. Вертикальность – 80 – авария!, баки заполнены на 90%, рули высоты и поворотов не управляются - авария, температура в отсеках нормальная, за бортом по погоде, высота =25000=, ускорение =4= выше нормы!, зажигание =1=, системы радиостанции в норме, все блоки функционируют в заданном режиме, температура внутри радиостанции 45 градусов – норма
  4. Вертикальность – 180 – не допустимо!!! АВАРИЯ!!! , баки заполнены на 83%, рули высоты и поворотов не управляются – АВАРИЯ!!!, температура в отсеках нормальная, за бортом по погоде, высота =20000=, ускорение =8= - опасность!!! – АВАРИЯ!!!, зажигание =1=, системы радиостанции в норме, все блоки функционируют в заданном режиме, температура внутри радиостанции 42 градусов – норма
  5. Вертикальность – 180 не допустимо!!! АВАРИЯ!!!, баки заполнены на 68%, рули высоты и поворотов не управляются - АВАРИЯ!!!, температура в отсеках нормальная, за бортом по погоде, высота =80=, ускорение =20=, зажигание =1=, системы радиостанции в норме, все блоки функционируют в заданном режиме, температура внутри радиостанции 42 градусов – норма.
  6. Вертикальность – 180 не допустимо!!! АВАРИЯ!!!, баки заполнены на 60%, рули высоты и поворотов не управляются - АВАРИЯ!!!, температура в отсеках нормальная, за бортом по погоде, высота =- 30=, ускорение =-50=, зажигание =1=, системы радиостанции в норме, все блоки функционируют в заданном режиме, температура внутри радиостанции 42 градусов – норма.
  7. Вертикальность – отсутствует, не допустимо!!! АВАРИЯ!!!, баки заполнены на 8%, рули высоты и поворотов отсутствуют - АВАРИЯ!!!, температура в отсеках + 300 – АВАРИЯ!, за бортом +800 - Авария, высота – 28, не допустимо!!! АВАРИЯ!!!, ускорение =0= не допустимо!!! АВАРИЯ!!!, зажигание =0= не допустимо!!! АВАРИЯ!!!, системы радиостанции в норме, все блоки функционируют в заданном режиме, температура внутри радиостанции 100 градусов – не допустимо!!! АВАРИЯ!!!.
  8. Вертикальность – отсутствует, не допустимо!!! АВАРИЯ!!!, баки – отсутствует, не допустимо!!! АВАРИЯ!!, рули высоты и поворотов – отсутствует, не допустимо!!! АВАРИЯ!!!, температура в отсеках – отсутствует, не допустимо!!! АВАРИЯ!!!, за бортом +1600 – фатальная Авария!!!, высота – отсутствует, не допустимо!!! АВАРИЯ!!!, ускорение отсутствует не допустимо!!! АВАРИЯ!!!, зажигание отсутствует не допустимо!!! АВАРИЯ!!!, системы радиостанции в норме, все блоки функционируют в АВАРИЙНОМ режиме, температура внутри радиостанции 350 градусов – не допустимо!!! АВАРИЯ!!!. Возможен выход из строя по параметру высокая температура внутри радиостанции
  9. радиостанции выдала нарушение нормального режима, температура внутри радиостанции 483 градусов – фатальная аврия, неисправность, сбой телеметрии, НЕТ данных с летательного аппарата...

Просмотрев параметры телеметрии понятно – отказ рулей управления полётом, потеря вертикальности, переворот, разгон с ускорением к земле, удар и уход в воронку, разъединение узлов /взрыв/, пожар, отказ оборудования!

Вот так работают некоторые радиосредства, сделанные под соответствующие условия!!! А блок схема самая обычная, антенна, она же корпус, все детали хорошие, без корпусов и всё залито в единый блок, даже расплавленные проводники не теряют своих проводящих свойств и техника работает За пределом мыслимых температур… и т.д. и т.п.
Отчёт с реальных испытаний радиостанции производимой в нашем городе. Срок давности (в 50 лет!) истёк 20 лет назад… давно это было, сейчас Наши летательные аппараты НЕ падают!

Сам узел блок схемы может быть выполнен по самым различным электрическим принципиальным схемам и совершенно различной элементной базе.
Радиотехническое устройство всегда изготовлено для достижения каких либо задач!
Если рассматривать радиостанцию, то она в общем смысле должна уметь:
1. Принять из Эфира сигнал электро-магнитной волны.

Значит необходимо устройство способное преобразовать энергию излученную из электрического ПОЛЯ или магнитного Поля в электрический потенциал с параметрами Напряжение и Ток. Возможно каких либо других полей, но в напряжение и ток.
Это АФУ, Антенно-Фидерное Устройство. Говорить про Антенны вообще не буду! Мало ли где и что наводиться и выделяется, если нет ФИДЕРА для подачи того, что выделила антенна для дальнейшего преобразования в звук, картинку или цифровой поток дешифрированных данных.

АФУ имеют параметры Диапазон принимаемых частот, диаграмма направленности, с какой стороны принимает лучше, с какой стороны вообще НЕ принимает, параметры оптимального сопротивления! Активную и реактивную составляющие при передаче. КСВ – Коэффициент Стоячей Волны в зависимости от частоты, высоты подвеса, геометрических размеров, конфигурации проводников, их количестве, площади поверхности всей АФУ и площади сечения проводников в АФУ. Наличии электро-проводящих предметов в зоне длины волны от расположения АФУ, И ряда других, тоже важных параметров. Про АФУ есть целые книги, классика РОТХАМЕЛЬ, Литвиненко, Гончаров, и многие другие. Специальное программное обеспечение для расчета АФУ стало общедоступным уже лет 15 – 20.
1.1 УСС Устройство Согласования АФУ, Тюнер, трансформатор.

2. ФСС. Фильтр Сосредоточенной Селекции. Служит для подавления (ослабления) всех радиосигналов за пределами полосы прозрачности фильтра.
2.1 УВЧ.

3. Преобразователь, как частный случай Смеситель или детектор.
Этот блок служит для преобразования ВЧ энергии из АФУ в приемлемый параметр:
3.1 В смесителе, с использованием своего гетеродина в приёмном устройстве, либо в ПЧ промежуточную частоту. Более низкую, или наоборот более высокую, но более удобную, для данной конфигурации РЭС (Радио Электронное Средство).
3.1.1 ПЧ (промежуточная частота) может быть одна, две, три… как решат радио конструкторы, по какому пути конфигурации пойдут? Это супергетеродины! Техника, работающая от 1920х до 2020х но уже морально устаревшая и повсеместно заменяемая на более «продвинутую», современную технологическую основу и программное обеспечение.
3.2 сразу в НЧ (Низкая Частота, звуковая от 20 до 20000 герц.) техника ПП (Прямого Преобразования.) а так же прямого усиления.
3.3 прямая оцифровка с АФУ в цифровой поток и дальнейшая обработка в специализированных процессорных системах, или как частный случай в компьютере, что Всегда хуже специализированной обработки. SDR. Хотя и ПрПр тоже…

4. УПЧ.

5. демодулятор.
5.1 Демодулятор смесительного типа может содержать гетеродины, генераторы ВЧ (высоких частот)
5.2 ПЧ может быть постоянной и перестраиваемым гетеродином, или перестраевомой с гетеродином на фиксированной частоте, часто кварцованным, для достижения большей стабильности.

6. УНЧ.

7. Динамик, Экран, ЭВМ, Спец. Тех. Средства.