Радиостанция ЖР-1. Подробное описание и схема железнодорожной радиостанции

Каждой радиостанции присвоены две фиксированные ча­стоты, разнящиеся одна от другой на 456 кгц. Всего на радиоовязь с применением радиостанций типа ЖР-1 отведено 10 фиксированных частот. Таким образом, имеется 5 серий радиостанций типа ЖР-1. Если частоты радиостанции одной серии обозначить через f1 и f2, а другой серии через f3 и f4, то эти частоты будут связаны такими соотношениями: f2— f1= = 456 кгц; f4 — f3 = 456 кгц; f2 — f3 = 436 кгц. Разнос (меж­ду соответствующими частотами радиостанций соседних се­рий равен 20 кгц.

 

 

Радиостанции ЖР-1 выполняются в двух вариантах: па­ровозном — для установки на паровозах и стационарном — для установки у диспетчеров, операторов и т. п. Приемо-передатчики паровозного и стационарного вариантов одина­ковы. Как правило, при работе с радиостанциями типа ЖР-1 используют отдельные антенны для передачи и для приема, противовес и заземление. Необходимость применения двух антенн диктуется одновременной работой передатчика и при­емника в дуплексном режиме.

 

Каждая радиостанция имеет два кварца, разнящихся по частоте на 456 кгц. Промежуточная частота приемника так­же равна 456 кгц. То обстоятельство, что промежуточная частота приемника совпадает с разностью частот между обоими кварцами радиостанции, использовано следующим образом. Как указывалось, связь может осуществляться ду­плексом (одновременная возможность передачи и приема на обоих концах линии радиосвязи) или симплексом (чере­дование возможности передачи и приема). При дуплеканой связи передача в одном направлении производится на пер­вой частоте f1 а в другом — на второй частоте f2, как показано на фиг. 10. Следовательно, на каждой станции пере­датчик и приемник настроены «на разные частоты. Последнее обстоятельство диктуется необходимостью вести прием кор­респондента во время работы своего передатчика.

 

 

Для стабилизации передатчика и приемника использует­ся один кварц, включенный в цепь гетеродина приемника, играющего в то же время роль задающего генератора пере­датчика (фиг. 11). Частота приходящего сигнала отличается от частоты кварца на 456 кгц, т. е. на промежуточную ча­стоту приемника.

 

При симплексной работе связь занимает лишь один ка­нал, т. е. передача в обе сторо­ны производится на одной ча­стоте. При этом на каждой станции (фиг. 12) используют­ся два кварца: один с частотой f1 для стабилизации передатчи­ка и другой с частотой f2 для стабилизации гетеродина при­емника. В таком режиме гете­родин приемника уже не слу­жит задающим генератором передатчика. Эту роль выпол­няет первая лампа передатчика, являвшаяся при дуплексной ра­боте лампой буферного каскада. Таким образом, блок-схемы передатчика при дуплексном и симплексном видах связи различны. Это показано на упро­щенных схемах фиг. 13 и 14. Схема приемной части остает­ся без изменений.

 

 

При симплексной работе оказывается необходимым пе­реключать радиостанцию с приема на передачу и обратно. Такое переключение производится с помощью реле, снимаю­щего при переходе на передачу анодное питание с ламп приемника и подающего его на аноды ламп передатчика.

 

Для удобства эксплуатации радиостанция разделена на две части: приемо-передатчик и пульт управления (фиг. 15). На шасси приемо-передатчика размещены передатчик c цепью настройки антенны, приемник и блок питания.

 

 

Схема передатчика (фиг. 16), частично рассмотренная выше, работает следующим образом. Колебания задающего генератора, цепи которого образованы первой и второй сет­ками и катодом лампы 6А8 или лампы 6К7, подвергаются дальнейшему усилению на лампах 6К7 и 6Ф6С; буферный каскад с лампой 6Ф6С имеет ненастроенную анодную на­грузку (дроссель).

 

 

Анодные цепи экранных сеток генератор­ных ламп питаются от выпрямителя 200 в. Оконечный кас­кад передатчика работает на лампе 6ПЗС и питается от от­дельного выпрямителя 400 в.

 

 

 

 

Антенная цепь подключена к оконечному каскаду через промежуточный контур. Для настройки антенны имеются две удлинительные катушки. Связь с антенной переменная регулируемая. Настройка на максимальную отдачу производится по индикатору настройки. Модуляция в передатчике амплитудная сеточная, осуществляется изменением напряжения смещения лампы 6ПЗС оконечного каскада. Постоянное напряжение смещения снимается с отдельного выпрямителя 75 в, работающего на лампе 6Х6С. Модулирующее напряжение подается с вторичной обмотки анодного трансформатора лампы 6С5 микрофонного усилителя.

 

 

В приемнике связь приемной антенны с сеточным контуром первой лампы осуществляется через двухконтурный полосовой фильтр. Такое устройство необходимо для обеспечения высокой избирательности, требующейся при одновременной работе приемника и передатчика в дуплексном режиме.

 

Первый каскад — усилитель высокой частоты — работает на лампе 6К7 по схеме с настроенным контуром в анодной цепи. Второй каскад — преобразовательный — работает на лампе 6А8. Частота колебаний гетеродина стабилизована кварцем. Так как приходящий в приемник сигнал также стабилизован, то промежуточная частота выдерживается точно, что, в свою очередь, обеспечивает эффективное усиление в третьем усилительном каскаде промежуточной частоты на лампе 6К7. Четвертый каскад на лампе 6Г7 выполняет функции детектора, первого усилителя низкой частоты и детектоpa автоматической регулировки усиления. Пятый каскад ра­ботает на лампе 6Ф6С и является оконечным усилителем. Его нагрузкой служит динамический громкоговоритель типа 2ГДМ-3 с постоянным магнитом. Громкоговоритель включен через выходной трансформатор. Последний имеет дополни­тельную вторичную обмотку, предназначенную для питания телефона микротелефонной трубки. Трубка входит в ком­плект выносного переговорного устройства, а также при­меняется радиомехаником при настройке радиостанции.

 

В схеме приемника предусмотрена регулировка уровня чувствительности. Полагая значение отношения сигнал/по­меха превышающим единицу, можно установить такой по­рог чувствительности, при котором уровень помех окажется ниже этого порога, а полезный сигнал — выше. Следствием такой регулировки явится устранение прослушивания помех в отсутствии полезного сигнала.

 

Для целей такого регулирования попользуется диодная часть лампы 6Г7. На анод диодной части автоматического регулятора усиления через сопротивление в 1 мгом подается положительное напряжение, снимаемое с потенциометра в 0,5 мгом. При этом на управляющих сетках ламп (до детекторного каскада) напряжение окажется близким к нулю, что вызовет появление сеточных токов. Вследствие этого уси­ление этих каскадов (за счет нагрузки контуров) станет малым (практически оно может упасть до 5% от макси­мально возможного). Анод диода детектора находится под постоянным отрицательным напряжением (напряжение за­держки), поэтому слабый сигнал помехи, не превышающий это напряжение, не будет продетектирован и, следовательно, помеха не будет воспроизведена громкоговорителем. Если приходящий на вход приемника полезный сигнал имеет до­статочную амплитуду, то он детектируется диодом автома­тического регулятора напряжения. Напряжение отрицатель­ного смещения на управляющих сетках ламп увеличивается и нормальное усиление приемника восстанавливается. В ре­зультате амплитуда сигнала на аноде диода основного де­тектора превысит напряжение задержки и будет иметь место обычный процесс приема. Лампы 6К7 и 6А8 (до детектор­ного каскада) обладают удлиненными характеристиками, поэтому автоматическая регулировка усиления при дальней­шем повышении амплитуды приходящего сигнала будет в рассмотренной схеме осуществляться обычным порядком. Описанная система не устраняет приема помех при на­личии полезного сигнала, т. е. в процессе приема.

 

 

В то же время отдельные помехи всегда могут превысить установленный по полезному сигналу порог чувствительности и от­крыть тракт приема. Появление в громковорителе сильных тресков, щелчков и т. п. мешает оперативным работникам (диспетчеру, оператору) в их работе. Поэтому в последнее время стационарные радиостанции дополняются блоком по­мехозащитного устройства, и блоком тонального вызова к нему. При применении этого устройства громкоговоритель стационарной радиостанции выключен. Машинист паровоза, вызывая диспетчера, нажимает вызывную кнопку, благода­ря чему на радиостанцию дежурного по станции посылается сигнал, модулированный определенной частотой. При приеме этого сигнала срабатывает реле, включающее громкоговори­тель. Одновременно машинисту посылается короткий кон­трольный сигнал готовности стационарной радиостанции.

 

При эксплуатации радиостанции ЖР-1 работники, веду­щие связь (машинист, дежурный по станции), должны со­вершать несложные операции по управлению радиостанцией, т. е. включать и выключать ее, а также переходить с приема на передачу и обратно. Эти операции производятся с пульта управления. Прочие же операции, как, например, настройка на максимальную отдачу, регулировка модуляции, чувстви­тельности и т. п., производятся радиомехаником на приемо­передатчике.

 

В распоряжении машиниста, ведущего связь, имеется пульт управления. На пульте размещены: выключатель пи­тания радиостанции, вольтметр для контроля питающего на­пряжения, предохранитель на 10 а в общей цепи питания, две сигнальные неоновые лампочки, указывающие на вклю­чение передатчика или приемника. Внутри пульта располо­жен динамический громкоговоритель с выходным трансфор­матором. Снаружи на специальном держателе подвешивает­ся микрофонная трубка на шнуре. На ее рукоятке имеется тангента (пластинка), нажатием которой посредством реле включается передатчик, при отпускании тангенты станция переключается на прием.

 

Пульт управления на стационарной радиостанции немно­гим отличается от паровозного, в частности, он имеет вместо вольтметра сигнальную лампочку.

 

Пользуясь паровозной радиостанцией, с диспетчером или дежурным могут связываться также составитель или сцеп­щик. Для этого им не нужно подниматься в будку машини­ста. С правой стороны снаружи паровоза у входной лестни­цы устанавливается выносное переговорное устройство, представляющее собой герметически закрывающуюся коробку с микротелефонной трубкой. Пользуясь ею, составитель с земли ведет разговор по радио (фиг. 17), переключая радиостанцию с приема на передачу так же, как это делает машинист паровоза со своего рабочего места.

 

При поездной радиосвязи выносное переговорное устрой­ство устанавливается внутри кабины и предназначается для пользования помощником машиниста.

 

Стационарные радиостанции питаются от сети переменного тока. Вследствие того что ко­лебания питающего напряже­ния отзываются на работе ра­диостанции, для стабилизации напряжения применяется феррорезонансный стабилизатор напряжения, используемый одновременно как автотранс­форматор, позволяющий питать установку от сети напряжением 110 или 220 в. Мощность, по­требляемая радиостанцией от питающей сети, при передаче равна 145 вт и при приеме 125 вт.

 

Паровозные радиостанции получают питание от турбогене­раторов типа ТГ-1Р (турбоге­нератор на 1 квт для радиостан­ции). Такой турбогенератор одновременно питает постоян­ ным током сеть освещения па­ровоза и переменным током радиостанцию.

 

 

Турбина снабже­на центробежным регулятором, который вместе с парорегулирующим устройством предназначен для автоматического поддержания постоянного числа оборотов турбины. При ра­боте генератора число оборотов турбины регулируется в со­ответствии с показаниями вольтметра на пульте управления. В целях обеспечения бесперебойного питания радиостанции на многих паровозах устанавливается, кроме основного, так­же резервный турбогенератор. В этом случае в кабине уста­навливается общий переключатель питания.

 

Размещение радиооборудования на паровозе схематично показано на фиг. 18.

 

 

Устанавливаемый в кабине машиниста пульт управления размещается на боковой стенке позади машиниста с таким расчетом, чтобы передача из громкоговорителя, находяще­гося внутри пульта, была слышна машинисту. Машинист, взяв в руку микрофонную трубку (фиг. 19), может вести разговор с диспетчером, не теряя наблюдения за путем через смотровое окно.

 

 

Для предохранения от механических повреждений и атмосферных воздействий (снег, дождь) приемо-передатчик помещается на амортизаторах в стальном ящике (фиг. 20).

 

 

Ящик с герметически закрывающейся крышкой рассчитан на наружную установку.

 

Существует несколько вариантов размещения приемо­передатчика, один из них, а именно с установкой на пло­щадке с правой стороны от котла, показан на фиг. 21.

 

 

Использование радиостанции для связи по проводам.

 

В сооружениях проводной связи наиболее дорогостоящим ее элементом является линия. Поэтому принимаются меры по уплотнению цепей путем наложения на них нескольких разговоров и с использованием нескольких спектров частот.

 

Переход к частотам выше 150 кгц ограничивается помехами со стороны станций радиовещательного диапазона. Однако спектр частот несколько выше 2 мггц, на котором работает железнодорожная радиостанция типа ЖР-1, свободен от по­мех этого рода. Поэтому оказывается выгодным, с одной стороны, использовать эти частоты для уплотнения медных или алюминиевых цепей железнодорожной дальней связи, а с другой стороны, использовать в качестве готовой аппара­туры радиостанцию типа ЖР-1.

 

Такое использование радиостанции особенно ценно при необходимости в короткие сроки организовать дополнитель­ный канал связи между двумя пунктами, соединенными линией. Это возможно и в том случае, если такая линия уплотнена в спектре многоканальной высокочастотной связи.

 

Организация канала связи с помощью радиостанции мо­жет быть достигнута двумя путями. Один из них характери­зуется занятием лишь одной частоты для передачи в оба направления. Следовательно, при этом имеет место сим­плексная связь. Для ее осуществления радиостанция допол­няется приставкой, содержащей дифференциальную систему и заградители против самовозбуждения. В этой системе связи поочередное отпирание и запирание цепей передачи и приема (наподобие пластинки на ручке микротелефонной трубки полевых телефонов) производится автоматически под действием голоса говорящего абонента.

 

Второй способ, использующий две частоты, является ду­плексным. Передача в одном направлении происходит на од­ной частоте, а в обратном направлении на другой. Для того чтобы разделить каналы, вход передатчика и вход приемни­ка обеих радиостанций снабжаются заграждающими фильтрами.

 

Радиостанция типа ЖР-2

 

Эта радиостанция разработа­на для поездной и внутристанционной радиосвязи. Она рабо­тает на волнах около 2 м. Род работы — телефонный сим­плекс. Каждая радиостанция имеет четыре -канала связи со стабилизацией передатчика и приемника кварцами. Даль­ность связи 20 км, на электрифицированных участках — 15 км.

 

Блок-схема радиостанции приведена фиг. 22. В схему пе­редатчика входят микрофон, микрофонный усилитель низкой частоты, ограничитель амплитуды (срезающий пики напря­жения при криках в микрофон), частотный модулятор, за­дающий генератор и удвоитель частоты, утроители частоты и мощный усилительный каскад.

 

Таким образом, передатчик имеет пять высокочастотных

 

каскадов. Первый из них является генератором и удвоите­лем, работающим на лампе 6ЖЗП. Далее следуют три кас­када утроения частоты. Два из них работают на лампах 6П6С и один на лампе ГУ-32. Общий коэффициент умно­жения частоты равен 2 X 3 X 3 X 3 = 54, т. е. частота из­лучаемых колебаний в 54 раза больше, чем в задающем кас­каде. Мощный каскад передатчика работает на лампе ГУ-32.

 

 

Частотная модуляция осуществляется с помощью реактивной лампы в первом (задающем) каскаде передатчика.

 

Антенна, устанавливаемая на паровозе, представляет со­бой цилиндрический четвертьволновый вибратор с восьмилучевым противовесом. На стационарной радиостанции ан­тенна состоит из двух симметричных вертикальных вибрато­ров с синфазным питанием, расположенных один под дру­гим. Мощность в антенне 15 вт.

 

Приемник работает на 13 лампах по супергетеродинной схеме с трехкратным преобразованием частоты. Чувствитель­ность приемника 5—8 мкв. Ширина полосы пропускания приемника 60 кгц. Выходная мощность 3 вт.

 

В схему приемника входят: входное устройство, усили­тель высокой частоты, гетеродин, умножитель частоты коле­баний гетеродина, смесители, усилители промежуточной ча­стоты, удвоитель промежуточной частоты, ограничитель, ча­стотный детектор, усилитель низкой частоты с оконечным мощным каскадом, подавитель помех и приемник тонального вызова.

 

Таким образом, кроме каскадов, обычных для супергетероднной схемы с многократным преобразованием, прием­ник имеет ограничитель и частотный детектор, а также кас­кад подавления помех. В отсутствии несущей частоты пода­витель помех подает на управляющую сетку лампы усили­теля низкой частоты запирающее напряжение. Благодаря этому в отсутствие полезного сигнала помехи не слышны, т. е. устраняются шорохи и трески в громкоговорителе.

 

Все управление радиостанцией сосредоточено на пульте управления. Антенна переключается на прием и на пере­дачу с помощью реле. Вес стационарной радиостанции 180 кг, а паровозной—150 кг. Радиостанцию можно ис­пользовать с диспетчерским управлением по проводам на ди­станции до 100 км.