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ENZYKLOPÄDIE DER FUNKELEKTRONIK UND ELEKTROTECHNIK Elektronische Sicherheit des Dorfes. Enzyklopädie der Funkelektronik und Elektrotechnik
Lexikon der Funkelektronik und Elektrotechnik / Sicherheit In letzter Zeit kommt es immer häufiger vor, dass Einbrecher in Gartengrundstücke eindringen. In diesem Zusammenhang kommt dem Schutz von Feriendörfern eine immer größere Bedeutung zu. Das beschriebene Sicherheitssystem besteht aus mehreren Sendern, die im Alarmfall einen individuellen Code ausgeben, und einem Empfänger, der die Nummer des ausgelösten Senders anzeigt. Der Empfänger kann sich beispielsweise beim Wachmann befinden. Die übertragenen Informationen verschlüsseln auch den Dorfcode, sodass Sie mehrere Sicherheitssysteme in unmittelbarer Nähe ohne gegenseitige Beeinträchtigung nutzen können. Auf den Seiten von Amateurfunkpublikationen werden viele elektronische Sensoren und Sicherheitsgeräte beschrieben, die für den Einsatz in Innenräumen vorgesehen sind. Meistens wird das Alarmsignal von einer Sirene gegeben, die sich im selben Raum befindet. Manchmal reicht das aus – jemand Anwesender reagiert auf eine elektronische Warnung, bei unbewohnten Objekten muss die Sicherheitselektronik jedoch um einen Kanal zur gezielten Übertragung eines Alarmsignals ergänzt werden. Dabei kommt in der Regel der Funk zum Einsatz. Ein solcher Kommunikationskanal wurde beispielsweise im Artikel „Security Alarm Radio Channel“ („Radio“, 1995, Nr. 1 und 4) beschrieben. Um jedoch eine Gruppe von Objekten (die gleichen Datschen, die für den Winter übrig geblieben sind) zu schützen, sind Mehrkanalsysteme erforderlich. Es ist zweckmäßig, ein solches Funknetzwerk nach einem „Stern“-Schema zu implementieren (Abb. 1). Hier sind 1, 2, N Funksender an Schutzstandorten, die sich dadurch unterscheiden, dass jeder von ihnen im Alarmmodus ein eigenes Funksignal aussendet; Pr – ein Funkempfänger, auf dessen Display der Code des geschützten Objekts erscheint, wenn die Sensoren an diesem Objekt ausgelöst werden.
Das beschriebene Funknetz arbeitet auf einer von zwei Frequenzen: 26945 kHz oder 26960 kHz. Im Standby-Modus gehen die Sender nicht auf Sendung. Im Alarmsignal-Übertragungsmodus sendet der Sender seinen persönlichen Funkcode in die Luft, wiederholt ihn mehrmals und schaltet sich ab, sodass die Luft klar ist. Zur Verbesserung der Zuverlässigkeit ist eine doppelte Übertragung erforderlich, da dieses System über keinen Rückkanal zur Empfangsbestätigung verfügt. Die Codenachricht wird als binäre Sequenz dargestellt, zum Beispiel 101010101110011, wobei eins dem Vorhandensein eines Trägers und null einer Pause in reiner Luft entspricht. Und wenn n die Anzahl der Bits in einer solchen Sequenz ist, dann ist die Anzahl der Varianten von Signalen der n-ten Länge gleich 2P. Jede Ziffer entspricht einem Zeitintervall – Vertrautheit. Die Anzahl der Ziffern wird mit 15 angenommen (Abb. 2). Der bekannte Platz 0 ist immer von Eins besetzt. Dabei handelt es sich um einen Startfunkimpuls, der die Entschlüsselung erleichtert. Die restlichen bekannten Orte (1 - 14) dienen der Information. Sie enthalten einen persönlichen Code – einer von 16384 (214) möglich.
Die Codenachricht ist bedingt in zwei Gruppen unterteilt. An den bekannten Stellen 1 – 8 ist der Code des Sicherheitssystems selbst (Dorfcode) angebracht. Dieser Teil gilt für alle Codes, die zum selben Sicherheitssystem gehören. An den bekannten Stellen 9 – 14 ist der Objektcode platziert. Obwohl jede Zahl aus dem Bereich {0, 1, 2, 255} (28=256) als Sicherheitssystemcode verwendet werden kann, wird nicht empfohlen, etwas zu Einfaches zu verwenden, zum Beispiel 0 (binär 00000000) oder 255 ( binär 11111111). Der Objektcode kann eine beliebige Zahl von {0,1,2.....63} (26=64) sein, d. h. die maximale Anzahl geschützter Objekte beträgt 64. In Abb. Abbildung 3 zeigt ein schematisches Diagramm eines Encoders, der den Sender gemäß dem oben genannten Prinzip der Konstruktion eines Funkcodes steuert. Der Encoder basiert auf den Schaltern DD2 und DD3, deren X-Eingänge entweder mit einem gemeinsamen Draht (damit an der entsprechenden bekannten Stelle des Codes eine Null eingegeben wird) oder mit dem Pluspol der Stromquelle (dort wird eine Null eingegeben) verbunden sind eine Eins an diesem vertrauten Ort).
Auf den Elementen DD6.1 und DD6.2 ist ein Auslöser montiert, der durch die Vorderseite eines einzelnen Impulses am Ausgang D, der vom Sicherheitssystem des Objekts erzeugt wird, in den aktiven Zustand geschaltet wird. In diesem Fall erscheint an Pin 6 des Elements DD6.3 ein niedriger Pegel und der Generator an den Elementen DD6.3, DD6.4 beginnt zu arbeiten. Da die Zeit bis zum Eintritt in den Oszillatormodus mit Quarzfrequenzstabilisierung recht lang sein kann, werden die R3C1-Schaltung und das DD5.4-Element eingeführt, um eine Verzögerung bereitzustellen. 1,4 s nach Betriebsbeginn des Generators erscheint am Ausgang des Elements DD5.4 ein niedriger Pegel, der den Durchgang von Impulsen durch das Element DD5.2 ermöglicht. Welcher der Schalter (DD2 oder DD3) aktiviert wird, hängt vom Signal am S-Eingang ab: Der Schalter K561KP2 wird aktiviert, wenn der Pegel an diesem Eingang niedrig ist. In diesem Fall werden die Ausgänge des anderen Schalters in einen hochohmigen Zustand überführt, der das Ausgangssignal nicht beeinflusst. Welcher der acht X-Eingänge des beteiligten Schalters mit dem Ausgang verbunden wird, hängt von den Signalen an seinen Adresseingängen 1, 2, 4 ab. Der Schalter DD2 wird zuerst eingeschaltet. Sein Eingang X1 ist mit dem Pluspol der Stromversorgung verbunden, sodass der erste Impuls einer Eins entspricht (dies ist der Startimpuls). Anschließend werden die ersten sechs Zeichen des Codes generiert. Mit dem Erscheinen eines Zählers mit hohem Pegel DD29 am Ausgang 1 geht der Schalter DD2 in einen passiven Zustand und DD3 in einen aktiven Zustand über. Dies bildet die letzten acht Bits des Codes. Bei der gewählten Frequenz des Quarzresonators ZQ1 (32768 Hz) beträgt die Dauer der Vertrautheit ca. 2 ms (genauer 1,953 ms) und die Gesamtdauer der Codeübertragung ca. 30 ms (15 Vertrautheiten à 2 ms). . Nachdem die erste Codenachricht gebildet wurde, lässt der Encoder den Durchgang der zweiten nicht zu: Der hohe Pegel, der am Ausgang 210 des DD1-Zählers erscheint, blockiert das Element DD4.2 und setzt an seinem Ausgang (Pin B) einen niedrigen Pegel. Wenn also abwechselnd eine Codenachricht mit einer Nullpause gleicher Dauer abgewechselt wird, befindet sich der Zähler DD1 in einem Zustand, in dem an seinem Ausgang 213 zunächst ein hoher Pegel erscheint und dann verschwindet. Der Abfall dieses Impulses erzeugt am Ausgang des Elements DD4.3 einen kurzen Impuls mit hohem Pegel (seine Dauer beträgt 0,3 ms), der den Trigger DD6.1, DD6.2 in seinen ursprünglichen Zustand zurückversetzt. Damit ist der Encoder-Betriebszyklus abgeschlossen. Der Schaltkreis R6C3 dient dazu, den Trigger und den Zähler DD1 beim Einschalten der Stromversorgung auf ihren ursprünglichen Zustand zurückzusetzen. Es lässt sich leicht überprüfen, dass der Encoder auf diese Weise acht Codenachrichten generiert und für deren Generierung 0,5 s benötigt. Dies geschieht, wenn die Impulsdauer am Ausgang D weniger als 0,5 s beträgt. Bei einem längeren Impuls bleiben die Trigger DD6.1, DD6.2 im aktiven Zustand und der Encoder setzt seine Arbeit fort – er generiert die nächsten acht Codenachrichten. Dies wird so lange fortgesetzt, bis an Pin D ein Low-Pegel erscheint. Mit anderen Worten: Wenn die Übertragung von nur acht Funkcodes nicht ausreicht, kann deren Anzahl auf 16, 24, 32 usw. erhöht werden, indem die Dauer eines einzelnen Impulses an Pin erhöht wird D des Encoders. Im Alarmmodus erscheint am Ausgang des Elements DD5.1 (Pin A) ein hoher Pegel. Dieses Signal schaltet den Hauptoszillator des Senders nur für die Dauer der Generierung von Funkcodes ein, sodass ihm genügend Zeit bleibt, in den Modus zu wechseln. Die Schaltung des Funksenders ist in Abb. 4 dargestellt. vier.
Die Frequenz des auf dem Transistor VT1 aufgebauten Hauptoszillators wird durch den Quarzresonator ZQ1 eingestellt und stabilisiert. Der Transistor VT4 ist ein Schlüssel im Stromkreis des Generators: Bei einem hohen Pegel an Pin A ist der Transistor VT4 bis zur Sättigung geöffnet und bei einem niedrigen Pegel sicher geschlossen. Der Sender-Manipulator-Verstärker ist auf einem VT2-Transistor aufgebaut. Im Verstärkungsmodus arbeitet diese Kaskade nur, wenn der Transistor VT5 bis zur Sättigung geöffnet ist, d. h. auf einem hohen Pegel an Pin B. Das verstärkte Hochfrequenzsignal wird aus einem Teil des auf die Betriebsfrequenz abgestimmten Schwingkreises L1C3C4 entfernt. Der Ausgangsverstärker wird mit dem Transistor VT3 aufgebaut. Da der Transistor VT3 mit Abschaltung arbeitet, liegt der Stromverbrauch der Ausgangsstufe ohne Hochfrequenzanregung nahe Null. Wenn der Sender zu „rechteckig“ manipuliert wird, treten bekanntlich außerbandartige Komponenten im Emissionsspektrum auf. Ihr Pegel kann durch eine Verlängerung der Anstiegs- und Abfallzeiten der Modulationsimpulse erheblich gesenkt werden. Zu diesem Zweck werden der Kondensator C10 (die Dauer des Abfalls hängt von seiner Kapazität) und die Induktivität L5 verwendet, deren Induktivität die Dauer des Anstiegs bestimmt. Die Diode VD1 dämpft den Spannungsstoß an L5, der beim Schließen des Transistors VT5 auftritt. Mit der Taste SB1 wird der Sender in den Daueremissionsmodus geschaltet: Beim Drücken der Taste sind beide Steuertransistoren – VT4, VT5 – geöffnet. Die Leiterplatte des Senders und Encoders ist in Abb. 5 dargestellt. XNUMX.
Die Platte besteht aus doppelseitigem Folien-Glasfaserlaminat mit einer Dicke von 1,5 mm. Die Folie unter den Teilen dient nur als gemeinsamer Draht und Schirm. An Stellen, an denen Leiter verlaufen, sollten Schutzkreise mit einem Durchmesser von 1,5...2 mm eingeätzt werden (in Abb. 5 nicht dargestellt). Verbindungen zur Folie des gemeinsamen Drahtes der Anschlüsse von Kondensatoren, Widerständen usw. werden als geschwärzte Quadrate dargestellt. Quadrate mit einem hellen Punkt in der Mitte zeigen die „geerdeten“ Pins der Mikroschaltungen und Drahtbrücken, die die Platine durchbohren, um bestimmte Fragmente der Leiterplatte mit dem gemeinsamen Draht zu verbinden. Es ist nicht erforderlich, Encoder und Sender auf einer gemeinsamen Platine zu montieren. Die Platine kann zugeschnitten werden (Abb. 5) und die notwendigen Verbindungen können mit einem vieradrigen Kabel (A, B, +Upit, General) hergestellt werden, dessen Länge bis zu 10 m betragen kann. Alle Widerstände im Encoder sind MLT-0,125. Kondensatoren C1, C3, C4 - K10-176; S2, S6 – KM-6; C5 – jedes Oxid geeigneter Größe. Ein fehlerfrei montierter Drehgeber muss nicht justiert werden. Der Sender verwendet MLT-0,125-Widerstände. Kondensatoren C1 - C4 - KD-1; C5, C6 – KM-6 oder KM-5; S7 - KD-2; S8 - K10-176. Drosseln L3, L4 - D-0,1. Der Induktor L5 ist auf einen Magnetkern gewickelt, der aus drei Ferritringen K7,5x4x2,5 (Ferrit - M2000) besteht. Es enthält 150...200 Windungen PEV-2 0,07-Draht. Der Aufbau der Schleifenspule L1 und ihre Position auf der Platine sind in Abb. dargestellt. 6 (Spule L2 unterscheidet sich nur durch das Fehlen einer Anzapfung). Spule L1 hat 13 Windungen (n1=7, n2=6), Windung um Windung mit PEV-2 0,48-Draht gewickelt, und L2 hat 11 Windungen, gewickelt mit PEV-2 0,56-Draht. Die Spulen sind mit M3x8-Carbonylkernen ausgestattet.
Der Quarzresonator des Senders kann einfach eingelötet werden. Doch wie die Erfahrung zeigt, weicht die tatsächliche Resonanzfrequenz oft deutlich von der auf dem Gehäuse markierten ab. Die Auswahl eines Resonators wird vereinfacht, wenn Sie Buchsen vom Stecker in die Platine einlöten, die für Stifte mit einem Durchmesser von 1 mm ausgelegt sind (Abb. 7).
Zum Einrichten des Senders werden eine 50-Ohm-Äquivalentantenne (zwei parallel geschaltete MLT-0,5 100-Ohm-Widerstände) und ein Hochfrequenzvoltmeter an den Antennenanschluss angeschlossen. Durch Drücken der Taste SB1 (kontinuierlicher Strahlungsmodus) wird die maximale Spannung am Antennenäquivalent durch Verstellen der Spulen L1 und L2 eingestellt. Der Sender kann ohne Voltmeter eingestellt werden, wenn Sie als Antennenlast eine Glühlampe mit einer Spannung von 2,5 V und einem Strom von 0,068 A verwenden. Die richtige Einstellung entspricht der maximalen Helligkeit ihres Leuchtens. Sie können sicherstellen, dass der Sender auf einer bestimmten Frequenz arbeitet, indem Sie entweder einen Frequenzmesser verwenden (er ist an die entsprechende Antenne angeschlossen) oder indem Sie das S-Meter eines entfernten CB-Radiosenders verwenden – die Messwerte seines S-Meters sollten dies tun erreichen ein ausgeprägtes Maximum in der dem Kanal entsprechenden ausgewählten Frequenz. Außerband-Emissionen des Senders werden anhand der S-Meter-Messwerte der Station in benachbarten Kanälen beurteilt. Um die korrekte Funktion der gesamten Sendestrecke zu überprüfen, benötigen Sie ein Oszilloskop. Es muss nicht unbedingt hochfrequent sein, auch S1-94 ist geeignet, wenn man dafür einen Detektionskopf anfertigt (Abb. 8). Indem Sie ein Oszilloskop mit einem solchen Kopf an die entsprechende Antenne anschließen und den Standby-Modus mit einem Sweep von 20 bis 30 ms einstellen, können Sie die Hüllkurve des übertragenen Pakets steuern.
Wenn also im Encoder der Code 101010101110011 eingestellt ist, erscheint als Reaktion auf den Triggerimpuls das in Abb. 9 gezeigte Oszillogramm auf dem Bildschirm des Oszilloskops und wird noch sieben Mal wiederholt. XNUMX.
Durch Beobachtung dieser Wellenform können Sie die Sendereinstellungen klären. Die beste Einstellung entspricht der maximalen Amplitude der Impulse (aufgrund des Widerstandsteilers im Detektionskopf liegt sie nahe bei der Hälfte der Amplitude des Hochfrequenzsignals). Auf dem Bildschirm eines Hochfrequenzoszilloskops, das direkt an das Antennenäquivalent ohne Erfassungskopf angeschlossen ist, sieht das Oszillogramm wie in Abb. 1. Die vom Sender an die Antenne gelieferte Leistung (P), der vom Verschlüsselungssender im Dauerstrahlungsmodus verbrauchte Strom, wenn die SB1-Taste gedrückt wird (Icont). Der im Modus der kontinuierlichen Codeemission (Icode) verbrauchte Strom und die Abhängigkeit dieser Größen von der Versorgungsspannung Upit sind in der Tabelle aufgeführt. 1. Der Strom im Code-Emissionsmodus wurde unter der Bedingung gemessen, dass das Codepaket 9 „Einheiten“ enthält.
Der Stromverbrauch des Geräts im Standby-Modus beträgt weniger als 5 μA. Nehmen wir Upit = 6 V an und wählen eine Stromquelle aus. Die Batterie kann aus vier galvanischen Zellen bestehen (Löten erforderlich), die in der Lage sind, kurzzeitig einen Strom von 160 mA zu liefern (dies ist mit einer Reserve). Beispielsweise können Sie AA-Zellen (316) mit einer Kapazität von 450...850 mAh verwenden. Allerdings weisen solche Elemente eine erhebliche Selbstentladung auf. Unter den elektrochemischen Quellen, deren Selbstentladungsstrom mit dem im Standby-Modus verbrauchten Strom vergleichbar ist, gibt es vielleicht nur eine Gruppe – Lithiumquellen. Viele von ihnen behalten fast ihre gesamte Kapazität (85 %) für bis zu 5...10 Jahre. Die Batterie kann aus einzelnen Elementen bestehen (die EMK der Lithiumzelle liegt je nach Eigenschaften der Elektrochemie zwischen 1,5 und 3,6 V), es gibt aber auch fertige Elemente, zum Beispiel DL223A (Spannung - 6 V). , Kapazität - 1400 mAh, Abmessungen - 19,5 x 39 x 36 mm) und DL245 (Spannung - 6 V, Kapazität - 1400 mAh, Abmessungen - 17 x 45 x 34 mm). Sie müssen sich über mehrere Jahre hinweg keine Sorgen darüber machen, einen Sender mit einer Lithiumquelle zu versorgen. Es ist möglich, es mit einem Akku mit fünf bis sechs Zellen, der über das Stromnetz oder mit einer Solarbatterie aufgeladen wird, zu betreiben. Der kurzfristige Stromverbrauch und die Fähigkeit vieler Batterien, im Zwangsmodus zu arbeiten, ermöglichen die Verwendung von Batterien mit einer sehr geringen Kapazität – 50 ... 100 mAh. Ein schematisches Diagramm eines Funkempfängers, der Signale von Funknetzwerksendern empfängt, ist in Abb. dargestellt. 10. Der Hochfrequenzverstärker (RFA) besteht aus Feldeffekttransistoren VT1 und VT2. Beide HF-Schaltkreise (L2C1 und L3C2) sind auf die Funknetzfrequenz abgestimmt. Die HF-Verstärkung hängt vom Widerstandswert des Widerstands R4 ab: Bei einem höheren Widerstand ist die Verstärkung geringer.
Der Ausgangskreis des HF-Verstärkers ist induktiv mit den Eingängen des DA1-Mikroschaltkreises gekoppelt, der das Hochfrequenzsignal in ein Zwischenfrequenzsignal umwandelt. Bei einer Senderfrequenz von 26960 kHz und einer Lokaloszillatorfrequenz von 26495 kHz erscheint am Ausgang des ZQ2-Bandpassfilters ein Signal von 465 ± 5 kHz, wobei alle Merkmale der Hochfrequenzsignalmanipulation erhalten bleiben. Der Zwischenfrequenzverstärker (IFA) ist im DA2-Chip enthalten, der einen AM-Detektor und AGC-Elemente enthält. Die Verstärkung des ZF-Verstärkers wird durch den Widerstand R11 gesteuert. Die betrachteten Empfängerstufen unterscheiden sich praktisch nicht von den Stufen eines herkömmlichen Kommunikations- oder Rundfunkempfängers. Aber die nächste Stufe – der DA3-Komparator – ist spezifisch: Er wandelt Signale von der analogen Form in die diskrete Form um – in Nullen und Einsen. Der Empfänger ist auf einer Leiterplatte (Abb. 11) aus doppelseitiger Glasfaserfolie montiert. Die Antennenbuchse X1 (CP-50-73) ist direkt auf der Platine montiert.
Festwiderstände - MLT-0,125, Abstimmwiderstände R4 und R11 - SPZ-38a. Kondensatoren C1, C2, C6 – C8 – KD-1; C3, C15, C18 – K10-176; S5, S11, S12 – KM-6; C4, C9, C13, C17 – jede Keramik geeigneter Größe; C14 - K53-30. Die Konturspulen sind auf den gleichen Rahmen gewickelt wie die Senderspulen. Die Spulen L2 und L3 enthalten jeweils 17 Windungen PEV-2 0,33-Draht, dicht hintereinander gewickelt. Die Kommunikationsspulen L1 und L4 haben jeweils 3 Windungen und werden von den „kalten“ (HF) Enden mit PEWSHO-Draht mit einem Durchmesser von 0,15...0,25 mm über die Konturenden gewickelt. Möglicherweise muss der Widerstand R12 ausgewählt werden: Bei einer Empfängerversorgungsspannung von 9 V und einem möglichen Abfall sollte die Versorgungsspannung der DA2-Mikroschaltung innerhalb von 5 ± 0,5 V bleiben. Der Empfänger ist auf das Signal eines nahe gelegenen Senders abgestimmt, der mit einer äquivalenten 50-Ohm-Antenne ausgestattet ist. Es ist notwendig, den Modus der kontinuierlichen Codeausgabe einzustellen (Eingang D ist mit dem Pluspol der Stromquelle verbunden). Das Oszilloskop wird an den Ausgang des DA2-Chips (Pin 9) angeschlossen. Durch die Anpassung beider Empfängerkreise erreichen wir die maximale Amplitude eines einzelnen Impulses auf dem Oszilloskopbildschirm. Bei einem digitalen Signalempfänger ist es sehr wichtig, die Komparatorschwelle richtig einzustellen. Damit das Signal an seinem Ausgang entweder einem Low- oder High-Pegel zugeordnet werden kann, muss die Bedingung |U3-U4|>Upit/КU erfüllt sein, wobei U3 und U4 die Spannung an den Eingängen 3 und 4 des Komparators sind; KU ist seine Verstärkung (für K554SAZ KU=150·103). Von hier | U3 - U4| >60 µV. Im Spannungsbereich IU3 - U4I < 60 μV verhält sich der Komparator K554SAZ wie ein hochempfindlicher Operationsverstärker: Die Spannung an seinem Ausgang kann im Bereich von 0 bis 9 V liegen. Um sicherzustellen, dass Rauschen im Kommunikationskanal den Betrieb des Empfängers nicht zu stark beeinträchtigt, ist die Schwelle IU3 - U4I so eingestellt, dass bei fehlendem Signal fast immer die Spannung am Ausgang des Komparators DD3 (Pin 9) anliegt bleibt gleich der Versorgungsspannung. „Fast immer“ liegt daran, dass das Rauschsignal probabilistischer Natur ist und seine einzelnen Emissionen im Allgemeinen alles sein können. Allerdings ist die Wahrscheinlichkeit, dass ein Ausreißer auftritt, der den eingestellten Schwellenwert überschneidet, umso geringer, je höher der Schwellenwert selbst ist. Mit anderen Worten lösen sie bei der Festlegung einer Schwelle ein Kompromissproblem: Einerseits sollte sie so groß sein, dass es selten zu Störungen durch Rauschen kommt, andererseits sollte die Schwelle nicht so sein, dass das Nutzsignal darunter verschwindet . Indem Sie den Durchgang einzelner Codeimpulse vor einem Rauschhintergrund auf dem Oszilloskopbildschirm (am DA2-Ausgang) beobachten, können Sie den gewünschten Schwellenwert „nach Augenmaß“ einstellen. So zum Beispiel wie in Abb. 12, a. Zwar ist das Signal-Rausch-Verhältnis hier eindeutig niedrig und Rauschstörungen werden höchstwahrscheinlich recht häufig auftreten. In der in Abb. 12b werden sie deutlich seltener sein, da das Signal-Rausch-Verhältnis hier etwa doppelt so hoch ist.
Sie können das Signal-Rausch-Verhältnis auf zwei Arten erhöhen: entweder durch Erhöhen des Signalpegels des schwächsten Senders, durch die Installation beispielsweise einer effizienteren Sendeantenne an dieser Anlage oder durch Reduzierung des Rauschpegels, obwohl hier Möglichkeiten bestehen sind nicht so groß (Verengung der Empfängerbandbreite, Reduzierung des Eigenrauschens). Aber das allgemeine Prinzip ist klar: Der Komparator legt die Schwelle I Uз - U4|=Umin/2 fest, wobei Umin das schwächste Einzelsignal ist. In diesem Fall ist der Einfluss des Rauschens auf den Durchgang von Null- und schwachen Einzelsignalen ungefähr gleich. Die Ansprechschwelle des Komparators hängt vom Widerstandswert des Widerstands R15 ab. Da die Spannung am Ausgang von DA2 (Pin 9) im „Reinluft“-Modus nahe Null liegt, liegt bei R15 = 3 MOhm eine Schwelle |U3-U4| = UpitR13/(R13+R15) =75 mV. Dies bedeutet jedoch nicht, dass sie während des Betriebs unverändert bleibt: Wenn ein Träger oder eine starke Störung im Kanal auftritt, erhöht sich die Spannung an Pin 9 von DA2 (schaltet sich auf +Upit) und der eingestellte Schwellenwert sinkt automatisch. Empfänger dieser Art stellen auch besondere Anforderungen an das AGC-System. Einerseits muss es schnell sein, damit der Empfänger trotz Störungen Fenster mit „sauberer“ Luft nutzen kann (denken Sie daran, dass das Signal nur 32 ms durchläuft). Andererseits muss die AGC langsam sein, um die Linearität des Kanals aufrechtzuerhalten und zu verhindern, dass er langfristig durch Störungen mit niedrigem Pegel (im Verhältnis zum Nutzimpuls) verstopft wird. Bei dem beschriebenen Empfänger steuert die AGC nur die Verstärkung der ersten Stufe des Verstärkers (Änderung der Versorgungsspannung). Seine Trägheit hängt in erster Linie von der Kapazität des Kondensators C10 ab. Es gibt aber auch andere Möglichkeiten, wie aus Abb. hervorgeht. 13 Fragmente des Blockdiagramms der K157XA2-Mikroschaltung.
Das digitalisierte Signal wird einem Decoder zugeführt, dessen Schaltung in Abb. dargestellt ist. 14. Es basiert auf einem 16-Bit-Schieberegister (DD3, DD4), das den aus der Luft empfangenen Code enthalten soll. Die hierfür notwendigen Signale werden von den Zählern DD1 und DD2 erzeugt. Der im DD1-Chip eingebaute Generator arbeitet mit der Frequenz des „Uhr“-Quarzresonators ZQ1. Die gleiche Frequenz wurde zur Erzeugung des Verschlüsselungssignals des Senders verwendet.
Das Hochpegelsignal am Ausgang 210 des Zählers DD2 versetzt den Decoder in den Standby-Modus (der Durchgang eines Mäanders mit einer Frequenz von 32768 Hz vom Ausgang K der Mikroschaltung DD1 wird durch das Element DD8.1 blockiert). Der Decoder bleibt in diesem Zustand, bis am Ausgang des Elements DD7.1 ein High-Pegel-Impuls erscheint – der Startimpuls eines codierten Funksignals oder ein Störimpuls. Entlang der Flanke dieses Impulses entsteht an den R-Eingängen aller Zähler und Register ein kurzer Einzelimpuls, der diese in ihre ursprüngliche Position bringt. Die Dauer dieses Impulses wird durch die Parameter der Integrierschaltung R4C1 bestimmt. Da aber nach dem Reset-Impuls auch die DD8.1-Sperre aufgehoben wird (jetzt ist der Ausgang 210 DD2 Low), erscheint nach ca. 1 ms ein High-Pegel am Ausgang 25 des DD2-Zählers. Das Schieberegister verschiebt den Inhalt aller seiner Bits (sofern sie nur Nullen enthalten) zu den höheren Bits (in Abb. 14 nach unten) und trägt in das erste Bit eine Eins oder eine Null ein – was auch immer gerade ist der Eingang D (Pin 7) DD3. Dieses Verschiebungslesen wird fortgesetzt, bis der DD210-Ausgang 2 hoch geht und der Decoder stoppt. Als Beispiel in Abb. Abbildung 15 zeigt die Vorgehensweise zur Eingabe des Codes (1)01010101110011 in das Schieberegister (in Klammern steht der Startimpuls).
Am Ende des Decoderbetriebs, wenn der sechzehnte Schiebeimpuls durchläuft, sollte der Code des Sicherheitssystems (OS) an den Pins 2 DD3 und 5, 4, 3, 10, 13, 12, 11 DD4 sowie an den Pins 4, 3 erscheinen , 10, 13, 12 und 11 DD3 - Code des geschützten Objekts. Der empfangene OS-Code wird vom VD2-VD9-Diodendecoder gelesen. Und wenn der Code mit dem von den Dioden eingestellten Code übereinstimmt (hier - 01010101), erscheint am Ausgang des DD8.3-Elements ein hoher Pegel. Dieses Signal blockiert das Zurücksetzen der Register (ihre Verschiebung ist bereits blockiert) und schaltet ein alarmierendes akustisches Signal ein, wodurch die Aufmerksamkeit des Bedieners auf das HG1-Display gelenkt wird, auf dem der Objektcode wiedergegeben wird. Sie können die Aufzeichnung zurücksetzen und den Decoder wieder in den Steuermodus versetzen, indem Sie die Taste SB1 drücken. Wenn in den für den Betriebssystemcode reservierten Bits eine andere Zahl enthalten ist, kehrt der Decoder nach 32 ms selbst in den Standby-Modus zurück, ohne jemanden über die geleistete Arbeit zu informieren. Natürlich kann der Betriebssystemcode unterschiedlich sein. Das Prinzip seiner Dekodierung ist einfach: Alle Registerbits, die Nullen enthalten sollten, werden mit den Anoden der Dioden verbunden. Offensichtlich wird ein niedriger Pegel am Widerstand R8 nur dann auftreten, wenn alle Anoden dieser Dioden Nullen haben. Der Einheitenvergleich erfolgt auf die gleiche Weise: Ein hoher Pegel am Eingang des DD8.2-Elements tritt nur dann auf, wenn an allen Kathoden der „Einheit“-Dioden Einheiten vorhanden sind. Bei korrekter Übernahme beider Gruppen erscheint am Ausgang des Elements DD8.3 ein High-Pegel – ein Zeichen dafür, dass der OS-Code im Register mit dem im Diodendecoder eingegebenen übereinstimmt. Widerstand R2 ist KIM-0,125, der Rest ist MLT-0,125. Kondensatoren C2, C3 - KD-1; S1, S4, S5 – KM-6; C6 – jedes Oxid geeigneter Größe. Der Knopf SB1 ist ein MP7Sh-Mikroschalter, der auf die Platine genietet ist. Der dynamische Kopf BA1 muss eine Leistung von mindestens 0,5 W haben. Der Decoder ist auf einer Leiterplatte aus doppelseitiger Glasfaserfolie mit einer Dicke von 1,5 mm montiert (Abb. 16).
Der Flüssigkristallindikator HG1 ist auf einer separaten Platine mit den Maßen 60x55 mm montiert, die aus einseitig folienbeschichtetem Glasfaserlaminat mit einer Dicke von 1,5 mm besteht (Abb. 17). Die Verbindung zur Decoderplatine erfolgt über dünne, flexible Leiter mit Fluorkunststoff-Isolierung.
In der Version des Autors wurden die Platinen des Funkempfängers, des Decoders und der Flüssigkristallanzeige mithilfe von vier Bolzen mit M18-Gewinde (hergestellt aus einer Fahrradspeiche) und röhrenförmigen Lautsprechern zu einem einzigen Block zusammengebaut (Abb. 2). Es wurde ein Gehäuse angefertigt, in dessen Frontplatte sich Ausschnitte für das Display und den Dynamikkopf sowie C3adi-Löcher für die Koaxialsteckerbuchse und Stromkabel befanden. Im oberen Teil des Gehäuses wurde ein SB1-Knopfantrieb (eine kurze Niete mit Senkkopf) verbaut. In der Version des Autors hatte das Gehäuse die Abmessungen 122x62x52 mm.
Die Stromquelle für den Empfänger kann fast jeder 9-V-Wechselstromadapter sein, im Falle eines Stromausfalls muss er jedoch durch eine galvanische oder wiederaufladbare Batterie gestützt werden, die wie in Abb. gezeigt eingeschaltet wird. 19. Der vom Empfänger verbrauchte Strom beträgt im Standby-Modus 6,5 mA, im Alarmmodus weniger als 45 mA.
Abschließend – über Antennen. An geschützten Standorten in der Nähe des Empfangszentrums (bis zu 1 km) können Sie kleine Antennen von tragbaren CB-Funkgeräten verwenden; an abgelegenen Standorten können Sie Antennen in voller Größe dieser Reichweite verwenden (siehe beispielsweise den Artikel „Draht-CB Antennen“ in „Radio“)“, 1996, Nr. 9, S. 9). In jedem Fall ist es besser, die Antenne verdeckt zu platzieren. Die Antenne des Empfangszentrums muss in voller Größe sein. Es ist besser, wenn es sich um einen Schleifenvibrator oder eine Antenne mit Spartransformatoranpassung handelt (Antennen mit einem Gleichstromwiderstand von nahezu Null sind weniger empfindlich gegenüber Störungen außerhalb des Bandes). Es kann sich herausstellen, dass die Verstärkung des Empfangspfads auch nach Maßnahmen zur Reduzierung in UFC und IF zu hoch bleibt. Anschließend wird die Antenne über einen Hochfrequenzteiler angeschlossen (Abb. 20, Tabelle 2), der den Signalpegel am Antenneneingang des Empfängers auf ein akzeptables Niveau reduziert. Da eine genaue Aufteilung des Signalpegels nicht erforderlich ist, werden die RA- und RB-Werte auf den nächsten Nennwert gerundet.
Die Nutzung von Funkfrequenzen sowie der Erwerb und Betrieb von Funksendern muss auf der Grundlage entsprechender Genehmigungen der Behörden des staatlichen Hochfrequenzdienstes erfolgen. Autor: Yu.Vinogradov, Moskau
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