Модем для пакетной связи

В последние несколько лет в радиолюбительском мире появился повышенный интерес к так называемой пакетной связи. Необходимо внести ясность, что же это такое. Представление о том, что это какой-то новый , сверхпомехозащищенный вид связи не соответствует действительности.
В настоящее время пользователи персональных компьютеров за рубежом имеют возможность работать в локальных и глобальных сетях, предоставляемых им за плату отдельными компаниями или государствами. Эти сети обладают огромной пропускной способностью, разветвленностью и обеспечивают в пределах сети гарантированную передачу информации.
Физической средой для передачи информации в таких сетях являются коаксиальные кабели, световоды и просто скрученные пары проводов. Радиолюбители мира задумали и успешно реализовали идею объединения персональных компьютеров в сеть, где физическим носителем информации является эфир. Взяв за основу один из стандартных профессиональных протоколов обмена Х.25 и внеся в него некоторые дополнения, радиолюбители пришли к соглашению работать в своей сети согласно модернизированному протоколу, которому присвоили имя АХ.25.
Любительский протокол, как и его "старший брат", базируется на принципах работы в сети с коммутацией пакетов информации (в отличие от сетей с коммутацией каналов и др.). Отсюда и пошло распространенное ныне название "пакетная связь".
Для того, чтобы объеденить компьютеры радиолюбителей в сеть, необходимо иметь некоторое устройство сопряжения, так называемый терминальный узловой контроллер (Terminal Node Controller, сокращенно TNC), TNC берет на себя задачи предварительной обработки информации перед передачей ее в сеть и после приема из сети. Выполняемые им функции сложны и многообразны и в данной статье не приводятся.
Необходимо отметить, что для устойчивой работы в люьительских сетях, требуется выполнение двух условий:
  • уверенная двухсторонняя связь, как минимум, с одной из работающих в сети станций;
  • высокая стабильность частотовременных параметров приемнопередающей аппаратуры.
    Описываемое здесь первичное устройство для пакетной связи-двускоростной модем- обеспечивает возможность работы в сети при скорости обмена информацией 300 и 1200 Бод (соответственно в диапазонах КВ и УКВ).
    Этот модем можно подключить к любому персональному компьютеру, имеющему математическое обеспечение для работы в режиме пакетной связи. Имеется возможность соединить его с компьютером "Радио-86РК". Более подробную информацию как по описываемому модему, так и по терминальному узловому контроллеру к "Радио-86РК" (комплект документации, печатные платы и т.д.) можно получить у творческой шруппы "Радуга" (290021,Львов, аб.ящ. 8451).
    Чтобы обеспечить низкий уровень помех приему, в данной конструкции модем гальвонически развязан от контроллера (а значит, приемопередающая аппаратура от цифровой части) как по цепя питания, так и по сигнальным цепям. Без этого появляется множество пораженных точек на любительских диапазонах, что делает прием из эфира невозможным. Для развязки используются фототранзисторные оптроны.
    На рис.1 изображена схема демодулятора. Сигнал с низкочастотного выхода трансивера через ключи DA4 поступает на входной полосовой фильтр с переключаемой полосой пропускания, собранный на микросхемах DA1, DA2, а с него- на два усмлителя-ограничителя. Один из них-с регулируемым уровнем ограничения, реализованный на микросхеме DA8 совместно с элементами DD1.1-DD1.3, R11, VD3, C5. Он формирует сигнал занятости канала. Второй на микросхеме DA3- преобразует отфильтрованный входной сигнал в сигнал прямоугольной формы, необходимый для работы фазочастотного демодулятора.
    Фазочастотный демодулятор собран на микросхеме DA5, выполняющей функции генератора и фазового компаратора. Электронные ключи на транзисторах VT2-VT6 в зависимости от переключателя SA1 коммутируют частотозадающие резисторы R27-R30 и конденсаторы фильтра С7,С8. Демодулированный сигнал поступает на вход активного фильтра нижних частот, выполненного на микросхеме DA6. С его выхода отфильтрованный сигнал идет на один из входов компаратора, реализованного на операционном усилителе DA7 с разомкнутой петлей обратной связи. Уровень срабатывания можно изменить подстроечным резистором R41.
    При срабатывании компаратора открывается транзистор VT7 и через него на светодиод оптрона U1 поступает напряжение +12 В. При этом фототранзистор оптрона коммутирует цепь +5 В питание блока TNC. Через ключи на транзисторе VT8 сигналом с одновибратора на элементах DA1.1- DA1.3 управляют светодиодом оптрона U2.
    На микросхеме DD2 выполнен узел коммутирования-инвертирования сигнала принимаемых данных для индикатора настройки. Через ключи на транзисторах VT1, VT9 управляют светодиодами HL1, HL2. Первый из них информирует о настройке системы, второй- о занятости канала.
    На рис.2 приведена схема модулятора. Он состоит из трех частей: генератора, цифроаналогового преобразователя и выходного активного фильтра.
    Генератор, управляемы напряжением, собран на микросхеме DA9. Если обмен информацией происходит со скоростью 300 Бод, то нижняя генерируемая частота равна 16 кГц, а верхняя- 18 кГц. При скорости обмена 1200 Бод частоты соответственно равны 12 и 24 кГц.

    Цифроаналоговый преобразователь выполнен на микросхеме DD3 по схеме кольцевого сдвигового регистра с последовательным заполнением и весовыми резисторами на выходах разрядов. В точке соединения резисторов R73-R77 сигнал имеет псевдосинусоидальную форму и частоту в десять раз меньше входной.
    Выходной активный фильтр нижних частот на транзисторе VT13 устраняет высокочастотные составляющие в выходном сигнале.
    Такое построение модулятора позволило избежать изменения фазы выходного сигнала при манипулировании, что заметно улучшило его спектр.
    Подстроечными резисторами R58, R62, R67, R65 устанавливают необходимые чатстоты манипуляции, R82- амплитуду выходного сигнала, при которой и SSB КВ передатчиках не происходит перегрузки микрофонного усилителя, а в УКВ ЧМ передатчиках обеспечивается оптимальная девиация частоты.
    Оптрон U4 гальванически развязывает цепи управления передатчиком от цепей управления генератором и сдвиговым регистром.
    Чтобы повысить стабильность частоты генерируемого сигнала, микросхемы DA9 и DD5 питают от дополнительного стабилизатора напряжения на элементах VD2, R84, C21, C22.

    В.Голутвин (UB5WPR), Г.Члиянц (UY5XE) г.Львов

    Назад к каталогу
    Возврат на главную страницу