Разработка приемного устройства системы связи с подвижными объектами, выбор и обоснование структурной схемы. Расчет базового блока радиотелефона, функциональной и принципиальной схемы приемника и передатчика, частотно-модулированного автогенератора.
Аннотация к работе
В настоящее время широкое распространение получили различные виды беспроводной связи: сотовая, транковая, связь посредством радиостанций и т.п. Существуют различные модели радиотелефонов, выпускаемые фирмами SANYO, SENAO, PANASONIC и др., которые различаются по частотному диапазону, мощности излучения, чувствительности приемника и т.п. Радиус действия радиотелефона зависит от многих факторов: мощности излучения, чувствительности, типа применяемой антенны и высоты ее установки. Практика показывает, что при применении соответствующих мер, реально получить дальность действия порядка 10-20 км в городе, а при использовании направленной антенны существенно повысить ее. Так как условия распространения радиоволн сильно зависят от частоты излучаемого сигнала, то из радиотелефонов диапазонов 30, 300 и 900 МГЦ для достижения большого радиуса действия следует использовать вторые.Такие радиотелефоны в настоящее время получили весьма широкое распространение и все чаще и чаще пользуются спросом у покупателей. Вниманию владельцев такого рода радиотелефонов предлагается следующая его модернизация: частоты несущих, мешающих приему полезных передач, переносятся в СВ-диапазон (Си - Би - диапазон), специально выделенный для работы гражданских связных средств (преимущественно радиостанций). В этом диапазоне разрешается излучать сигнал мощностью до 10 Вт, что позволит увеличить дальность действия радиотелефона в черте города до 10 - 15 км, а также исключить помехи при приеме полезных сигналов. Сигнал с базы по кабелю на частоте 46,730 МГЦ поступает в базовый блок, где после его усиления он излучается антенной в пространство и принимается непосредственно трубкой. Ответный сигнал с трубки на частоте 49,120 МГЦ подается на блок подвижного объекта, который не только осуществляет перенос спектра полезного сигнала с этой частоты на частоту 27,015 МГЦ, но и после усиления излучает антенной обратно.Из ТЗ и его анализа видно, что на вход передающего узла базового блока поступает частотно-модулированный сигнал с несущей частотой и уровнем входного возбуждения при , т.е. мощность входного сигнала равна На антенном же эквиваленте требуется получить мощность излучения Очевидно, что в этом случае наш передающий узел представляет собой простой высокочастотный линейный усилитель, состоящий для обеспечения заданной выходной мощности из необходимого числа усилительных каскадов. Тогда структурная схема передающего узла базового блока выглядит предельно просто. Для обеспечения заданных в ТЗ параметров относительно входной и выходной частот приемника-преобразователя (центральная частота на входе , а центральная частота на выходе ) возможны два варианта построения схемы проектируемого устройства: непосредственный перенос сигнала с одной несущей частоты на другую с помощью преобразователя частоты (см. рисунок 2.2); прием высокочастотного сигнала и выделение из него информационного низкочастотного сигнала с помощью приемного устройства, а затем его перенос на новую несущую при помощи частотно-модулированного автогенератора ЧМАГ (см. рисунок 2.3).В передатчиках «мощные» транзисторы чаще всего приходится использовать почти на пределе их возможностей по частоте, т.е. в области «высших» частот Поэтому их коэффициент усиления по мощности мал и зависит от частоты следующим образом: , (3.1) где - условия работы транзистора в рассматриваемом каскаде проектируемого передатчика. При этом в течение части периода радиочастотных колебаний эмиттерный переход закрыт, транзистор находится в состоянии отсечки; в течение другой части периода при открытом эмиттерном переходе транзистор может находиться в активном состоянии или в состоянии насыщения. По этому признаку различают два режима работы транзистора: недонапряженный - транзистор попеременно находится в состоянии отсечки и в активном состоянии; ключевой - транзистор попеременно находится в состояниях отсечки и насыщения. При выполнении ГВВ на биполярных транзисторах (БТ) их включают по схеме с общим эмиттером (ОЭ), где одновременно обеспечивается усиление, как по току, так и по напряжению и тем самым достигается наибольший коэффициент усиления по мощности /3/.Наибольшее распространение получила схема , так как она, во-первых, обладает наилучшей фильтрацией высших гармоник изза большого сопротивления индуктивности на рабочей частоте, которая включается последовательно с нагрузкой, а, во-вторых, используется только одна катушка индуктивности, что приводит к высокому значению КПД этой схемы. На практике также применяют и Т-цепочку, показанную на рисунке 4.3, состоящую из емкостей и индуктивности , в качестве которой может использоваться индуктивность монтажа и вывода транзистора. Тогда правая цепочка трансформирует в некоторое сопротивление , а левая трансформирует в , причем должно быть больше , в Т - цепочке и меньше , в П - цепочке (см. рисунок 4.6). Для второй П-цепочки в качестве сопротивления выступает сопротивление , а уже сопротивление равно . Тогда по тем же формулам окончательно получим, что для второй П-цепи