Радиопередающее устройство, работающее в режиме однополосной модуляции - Дипломная работа

Радиопередающие устройства такого типа получили широкое распространение в диапазоне частот f = 1,5 - 30,0 МГЦ в качестве связных, так как речевой (передаваемый) сигнал достаточно узкополосен - 300… 3400 Гц. Это обусловлено назначением такого вида передатчиков, как в энергопотреблении (мобильные радиостанции), так и особенностями данного частотного диапазона, а именно его низкой информационной емкостью. Исходя из вышеуказанных обстоятельств, можно сделать вывод, что однополосная модуляция обладает рядом преимуществ перед обычной амплитудной модуляцией. К ним относятся: более узкая полоса частот радиоканала (что позволит осуществлять частотное уплотнение каналов), лучшие энергетические характеристики радиопередатчиков (повышенный КПД по сравнению с обычной амплитудной модуляцией), универсальность (использование в стационарных условиях в качестве базовых станций, а также в системах подвижных служб - сухопутной, морской, воздушной). Требования, которым должен удовлетворять передатчик, это, прежде всего, простота схемного исполнения (которая достигается применением современной элементной базы), что обеспечивает высокую надежность, возможности работы в широком диапазоне температур и влажности окружающей среды, простота в обращении, иногда ударостойкость, малое энергопотребление, а также низкая себестоимость.Однополосный сигнал формируется фильтровым методом на относительно низкой частоте (f0 = 500 КГЦ) и переносится с помощью преобразователей частоты в рабочий диапазон. Краткое описание предлагаемой структурной схемы и назначение блоков: Звуковой сигнал с микрофона усиливается усилителем нижних частот (УНЧ) до необходимого уровня и попадает на балансный модулятор 1 (БМ 1), на второй вход которого поступает напряжение с частотой f0 = 500 КГЦ (в качестве опорной частоты f 0 используется сигнал, формируемый синтезатором частоты). Частота этого генератора выбрана с учетом амплитудно - частотной характеристики электромеханического фильтра (ЭМФ) и выбором рабочей боковой полосы (верхней). Для этой частоты промышленностью выпускаются электромеханические фильтры (ЭМФ) с крутизной характеристики затухания S = 0,1…0,15 ДБ/Гц, кроме того, синтезатор частоты обеспечит заданную относительную нестабильностью частоты, так как в его составе используется кварцевый генератор. После прохождения сигнала через БМ 1 и ЭМФ сигнал затухает, поэтому целесообразно применить компенсационный усилитель (КУ 1), с выхода которого сигнал поступает на БМ2.Рациональный выбор транзистора для оконечного каскада передатчика определяет такие характеристики усилителя, как коэффициент полезного действия (КПД) и коэффициент усиления по мощности. Для оценки мощности Р1, которую должен отдавать транзистор, следует задаться величиной КПД цепи связи: h цс = Рфидера / Р1 В зависимости от схемы цепи связи, мощности и рабочей частоты передатчика величина КПД цепи связи может находиться в пределах от 0,7 до 0,9. Исходя из вышеуказанных рассуждений, можно определить минимальную полезную мощность Р1 с учетом цепи связи, которую должен развивать транзистор. Выбор транзистора для оконечного каскада передатчика необходимо сделать с учетом развиваемой пиковой мощности (с учетом КПД оконечного каскада), и рабочей частоты - не менее 30 МГЦ.Предполагается, что между базой и эмиттером транзистора по радиочастоте включен резистор , предназначенный для устранения "искажений" в импульсах коллекторного тока.Амплитуда первой гармоники напряжения на коллекторе в критическом режиме: Амплитуда первой гармоники коллекторного тока: Постоянная составляющая коллекторного тока: Максимальная мощность, потребляемая от источника питания: КПД коллекторной цепи при номинальной нагрузке: Мощность, рассеиваемая на коллекторе транзистора: Добавочное сопротивление эмиттерной нагрузки: Коэффициент усиления по мощности: В результате выполнения расчета входной (базовой) и коллекторной цепи транзистора видно, что в выбранном режиме транзистор обеспечивает требуемую мощность 11,2 Вт на выходе каскада. Коэффициент усиления по мощности Кр = 14, при этом имеет достаточно высокий КПД » 72 %. Индуктивности выводов и емкости кристалла транзистора имеют малую величину, поэтому на данных частотах они влияния не оказывают. Блокировочные элементы рассчитываются исходя из следующих соотношений: Разделительная емкость Сбл ставится для передачи ВЧ сигнала, т.к. обладает малым сопротивлением как элемент согласования. Также емкость Сбл ставится для устранения взаимного влияния каскадов передатчика друг на друга через источник питания.Автогенераторы в радиопередатчиках являются первичными источниками колебаний, частота и амплитуда которых являются основными параметрами схемы, и должны в минимальной степени зависеть от внешних условий. В состав автогенератора обязательно входит активный элемент (транзистор) и колебательная система, определяющая частоту колебаний. С этой целью автогенератор стараются защитить от внешних воздействий: температуры, вибраций, влажности, электромагнитных и радиоактивных излуче

СОДЕРЖАНИЕ

ВВЕДЕНИЕ

ЗАДАНИЕ НА ПРОЕКТИРОВАНИЕ

1. ВЫБОР И ОБОСНОВАНИЕ СТРУКТУРНОЙ СХЕМЫ

2. РАСЧЕТ РЕЖИМА РАБОТЫ ОКОНЕЧНОГО КАСКАДА

2.1 Выбор типа транзистора

2.2 Расчет входной цепи транзистора

2.3 Расчет коллекторной цепи оконечного каскада

3. РАСЧЕТЫ И ВЫБОР ВХОДЯЩИХ КАСКАДОВ

3.1 Расчет кварцевого автогенератора

3.2 Выбор типа балансного модулятора

3.3 Выбор и расчет фильтров

4. РАСЧЕТ ЛИНИИ СВЯЗИ

5. СИНТЕЗАТОР ЧАСТОТЫ

6. РАСЧЕТ СИСТЕМЫ ОХЛАЖДЕНИЯ ТРАНЗИСТОРА 2Т925В

7. ИСТОЧНИК ПИТАНИЯ

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

ПРИЛОЖЕНИЯ