 |
Структурная схема передатчика. Краткое описание структурной схемы.
|
|
|
|
К курсовому проекту по предмету
«Устройства формирования сигналов»
Проектирование связного передатчика
Преподаватель: Булатов Л.И.
Студент: Бабинцев С.Л.
Группа: Р-409а
Екатеринбург 2003
СОДЕРЖАНИЕ
Задание к курсовому проекту
Введение
1. Структурная схема передатчика. Краткое описание структурной схемы
2. Трактовка схемных решений для автогенератора
3. Подробное обоснование роли всех элементов схемы
4. Расчет режима оконечного каскада РПУ
4.1. Расчет коллекторной цепи выходного каскада
4.2. Расчет входной цепи оконечного каскада
5. Расчёт параметров антенны
6. Расчет согласующего устройства оконечной ступени с антенной
6.1. Расчет блокировочных элементов
6.2. Расчет колебательного контура
Заключение
Список использованной литературы
Задание к курсовому проекту
Передатчик с частотной модуляцией: мощность Р1=1,5 кВт, несущая частота f=27,2 МГц.
Антенна: штыревая, длина антенны la=1.8м, радиус антенны r=8м.
Содержание пояснительной записки:
· Принципиальная схема радиопередатчика,
· Структурная схема передатчика с кратким описанием его работы,
· Трактовка схемных решений для автогенератора, модулятора и устройства согласования оконечного каскада передатчика с антенной,
· Электрический расчет оконечной ступени передатчика и его схемы связи с нагрузкой
· Подробное обоснование роли всех элементов принципиальной схемы передатчика,
· Заключение
Введение.
Радиопередающее устройство (РПУ) - необходимый элемент любой системы передачи информации по радио - будь то система радиосвязи, телеметрическая или навигационная системы. Параметры радиопередатчиков весьма разнообразны и определяются конкретными техническими требованиями к системе передачи данных. РПУ представляют сложную систему, в состав которой входит высокочастотный тракт, модулятор для управления колебаниями высокой частоты в соответствии с передаваемой информацией, источники питания, устройства охлаждения и защиты. Диапазон СВЧ обладает огромной информационной емкостью. Радиопередатчики в диапазоне СВЧ применяют в радиолокационных станциях (РЛС), телевидении, ретрансляционных линиях связи, для тропосферной и космической связи, для радиоуправления и бортовой аппаратуры радиопротиводействия и для многих других специальных назначений. РПУ можно классифицировать по назначению, диапазону волн, мощности, виду модуляции, условиям работы и др. Эти признаки определяют специфику проектирования каждого вида передатчиков. Например, рабочий диапазон волн и мощность на выходе обуславливают выбор активного элемента и конструкцию колебательных систем. Амплитудную и импульсную модуляцию колебаний осуществляют в выходных ступенях, частотную модуляцию - в возбудителях, причем для обеспечения высокой стабильности несущей частоты применяют систему автоматической подстройки частоты (АПЧ).
|
|
|
Структурная схема передатчика. Краткое описание структурной схемы.
 |
УНЧ - усилитель низкой частоты
ФНЧ - фильтр нижних частот
УЧ - управитель частоты
КАГ - кварцевый автогенератор
УВЧ - усилитель высокой частоты
F*2 - удвоитель частоты
СУ - согласующее устройство
ОК - оконечный каскад
Передатчик выполнен по схеме с непосредственной ЧМ в кварцевом генераторе.
На входе передатчика стоит микрофон, который преобразует звуковые колебания в электрические. Полученный информационный сигнал усиливается УНЧ и через фильтр нижних частот поступает на управитель частоты. ФНЧ ограничивает спектр модулирующего сигнала примерно до 3,5 кГц, для разборчивого приема речевых сообщений этого достаточно.
|
|
|
Управитель изменяет частоту генерируемых кварцевым автогенератором колебаний, осуществляя прямую частотную модуляцию. Таким образом получаем ЧМ сигнал с несущей f0, в нашем случае f0=13,7 МГц. Модулируемые колебания, пройдя через буфер, усиливаются УВЧ. Буфер необходим для согласования по сопротивлению выхода автогенератора с последующими каскадами. Затем производиться умножение частоты до рабочего диапазона f0=27.2 МГц. Умножение частоты повышает устойчивость работы всего передатчика, а также увеличивает глубину модуляции.
Полученные ВЧ колебания усиливаются до необходимой величины в оконечном каскаде и через согласующее устройство, которое согласует выходное сопротивление ОК с фидером, поступает на антенну, которая преобразует электрические ВЧ колебания в электромагнитные волны.
2. Трактовка схемных решений для автогенератора.
Автогенератор выполнен по осциляторной схеме(емкостная трехточка). Выбор осциляторной схемы объясняется большей надежностью автогенератора, по сравнению со схемой с кварцем в цепи обратной связи, где кварц не всегда гарантирует контроль генерируемой частоты.
Выбор емкостной трехточки объясняется тем, что обе индуктивные трехточки имеют существенные недостатки:
1) кварц шунтируется большой емкостью база-эмиттер транзистора(1-10 пФ), при включении кварца между базой – эмиттером
2) при включении кварца между коллектором и эмиттером, блокировочная индуктивность вносит свой вклад в значение генерируемой частоты, плюс к кварцу приложено большое напряжение питания.
Схема включения управителя частоты выбрана из следующих соображений: в кварцевом автогенераторе управляющую реактивность следует подключать к элементу, главным образом определяющим частоту, т.е. к кварцевому резонатору, при этом либо последовательно либо параллельно. Варианты подключения приведены на рис. 2.
Четвертый вариант наихудший, так как параллельно кварцу стоит индуктивность, которая может определять генерируемую частоту. Первый и второй варианты имеют общий недостаток: сужается полоса, где кварц имеет индуктивный характер. Наиболее приемлем третий вариант, при котором понижается частота последовательного резонанса, но расширяется полоса, где кварц имеет индуктивное сопротивление. Для применений третьего варианта необходима управляемая индуктивность, которую легко реализовать, включив последовательно с варикапом индуктивность такой величины, чтобы суммарное сопротивление на частоте генерации носило индуктивный характер.
|
|
|
В качестве согласующего звена выбран параллельный колебательный контур. Выбор такого схемотехнического решения объясняется тем, что он обеспечивает необходимую фильтрацию высших гармоник и прост в эксплуатации.
|
|
|
