Передатчик связной МВ диапазона с ОМ

                                                                          Содержание 

1.Введение                                                                                                                                  2

2.Внешнее  проектирование устройства                                                                               2

3.Разработка  и расчёт структурной  схемы передатчика                                                  3

4.Разработка  схем и расчёт  каскадов принципиальной  схемы                                         8

  4.1.Расчёт  выходного ГВВ  передатчика                                                                             8

  4.1.1.Расчёт  входной цепи выходного  каскада                                                                   9

  4.1.2.Расчёт  согласующего четырёхполюсника                                                                 10

  4.1.3. Расчёт номиналов  элементов схемы  ГВВ                                                                12

4.2.Расчёт  автогенератора синтезатора частоты                                                         12

4.3.Расчёт  схемы балансного  модулятора                                                                          17

5.Расчёт  промышленного КПД                                                                                              20

6.Требования  к источнику питания                                                                                       20

7.Заключение                                                                                                                           21

8.Литература                                                                                                                         22

9. Приложение(перечень элементов)                                                                                 23                                     

10.Схема  электрическая принципиальная                                                                          24                         

 

                                                     
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

ВВЕДЕНИЕ 

      Любая система связи включает в себя радиопередающее устройство. Задача радиопередатчика – преобразование энергии постоянного тока источников питания в электромагнитные колебания и управление этими колебаниями.

    В данной работе производится расчет радиопередающего устройства с однополосной  модуляцией. Однополосная модуляция применяется в передатчиках, предназначенных для низовой телефонной радиосвязи, радиовещания на УКВ, звукового сопровождения телевидения, радиорелейной, тропосферной и космической связи.

    Выполнение  технических требований предъявляемых  к современным передатчикам оказывается  сложной задачей, тем более что  некоторые из этих требований взаимно  противоречивы. Для удовлетворения всех требований приходится использовать прием разделения функций между отдельными составными частями устройства так, чтобы каждая часть выполняла в полной мере свою задачу, в соответствии с установленными требованиями, и не мешала бы другим частям устройства столь же точно выполнять их функции.

      Составленная таким образом внешнее  проектирование устройства дает  возможность разработчику выбрать  оптимальную структуру передатчика,  определить количество составных  частей и технические требования  к ним. Проще говоря, внешнее проектирование устройства дает возможность увидеть устройство и принципы работы прибора уже на самом раннем этапе проектирования.  

                           ВНЕШНЕЕ ПРОЕКТИРОВАНИЕ УСТРОЙСТВА 

    Требуется  спроектировать бортовой связной передатчик с непрерывным сигналом однополосной модуляцией на транзисторах мощностью 100 Вт, диапазоном несущих частот 4 – 24 МГц и частотой модулирующего сигнала 0.3 – 3.4 кГц.

    Так как передатчик с непрерывным  излучением сигнала, то определим число  и границы поддиапазонов.

    Найдём  коэффициент перекрытия диапазона  рабочих частот диапазона:

                                              

    Так как  >1.7…2, то определим количество поддиапазонов:

                                    

    где - коэффициент перекрытия одного поддиапазона .

    Найдём  фактический коэффициент перекрытия одного поддиапазона:

                                             

    Определим границы поддиапазонов: 

    1-й  поддиапазон:  

                

    2-й  поддиапазон:

           

         3-й поддиапазон:

       
 

          РАЗРАБОТКА И РАСЧЁТ СТРУКТУРНОЙ СХЕМЫ ПЕРЕДАТЧИКА 

      Связные передатчики коротковолнового диапазона (f = 1,5-30,0 МГц) работают в режиме однополосной модуляции (ОМ). Однополосный сигнал формируется фильтровым методом на относительно низкой частоте (500 кГц ) и переносится с помощью преобразователей частоты в рабочий диапазон. Многократное преобразование сигнала сопровождается появлением большого числа комбинационных составляющих, которые при неудачном выборе частот преобразования могут попасть на вход усилителя мощности и создать помехи вне рабочего диапазона передатчика.

      Структурная схема передатчика с однополосной модуляцией должна строиться так, чтобы снизить вероятность излучения паразитных колебаний и свести к минимуму число перестраиваемых цепей в промежуточных и оконечном каскадах передатчика. 

    Найдём  номинальную мощность активного элемента выходного каскада (ГВВ):

                        

    где:

     - коэффициент производственного  запаса, равный1.2…1.4

     - заданная мощность в нагрузке

     - КПД колебательной системы, равный 0.95…0.98

     -КПД симметрирующего трансформатора  на выходе колебательной системы  при симметричном входе антенны  равный 0.9…0.95

     - КПД согласуещего фильтра  (0.8…0.9) 

    По  полученным данным выберем тип транзистора выходного каскада, ориентируясь на следующие критерии:

                                        и  

    Это транзистор КТ-912А, который имеет  следующие параметры: 

                                                     Таблица № 1 

 
 

    Так как полученная мощность превышает 40 Вт, то применим модульное построение ГВВ по схеме сложения мощностей. Пусть будут два модуля, при этом мощность развиваемая на выходе одного активного элемента:

                                

    где - КПД суммирующей системы (0.8…0.9)

     - число модулей 

    Найдём  мощность предвыходного каскада:

                              

    где:

     -коэффициент усиления по мощности  выходного каскада равный 5…8

     - КПД цепей распределения  мощности между выходным и  предвыходным каскадами (0.85…0.95) 

    Так как мощность меньше 40 Вт, то применим один каскад на транзисторе типа КТ-912А с параметрами приведёнными в таблице № 1.

    Полагаем, что на вход тракта промежуточного каскада от схемы формирования однополосного сигнала (СФОС) подаётся колебание мощностью 0.025…0.06 Вт, при этом для определения числа и состава промежуточных каскадов найдём выходную мощность последнего промежуточного каскада:

                           

    где - КПД межкаскадных согласующих цепей (0.88…0.9)

    Далее найдём коэффициент усиления по мощности всего тракта промежуточного усиления:

                                   

    где - выходная мощность возбудителя (синтезатора) частот, равная примерно 0.25…0.6 Вт.

    Тогда число промежуточных каскадов равно:

                                   

    Видно, что каскад можно реализовать на транзисторе КТ-922А, который имеет следующие параметры:

                                                      Таблица № 2