Выбор способа получения частотной модуляции

Содержание

 

Введение

. Выбор способа получения частотной модуляцией

2. Выбор способа обеспечения заданной стабильности частоты передатчика

.   Выбор структурной схемы возбудителя

.   Синтезатор частот, выполненный по методу активного синтеза

.   Разработка структурной схемы передатчика

.   Расчет структурной схемы ОК и ПОК усиления мощности

.   Электрический расчет режимов каскадов ВЧ тракта передатчика

8. Расчет оконечного каскада усиления

9. Расчет транзисторного автогенератора на основе трехточки

10. Расчет выходной фильтрующей системы

.   Расчет цепей согласования

12. Проектирование и расчет широкодиапазонной выходной цепи связи

13. Проектирование и расчет широкодиапазонной входной цепи связи

Список литературы

Введение

 

При расчете радиопередающего устройства необходимо отметить назначение передатчика.

Назначение передатчика - преобразование энергии источника питания в энергию электромагнитных колебаний и модуляции этих колебаний передаваемым сигналом.

В соответствии с этим определением радиопередающее устройство должно состоять из трех функциональных узлов: генератора, создающего РЧ колебания необходимой мощности и заданной частоты, модуляционного устройства, усиливающего информационный сигнал с последующим воздействием на РЧ колебания генератора, и снабжающий их электроэнергией источник питания.

Требования к передатчику определяются назначением радиосистемы и ее характеристиками. К перечню требований относятся рабочая частота или диапазон рабочих частот, выходная мощность, вид модуляции, стабильность частоты, уровень искажений сигнала, уровень внеполосных излучений, допустимые габаритно-массовые показатели, характеристики механической прочности и др.

Данные требования, в соответствии с ГОСТом 12252-86 отражены в техническом задании.

В данном курсовом проекте необходимо рассмотреть передатчик радиостанции с угловой модуляцией, предназначенной для организации сухопутной подвижной радиотелефонной связи в различных отраслях в диапазоне частот УКВ 320 - 400 МГц. Выбор УКВ диапазона для подвижных систем связи может диктоваться не только соображениями информационной емкости этого диапазона, позволяющей разместить в нем множество каналов, но и небольшими габаритами антенн и колебательных систем.

Функциональными узлами, подлежащими расчету, являются: оконечный, предоконечный каскады усиления, автогенератор, выходная фильтрующая система и цепь связи.

 

Выбор способа получения частотной модуляции

Угловая модуляция может быть получена в передатчике прямым способом, когда модулируется непосредственно частота автогенератора передатчика, или косвенным, когда в промежуточном каскаде передатчика производится фазовая модуляция. Достоинство первого способа - возможность получения глубокой и достаточно линейной частотной модуляции, недостаток - трудность обеспечения стабильности средней частоты колебания с ЧМ. Достоинство косвенного способа - высокая стабильность средней частоты, недостатки - неглубокая модуляция, трудность передачи низких модулирующих частот.

Достоинства косвенного способа получения ЧМ особенно полно проявляются в передатчиках низовой связи, где девиация частоты при ЧМ небольшая, а допустимые нелинейные искажения гораздо больше, чем у вещательных и магистральных связных передатчиков.

Число умножителей частоты, необходимое для достижения заданной девиации частоты, здесь может быть небольшим (2…4 каскада).

 

Расчет цепей согласования

 

Структурная схема усилителя мощности (УМ) в общем случае содержит активный элемент и цепи связи: входную и выходную. Каждая из цепей связи, или их еще называют цепями согласования, может выполнять ряд функций. Требования к усилителю по величинам выходной мощности, коэффициента передачи и КПД выполняются в первую очередь выбором типа активного элемента и его режима. Однако реализация этого режима возможна лишь при правильном выборе типа и параметров ЦС. С помощью ЦС создаются близкие к оптимальным формы и величины токов и напряжений активного элемента.

Выходная цепь связи в первую очередь обеспечивает трансформацию сопротивления нагрузки усилителя в оптимальное сопротивление нагрузки активного элемента для токов первой гармоники. Критерии оптимальности нагрузки могут быть различными. Например, достижение максимальной мощности, максимального КПД или максимального усиления.

Часто на практике стремятся получить компромиссное решение: обеспечить заданную мощность при достаточно высоких значениях К_р и КПД. Можно дополнительно повысить КПД, обеспечив определенный характер входного сопротивления выходной ЦС на высших гармониках рабочей частоты.

Выходная ЦС еще частично решает задачу фильтрации гармоник на выходе. Требования к фильтрации побочных составляющих спектра обычно высоки, их подавление по ГОСТу должно быть не менее чем на 60 дБ.

Трансформация сопротивлений

Цепь связи можно представить в виде четырехполюсника, рисунок 6.

 

Рисунок 6.

 

Данная ЦС должна преобразовать сопротивление R₂ в сопротивление R₁. Cопротивление R₂ может представлять собой сопротивление фидерной линии, если речь идет о выходной ЦС передатчика, или входное сопротивление следующего активного элемента, если речь идет о межкаскадной ЦС.

Сопротивление R₁ - входное сопротивление четырехполюсника - может служить коллекторной нагрузкой активного элемента.

Если нагрузка комплексная, ее реактивную составляющую можно всегда рассматривать как элемент ЦС.

Требования минимальности потерь в ЦС означает, что она должна выполняться на реактивных элементах. Количество схемных реализаций может быть весьма велико.

Рассчитаем цепь связи, необходимую для согласования УМ возбудителя и усилителя мощности в ПОК.

Список литературы

1. «Проектирование радиопередатчиков», под ред. Шахгильдяна;

2. «Генераторы с внешним возбуждением и автогенераторы диапазона высоких частот», А. А. Дворников;

.   «Радиопередающие устройства систем связи с подвижными объектами», С. И. Дингес;

.   «Проектирование транзисторных каскадов передатчиков», М. С. Шумилин;

.   ГОСТ 12252-86 «Радиостанции с угловой модуляцией сухопутной подвижной службы»;

.   Конспект лекций по радиопередающим устройствам.

Содержание

 

Введение

. Выбор способа получения частотной модуляцией

2. Выбор способа обеспечения заданной стабильности частоты передатчика

.   Выбор структурной схемы возбудителя

.   Синтезатор частот, выполненный по методу активного синтеза

.   Разработка структурной схемы передатчика

.   Расчет структурной схемы ОК и ПОК усиления мощности

.   Электрический расчет режимов каскадов ВЧ тракта передатчика

8. Расчет оконечного каскада усиления

9. Расчет транзисторного автогенератора на основе трехточки

10. Расчет выходной фильтрующей системы

.   Расчет цепей согласования

12. Проектирование и расчет широкодиапазонной выходной цепи связи

13. Проектирование и расчет широкодиапазонной входной цепи связи

Список литературы

Введение

 

При расчете радиопередающего устройства необходимо отметить назначение передатчика.

Назначение передатчика - преобразование энергии источника питания в энергию электромагнитных колебаний и модуляции этих колебаний передаваемым сигналом.

В соответствии с этим определением радиопередающее устройство должно состоять из трех функциональных узлов: генератора, создающего РЧ колебания необходимой мощности и заданной частоты, модуляционного устройства, усиливающего информационный сигнал с последующим воздействием на РЧ колебания генератора, и снабжающий их электроэнергией источник питания.

Требования к передатчику определяются назначением радиосистемы и ее характеристиками. К перечню требований относятся рабочая частота или диапазон рабочих частот, выходная мощность, вид модуляции, стабильность частоты, уровень искажений сигнала, уровень внеполосных излучений, допустимые габаритно-массовые показатели, характеристики механической прочности и др.

Данные требования, в соответствии с ГОСТом 12252-86 отражены в техническом задании.

В данном курсовом проекте необходимо рассмотреть передатчик радиостанции с угловой модуляцией, предназначенной для организации сухопутной подвижной радиотелефонной связи в различных отраслях в диапазоне частот УКВ 320 - 400 МГц. Выбор УКВ диапазона для подвижных систем связи может диктоваться не только соображениями информационной емкости этого диапазона, позволяющей разместить в нем множество каналов, но и небольшими габаритами антенн и колебательных систем.

Функциональными узлами, подлежащими расчету, являются: оконечный, предоконечный каскады усиления, автогенератор, выходная фильтрующая система и цепь связи.

 

Выбор способа получения частотной модуляции

Угловая модуляция может быть получена в передатчике прямым способом, когда модулируется непосредственно частота автогенератора передатчика, или косвенным, когда в промежуточном каскаде передатчика производится фазовая модуляция. Достоинство первого способа - возможность получения глубокой и достаточно линейной частотной модуляции, недостаток - трудность обеспечения стабильности средней частоты колебания с ЧМ. Достоинство косвенного способа - высокая стабильность средней частоты, недостатки - неглубокая модуляция, трудность передачи низких модулирующих частот.

Достоинства косвенного способа получения ЧМ особенно полно проявляются в передатчиках низовой связи, где девиация частоты при ЧМ небольшая, а допустимые нелинейные искажения гораздо больше, чем у вещательных и магистральных связных передатчиков.

Число умножителей частоты, необходимое для достижения заданной девиации частоты, здесь может быть небольшим (2…4 каскада).