Московский Государственный Авиационный Институт Технический Университет Кафедра 406Курсовая работа по дисциплине Радиопередающие устройства Студент гр. 04 518 Мел хин С. В. Преподаватель Давыдова Н. С. Москва 1998ОглавлениеВведение Общие положения Выбор структурной схемы передатчика Выбор схемы включения модуляции Выбор согласующих цепей ВведениеОбщие положения.В курсовой работе необходимо разработать радиопередатчик с параметрами рабочая частота 410 Мгц, выходная мощность 2.5 Вт, устанавлеваемый в открытом море на буе. Назначение передатчика телеметрическая система передачи данных измерения скорости течения воды. Характеристика сигналов подлежащих передаче АИМ-КИМ. Длительность импульсов КИМ 1.5 мксек, откуда ширина полосы пропускания пекредающего тракта должна быть не менее 350 кГц. Требуемый максимальный уровень мощьности внеполосных излучений не должен превышать -60 дБ, что обуславливает необходимость использования сложной высокоизбирательной выходной цепи оконечного каскада.
Специфика места установки обуславливает выбор в качестве источника питания источник с небольшим напряжением 6 8209 12В .Так как передаваемые сигналы АИМ КИМ являются импульсными и широкополосными, то нет необходимости выполнять передатчик с высокой относительной стабильностью частоты 10-5 10-6 , а можно обойтись невысокой относительной стабильностью 10-3. Желательно обеспечить высокую над жность работы передатчика и оценку хорошо или отлично за курсовую работу. Высокая над жность может быть обеспечена при использовании минимального количества полупроводниковых приборов и разъ мных электрических соединений что также снизит себестоимость изделия . Для уменьшения энергопотребления, что очень важно для данного устройства радиобуй с автономным маломощным источником питания , а также для увеличения над жности выгодно использовать в мощных оконечных каскадах услительные элементы в режиме классе В или С с углом отсечки 60 90 . В качестве активных усилительных элементов на данных частотах и мощностях во всех каскадах будут использоваться транзисторы.
Так как не задан тип антенны то, зададимся входным сопротивлением антенны 50 Ом полуволновый вибратор .Выбор структурной схемы передатчика.
Передатчик возможно построить по нескольким структурным схемам.
Разбер м воможные варианты Вариант 1.Достоинства данного варианта Высокая стабильность частоты, простота обеспечения работы кварцевого генератора на первой гармонике кварцевого резонатора возможность обеспечения высокого КПД выходного каскада.Недостатки Много каскадов,низкая над жность, высокая потребляемая мощность и высокая стоимость, а также высокая сложность схемы.Вариант 2.Достоинства Высокая стабильность частоты, меньшее число каскадов чем в вар.1 .Недостатки Сложность обеспечения в каждом каскаде противоречивых требований к усилительным и умножительным каскадам,высокие внеполосные излучения, низкий Рвых и КПД оконечного каскада.Вариант 3.Достоинства Простота схемы и связанная с этим высокая над жность и низкая стоимость системы, минимальное, из выше рассмотренных схем,энергопотребление, возможность обеспечения высокого КПД выходного каскада.Недостатки Повышенная нестабильность частоты задающего генератора, что не имеет большого значения.
Из предложенных схем реализации передатчика выбираем вариант 3 с некоторыми конструктивными особенностями, перечисленными ниже a В качестве задающего генератора выбираем индуктивную тр хточку, так как мкостная тр хточка, хоть и обладает повышенной стабильностью частоты по сравнению с индуктивной тр хточкой, но на данных частотах является труднореализуемой, что обусловлено инерционным характером транзистора и характером реактивных эквивалентных проводимостей транзистора АГ.b Расч т электрического режима транзисторного автогенератора вед тся на основе модели инерционного транзистора, при этом для АГ необходимо выбрать транзистор с граничной частотой, большей, чем рабочая частота РПУc Расч т электрического режима транзисторного усилителя мощности ГВВ будем вести на основе модели мощного ВЧ - транзистора для чего необходимо использовать транзисторы с граничной частотой, большей, чем удвоенная рабочая частота РДПУ.d В один из каскадов передатчика необходимо ввести 100 АИМ Амплитудно импульсную модуляцию .e Между всеми усилительными и генераторными каскадами необходимо использовать согласуующие цепи для согласования активных импедансов.f При изменении угла отсечки активных элементов меняются выходная мощность, КПД и коэфициент усиления по мощности каскадов.
Исходя из их оптимального соотношения для реализации данного передатчика выберем угол отсечки всех усилительных каскадов ГВВ равным 90 .Угол отсечки транзистора АГ расчитывается исходя из его режима.g Выбираем схему включения транзисторов всех усилительных каскадов ГВВ , как каскады с общим эмиттером ОЭ , так как на данных частотах каскад ОЭ даст больший коэфициент усиления по мощности чем ОБ, при условии использования транзисторов с граничной частотой, большей, чем удвоенная рабочая частота РДПУ.Выбор схемы включения модуляции.Так как требуется реализовать 100 АИМ, то выгодно использовать не сложные АМ - модуляторные каскады, а непосредственно управлять модуляторным каскадом изменением его напряжения питания от 0 до Uпит, при этом отпадает необходимость расч та модуляционного предкорректора.Возможно использование нескольких вариантов включения модуляции Вариант 1.Модуляция в задающем генераторе. Недостатки повышенная нестабильность работы генератора и внеполосные излучения во время переходных процессов, а также сложность расч та и управления АГ.Вариант 2.Вариант 3.Достоинства нет недостатков присущих предыдущим вариантам. Недостатки есть недостатки не присущие предыдущим вариантам.
Так как в режиме В или С варианты 2 и 3 будут иметь аналогичное действие, выбираем вариант 3.Выбор согласующих цепей.Распростран нными согласующими цепями для согласования активных импедансов транзисторов являются шесть разновидностей цепей П-образная,модифицированная П-образная, Г-образная, модифицированная Г-образная, Т-образная, парралельный фильтр-пробка Из них выбираем модифицированную П-образную, как удовлетворяющую условию е реализации, а также обеспечивающую улучшенное подавление высших гармоник излучения.Рис 3 Принципиальная схема оконечного каскадаРис 2 Принципиальная схема предоконечного каскадаРис 1 Принципиальная схема задающего генератораСписок литературы.1. Методические указания к курсовому проектированию радиопередающих устройств. Давыдова Н. С.2. Р.А.Грановская Расчет каскадов радиопередающих устройств Расчет режимов работы транзисторов генераторных каскадов Учебное пособие Издательство МАИ , 19933. Проектирование радиопередающих устройств СВЧ Под ред. Г.М.Уткина Москва Советское радио 1979 Шифр 621.396.6 075 П-7914. Расчет усилительных устройств Учебное пособие Под ред. Ю.Т.Давыдова Изд. МАИ , 1993 Шифр 621.37 075 Р-248.