В данной дипломной работе проектируется укв передатчик для судовой Радиостанции. Основные технические параметры передатчиков соответствуют гост 22580-84



страница1/5
Дата31.07.2016
Размер0.76 Mb.
ТипРеферат
  1   2   3   4   5
Содержание












































  1. 1. Введение



  2. В данной дипломной работе проектируется УКВ передатчик для судовой Радиостанции. Основные технические параметры передатчиков соответствуют ГОСТ 22580-84. Настоящий стандарт распространяется на радиостанции с угловой (фазовой) модуляцией, предназначенные для организации телефонной радиосвязи в морской подвижной службе на частотах от 150 до 470 МГц.

  3. Требования к основным характеристикам современного радиопередатчика: выходная мощность, КПД, диапазон рабочих частот, чистота спектра выходного колебания и др.- чрезвычайно высоки и обычно находятся в противоречии. Поэтому при построении передатчика стремятся распределить выполнение различных функций сложного радиопередающего устройства по отдельным блокам и каскадам.

  4. Наряду с этим существенную роль играет назначение передатчика и соответствующие условия будущей эксплуатации. В данном случае это широкий диапазон температур и высокая влажность. Поэтому передатчик следует помещать в герметичный корпус, а также по возможности выбирать влагостойкие детали и коррозийно-стойкие материалы.

  5. В начале XX века, на первом этапе развития радиотехники, радиосвязь начала развиваться как морская подвижная связь. В те годы этот вид связи являлся единственно возможным для организации связи судов между собой и с берегом. Фирмой «Маркони» в Великобритании, а затем и на предприятиях других стран (России, США, Франции и Германии) было организовано производство судовых искровых радиостанций. До 1904 года более пятидесяти судов военно-морского флота России было оснащено судовыми радиостанциями. Широкое внедрение средств судовой подвижной связи, существенно повышающее безопасность плавания, обусловило необходимость принятия международных правил радиообмена и стандартов на средства морской радиосвязи. Такие правила и стандарты были приняты на Первой Международной конференции по радиосвязи в Берлине в 1903 году. Техника морской подвижной связи развивалась и продолжает развиваться параллельно с техникой систем наземной связи.

  6. На начальном этапе развития систем наземной подвижной связи в них использовались телеграфные режимы работы, а позже- телефонные режимы с применением для передачи сообщений AM. В 1940 году в США в диапазоне ОВЧ создается первая система подвижной связи с использованием ЧМ.

  7. Во второй половине XX века появляются и параллельно развиваются различные виды подвижной связи: системы пейджинговой (поискового радиовызова – ПРВ), транкинговой и сотовой связи, а также системы беспроводного абонентского доступа.















































































  8. 2. Обзор литературы



  9. Тема построения устройств генерирования сигналов рассматривалась во многих литературных источниках и проработана достаточно полно. На данный момент уже существуют методики оптимального расчета различных узлов и схем устройств передачи. Поэтому ограничимся перечислением источников, которые будут использованы в данной работе.

  10. Расчет возбудителей радиопередающих устройств и усилительного тракта подробно рассматривается в учебном пособии «Проектирование радиопередающих устройств СВЧ» под ред. Уткина Г.М. [1], а также «Транзисторные радиопередатчики» Под ред. Каганова В.И. [2].

  11. Много полезной информации можно получить из учебного пособия «Устройства генерирования и формирования радиосигналов» Вовченко П.С. Дегтярь Г.А. [3].

  12. В [4] подробно описаны современное состояние, особенности построения и перспективы развития передатчиков звукового вещания диапазонов низких, средних, высоких и сверх высоких частот. Рассмотрены работа умножителей и преобразователей частоты на транзисторах, усилителей мощности, а также проблемы устойчивости каскадов усиления и надежности передатчиков.

  13. Расчет надежности можно осуществить, воспользовавшись «Методическими указаниями по курсовому и дипломному проектированию: расчет надежности РЭС» составителем которого является Мищенко П.П. [5].

  14. Экономический расчет себестоимости проведения НИР и изготовления опытного образца можно провести используя учебное пособие для втузов Л.A. Астриена, В.В. Балдесов, В. К. Бекешов и др.[6].

  15. Вопросы охраны труда изложены в «Охрана труда в приборостроении» под ред. А.Г. Алексаняна [7] и «Санитарные нормы проектирования промышленных предприятий» СН245-71 [8].

  16. Патент Российской Федерации №94032112 (опубликован 10.06.2004) «Система внутри корабельной аварийной связи».

  17. Система внутрикорабельной аварийной связи относится к системам низкочастотной связи, и может быть использована для организации связи на подвижных объектах -кораблях, судах, подводных аппаратах, и позволяет повысить надежность и живучесть аварийной связи. Система содержит симметричную направляющую линию, вдоль которой расположены абонентские приборы безбатарейной телефонной связи, малогабаритные приемопередатчики, портативные радиостанции и блоки сопряжения абонентских приборов безбатарейной телефонной связи с приемопередатчиками. Для передачи и приема речевой информации используется физическая цепь двухпроводной линии, по которой передаются электромагнитные волны. Сигналы с приемопередатчика передаются по двухпроводной линии связи в обе стороны, и через блок сопряжения поступают на другие приемопередатчики, эти же сигналы проходят через приемопередатчики, усиливаются в блоках сопряжения и излучаются в отсеках корабля. Излучение принимается портативными радиостанциями. Для повышения живучести двухпроводной линии связи, последняя проложена через отсеки, как внутри, так и вне прочного корпуса корабля.





















































  18. 3. Выбор, обоснование и расчет структурной схемы передатчика



  19. Структурная схема радиопередатчика строится на основании предъявляемых к нему требований. Т.к. требования к стабильности частоты достаточно высоки, то необходимо использовать многокаскадную схему. Исходными данными для расчета являются мощность в полезной нагрузке и рабочий диапазон частот[3].

  20. Расчет начнем с выходного каскада усилителя мощности (УМ). Требуемую мощность в нагрузке в заданной полосе частот способен обеспечить транзисторный УМ. Для согласования комплексного выходного сопротивления оконечного каскада УМ с активным сопротивлением нагрузки, а также для обеспечения требуемой фильтрации гармоник выходного тока в качестве нагрузки в выходной цепи транзистора используем цепь согласования Примем КПД выходной цепи согласования [1] .

  21. Тогда мощность, требуемая от выходного каскада УМ, должна быть несколько выше мощности в нагрузке: , где - колебательная мощность, требуемая от активного элемента выходного каскада (ВК) радиопередатчика.





  22. Однако транзистор в выходной каскад следует выбирать с учетом производственного запаса по мощности, характеризуемого коэффициентом . Тогда мощность транзистора должна удовлетворять следующему условию:

  23. Кроме того, транзистор должен иметь граничную частоту, превышающую рабочую, но не более, чем в 3...5 раз, т.к. при этом ухудшается устойчивость усилителя из-за большого коэффициента усиления по мощности. Рабочая частота передатчика: Используя справочные данные транзисторов, выберем транзистор, удовлетворяющий заданным требованиям по мощности и частоте.

  24. Транзистор 2Т930А имеет граничную частоту 450...1350 МГц, рабочий диапазон частот 100…400МГц, выходную мощность 40 Вт и коэффициент усиления по мощности на частоте при напряжении коллекторного питания [1].

  25. Рассчитаем коэффициент передачи по мощности выходного каскада передатчика (в пределах расчета структурной схемы) для определения мощности, подаваемой на вход каскада.



  26. Зная выходную мощность, требуемую от оконечного каскада и его коэффициент усиления по мощности, можно найти мощность, необходимую для возбуждения усилителя мощности:

  27. С учетом КПД предвыходной согласующей цепи (60%) выходная мощность предвыходного каскада должна быть равна:



  28. Предвыходной каскад выполним на транзисторе 2Т934А [1]. Параметры

  29. транзистора, требуемые для составления структурной схемы:

  1. - граничная частота.

  2. - коэффициент усиления по мощности на частоте

  1. Коэффициент усиления предвыходного каскада:



  2. Коэффициент усиления не должен превышать 30, поэтому выберем [1].

  3. Мощность, необходимая для возбуждения предвыходного каскада:

  4. С учетом потерь в согласующей цепи (50%) предыдущий каскад должен развивать мощность, равную:

  5. Требованиям по мощности и частоте удовлетворяет транзистор ГT387. Коэффициент усиления каскада равен:





  6. Мощность, необходимая для возбуждения каскада:



  7. С учетом потерь в согласующей цепи (40%) предыдущий каскад должен развивать мощность, равную:



  8. Требованиям по мощности и частоте удовлетворяет транзистор ГТ387. Коэффициент усиления каскада равен:



  9. Мощность, необходимая для возбуждения каскада:



  10. С учетом потерь в согласующей цепи (10%) предыдущий каскад (генератор) должен развивать мощность, равную:



  11. На данном этапе получены все данные, необходимые для построения структурной схемы передатчика. Чертеж структурной схемы приведен в приложении 1.





































  12. 4. Расчет усилительных каскадов передающего устройства

  13. 4.1 Выходной каскад



  14. Методика расчета взята из [2]. Запишем справочные данные транзистора КТ930А:

  15. 1. ;

  16. 2.

  1. МГц - граничная частота;

  2. пФ-емкость коллекторного перехода;

  3. пФ-емкость эмиттерного перехода;

  4. - постоянная времени цепи обратной связи на высокой частоте;

  5. нГн-индуктивность эмиттерного вывода;

  6. нГн-индуктивность базового вывода;

  7. нГн-индуктивность коллекторного вывода;

  8. =50Вт-постоянное напряжение коллектор-эмиттер;

  9. =4В-постоянное напряжение база-эмиттер;

  10. =6А- постоянный ток коллектора;

  11. Диапазон рабочих частот-100...400МГц;

  12. =160°С-температура перехода;

  13. °С/Вт- тепловое сопротивление переход- корпус;

  14. >40Вт- выходная мощность;

  15. =4... 10- коэффициент усиления по мощности на частоте 400МГц;

  16. =28Вт-напряжение питания;

  17. =50...76% -КПД коллекторной цепи;

  18. Схема включения - общий эмиттер.





  1. Сопротивление потерь коллектора в параллельном эквиваленте ():



  1. Граничная крутизна:



  1. Тогда коэффициент использования коллектора по напряжения в граничном режиме:





  1. Напряжение и первая гармоника тока нагрузки:





  1. Полезная нагрузка и полное сопротивление:

  2. Амплитуда первой гармоники тока:

  3. Крутизна по переходу:

  4. Сопротивление рекомбинации:

  5. Крутизна статической характеристики коллекторного тока:

  1. , где:





  1. Найдем коэффициент разложения:



  1. U-напряжение сдвига статической характеристики (примем = U0. 65В);

  2. -напряжение смещения (выберем=0В);







  1. Для полученноговоспользовавшись приложением 1 в [2], находим:

  2. Амплитуда тока базы:





  1. Модуль коэффициента усиления по току:

  2. Пиковое обратное напряжение на эмиттере:



  1. Составляющее входного сопротивления транзистора по первой гармонике:

  1. Активная составляющая:





  2. Реактивная составляющая:





  1. Коэффициент усиления по мощности:







  1. Постоянная составляющая коллекторного тока:







  1. Мощность, потребляемая от источника питания:



  1. Коэффициент полезного действия:



  1. Входная мощность:



  1. Рассеиваемая мощность:

  1. ,

  2. что меньше;

  1. Составляющие сопротивления нагрузки, приведенные к внешнему выводу коллектора в параллельном эквиваленте:

  1. Активная составляющая:





  2. Реактивная составляющая





  3. Каталог: upload -> c42
    upload -> Взаимодействие поэзии и прозы в англо-ирландской литературе первой половины XX века
    upload -> Черноземова Е. Н. История английской литературы: Планы. Разработки. Материалы. Задания. 2-е изд., испр
    upload -> Учебное пособие характеризует экзистенциализм в русском информационном пространстве как специфический принципа создания произведения и комплекса идей. Через ответ на этот вопрос делается выход на социальное значение журналистики
    upload -> Ч. А. Тукембаев реинкарнация – ключ к истине
    upload -> Русский хит а – Студио – Fashion Girl
    upload -> Репертуар группы cosa nostra русский хит
    upload -> Современные хиты Зарубежные хиты


    Поделитесь с Вашими друзьями:
  1   2   3   4   5


База данных защищена авторским правом ©uverenniy.ru 2019
обратиться к администрации

    Главная страница