ugfs_kursovik_01 (Курсовая Устройства формирования сигнала (передатчик))

Московский Государственный Институт Радиотехники, Электроники и Автоматики.

(технический университет)

Курсовая работа.

Устройства формирования сигнала.

РС-4-02

Оглавление:

1.Функциональная схема радиопередатчика и ее расчет.

2.Расчет высокочастотных каскадов.

Расчет усилителей

Расчет умножителей

3.Расчет возбудителя.

4.Расчет входной и выходной согласующих электрических цепей

5.Частотная модуляция.

6. Температурный коэффициент.

7.Принципиальная электрическая схема передатчика.

Функциональная схема радиопередатчика и ее расчет.

К_р=Р_а*К_аф/Р_возб; К_р=10/10^-3 К_р =10⁴– коэфф. усиления по мощности

К_{р дБ}=10lg К_р К_{р дБ}=40

К_f=f₁/f_возб К_f=600/300 К_f =2– коэффициент умножения по частоте

Определяем частоту кварцевых автогенераторов:

1. f_{1 кв} =600/2 =300

Определяем общий коэффициент усиления по мощности:

К_{р дБ} =10lgР_а + 10lg К_аф - 10lg Р_возб

К_{р дБ} =10lg10 + 10lg 1.25 - 10lg 0.01 = 31

Требуемая мощность оконечного каскада передатчика:

Р_{1 вых} = Р_а*К_аф = 10 * 1.25 = 12.5 Вт

Выбор транзистров:

1.(оконечный): Р_{1 вых} =12.5Вт

КТ916А, имеющий при частоте 1000 мГц максимальную мощность 20 Вт

2: Р_{1 вых} =1.25Вт

КТ913А, имеющий при частоте 1000 мГц мощность 3Вт

3: Р_{1 вых} =0.125Вт

КТ918А, имеющий при частоте 3000мГц мощность 0.25 Вт

Функциональная схема

Расчет усилителей

P1 – требуемая выходная мощность ВЧ генератора, Вт

F – частота усиливаемого сигнала, мГц

EK- напряжение питания коллектора, В

EBC – напряжение отсечки, В

SG - крутизна линии граничного режима, А/В

RH=1/SG – сопротивление насыщения транзистора, Ом

RB – сопротивление базы транзистора, Ом

RCT – стабилизирующее сопротивление в цепи эмиттера транзистора, Ом

оконечный каскад

Коллектор

База

Второй каскад

Коллектор

база

_{Третий каскад}

коллектор

База

_{Расчет умножителя частоты:}

Коллектор

база

Расчет возбудителя.

Расчет входной и выходной согласующих электрических цепей.

Поскольку устройство спроектировано в СВЧ диапазоне, то согласование входной и выходной согласующий цепей должно быть выполнено на несимметричных микрополосковых линиях передачи.

1 – центральный проводник

2 – проводящая заземляющая поверхность

3 – диэлектрическая подложка с проницаемостью материала ε_r

Входная согласующая электрическая цепь.

Необходимо узнать размеры микрополосковой линии

Эти размеры можно проследить из графика, приведенного ниже:

W/h = x – так соотносятся размеры микрополосковой линии

Соответственно:

R1 = 50

R2 = 2

ρ = √R1*R2

ρ = 10

Значит, размеры линии должны соотноситься как W/h = 17

т.о. при W = 1мм h = 17мм

Выходная согласующая электрическая цепь.

Также необходимо узнать размеры микрополосковой линии

Смотреть график выше

Соответственно:

R1 = 50

R2 = 6

ρ = √R1*R2

ρ = 17

Значит, размеры линии должны соотноситься как W/h = 11

т.о. при W = 1мм h = 11мм

Частотная модуляция. (ЧМ-ЧМ)

девиация частоты несущей 25 кГц

девиация частоты поднесущей – 1кГц

Двух ступенчатая модуляция, при которой модулируется сначала поднесущая довольно низкой частоты, а за тем этой поднесущей модулируют частоту несущей радиопередатчика.

В первой ступени модуляции сигнал, поступающий от источника информации, с помощью кодирующего устройства преобразуется в последовательность двоичных символов. В первом модуляторе логической 1 присваивается некоторая частота F₁, а 0 – F₂. Долее синусоидальный сигнал с частотой F1 и F2 во второй ступени модулирует с девиацией Δf_дев частоту несущей радиопередатчика.

При выборе частот F₁ и F₂ необходимо обеспечить плавный переход (т.е. без скачка фазы) от сигнала с частотой F₁ к сигналу с частотой F₂. Это связано с тем, что при скачке фазы происходит ″размытие″ мгновенного спектра сигнала, что снижает помехоустойчивость приема и создает помехи другим система радиосвязи. К тому же, значения этих частот, а точнее соотношение между ними, должно быть таково, чтобы энергетический спектр промодулированного сигнала был сконцентрирован в возможной узкой полосе. Сигналы F₁ и F₂ должны быть ортогональны. Ортогональными называют сигналы, не перекрывающиеся во времени и с несовпадающими спектральными составляющими в частотном спектре.

Введем следующие понятия:

среднее значение частоты поднесущей - F₀ = 0.5 * (F₁ + F₂)

разность или дискрет частоты – ΔF = F₁ - F₂

Тогда для частот определяющих 1 и 0 запишем соответственно:

F₁ = F₀ + 0.5* ΔF = KF_τ

F₂ = F₀ - 0.5* ΔF = NF_τ

Где F_τ = 1/τ – частота следования элементарных посылок;

K, N – числа показывающие , сколько периодов частоты поднесущей укладывается внутри элементарной посылки (причем K > N).

Температурный коэффициент.

Δf/f =ТКЧ * Δt

Δf/f –нестабильность частоты

Δf/f=10^-5

ТКЧ _кварц=10^-6

Δt=10

Устройство должно работать при температуре от -10 до +40

Таким образом необходим термостат, который поддерживает температуру

-30 ÷+30