2385

Особенности построения РЧ-трактов адаптации к характеристикам канала связи

Практическая работа

Коммуникация, связь, радиоэлектроника и цифровые приборы

Структурная схема передатчика составляется на основании технических требований, предъявленных передатчику, а именно на основании назначения передатчика, требуемой выходной мощности передатчика и диапазона рабочих частот.

Русский

2013-01-06

83.5 KB

11 чел.

Практическое занятие

Особенности построения РЧ-трактов адаптации к характеристикам канала связи

Составление структурной схемы

Структурная схема передатчика составляется на основании технических требований, предъявленных передатчику, а именно на основании назначения передатчика, требуемой выходной мощности передатчика и диапазона рабочих частот.

На первом этапе структурная схема является ориентировочной, потому как составляется на основе обобщения опыта проектирования передатчиков. Такой обобщенный подход позволяет достаточно просто получить представление о том, каким в первом приближении будет проектируемый передатчик. В дальнейшем схема может быть уточнена введением каких-либо технических решений, позволяющих оптимизировать характеристики передатчика. Задача составления структурной схемы состоит в том, чтобы определить рациональное число каскадов высокой частоты между модулятором и выходом передатчика, обеспечивающее выполнение заданных технических требований к передатчику при минимальных затратах средств на изготовление и достаточно высоким коэффициенте полезного действия.

В процессе составления структурной схемы необходимо учитывать потери, которые возникают в согласующих и фильтрующих цепях. Данные потери ориентировочно определяются на основе обобщенных значений КПД соответствующих цепей.

Рассмотрим, каким образом производится составление структурной схемы.

Учитывая то, что в оконечном каскаде присутствуют согласующие цепи, выходная фильтрующая цепь и используются мосты сложения мощностей, в которых могут возникать потери, мощность, которую отдают транзисторные усилители выходного каскада передатчика (номер выходного каскада обозначают n) определяется следующим образом

Р1(п) = (1)

где РА  выходная мощность передатчика;

СЦ КПД согласующей цепи;

фг  КПД выходной фильтрующей цепи.

В том случае, если величина выходной мощности передатчика больше 1-2 кВт, то в данном передатчике будут использоваться мосты сложения мощностей. В данном случае при определении мощности, которую отдают транзисторные усилители выходного каскада, необходимо учитывать КПД моста сложения, который может принимать значения
МС = 0.8…0.9.

Кроме того при использовании мостовой схемы сложения мощность на выходе будет определятся следующем образом

Р1(п) =

где N – количество транзисторных усилителей, включенных в мостовую схему сложения мощностей.

После этого по полученной мощности и подходящему диапазону частот производят выбор транзисторного усилителя из приведенных в Приложении 1.

Следующим этапом является определения коэффициента усиления по мощности, который должен обеспечивать каскад, расположенный перед оконечным каскадом. Производится это по следующей формуле

Kp(n-m) = Kp/(n-m)  (2).

где m = 1, 2…  номер, возрастающий с увеличением номера каскада;

Kp(n-m) коэффициент усиления транзисторного усилителя (n-m)-го каскада на максимальной частоте рабочего диапазона передатчика при выбранном напряжении питания Епит;

P1(n-m)   мощность, которую отдает транзисторный усилитель (n-m) каскада;

f   максимальная рабочая частота передатчика

Е  напряжение питания, выбранное из стандартного ряда (3, 4, 5, 6, 9, 12, 15, 20, 24, 27, 30, 48, 60, 80 В);

 рабочая частота выбранного транзистора

Е  напряжение питания выбранного транзисторного усилителя (n-m)-го каскада.

  коэффициент усиления выбранного транзисторного усилителя (n-m)-го каскада.

В том случае, если Kp(n-m)  получается больше 40, то необходимо принять его значение равным 40. В противном случае транзисторный усилитель перейдет в режим генерации.

Необходимо заметить, что при использовании в качестве усилительных элементов полевых транзисторов влияние частоты практически отсутствует, поэтому в формуле (2) значения частот можно не учитывать.

После определения коэффициента усиления (n-m)-го каскада определяется мощность, которую отдает усилительный элемент (n-m)-го каскада по следующей формуле

P1(n-m) = (3).

Величина СЦ выбирается в зависимости от величины рассчитанного по формуле (2) коэффициента усиления Kp(n-m):

При выборе КПД согласующей цепи необходимо учитывать, что СЦ  последующего каскада не может быть больше  СЦ предыдущего каскада.

После проведения расчета по формуле (3) повторяется выбор транзисторного усилителя из приведенных в Приложении 1 усилительных элементов.

Расчет по формулам (2) и (3) повторяется до тех пор, пока мощность P1(n-m)  не будет меньше либо равна мощности сигнала на выходе модулятора.

На основании расчета составляется структурная схема.

Пример. Пусть необходимо составить структурную схему передатчика, который обеспечивает мощность сигнала на выходе PA = 1.5 кВт и рабочей частотой 88-108 МГц.

Определим мощность, которую отдают транзисторные усилители выходного каскада передатчика

Р1(п) = Вт.

При такой мощности выходного каскада целесообразно использовать многокаскадную схему построения передатчика с мостовой схемой сложения мощностей.

В соответствии с рассчитанной мощностью и рабочим диапазоном частот выберем транзистор BLF 368 с параметрами:

дБ,  = 35..250 МГц;  = 300 Вт;  = 32 В.

Для обеспечения требуемой мощности необходимо включить 6 таких транзисторов.

Тогда Р1(п) = Вт

Воспользуемся формулой (2) и подставим параметры выбранного транзистора

Kp(n) = Kp/(n) 

Рассчитаем мощность, которую будет обеспечивать предоконечный (n-1) каскад

P1(n-1) =  Вт

Выберем транзисторный усилитель MRF 173 с параметрами

дБ,  = 30..200 МГц;  = 80 Вт;  = 28 В.

Рассчитаем коэффициент усиления транзисторного усилителя (n-1) каскада:

Kp(n-1) = Kp/(n-1) 

Отсюда

P1(n-2) =  Вт

Выбираем транзисторный усилитель 2Т912А с параметрами

,  = 30 МГц;  = 70 Вт;  = 27 В.

Тогда

Kp(n-2) = Kp/(n-2) 

Отсюда

P1(n-3) =  Вт

Выберем транзистор КТ902А ,  = 10 МГц; =20 Вт;=28 В.

Тогда

Kp(n-3) = Kp/(n-3) 

Отсюда

P1(n-3) =  Вт

Видно, что данная мощность примерно соответствует мощности сигнала на выходе модулятора. Таким образом можно приступить к составлению структурной схемы передатчика (рисунок 4). Добавить в мост сложения ещё 1 усилитель.

 

Рисунок 4 – Схема проектируемого передатчика


 

А также другие работы, которые могут Вас заинтересовать

21811. Методы прогнозирования 186.5 KB
  Методы вероятностного прогнозирования 13.3 Методы долгосрочного прогнозирования Литература 1 Анфилатов В. Методы прогнозирования основываются на предположении о сохранении в будущем существующих закономерностей развития или на предстоящих качественных изменениях системы.
21812. ПРИНЯТИЕ РЕШЕНИЕ В УСЛОВИЯХ НЕОПРЕДЕЛЕННОСТИ 196.5 KB
  Функция полезности при наличии риска 1. Поскольку нам предстоит формировать функцию полезности определим еще раз что мы будем понимать под термином полезность функция полезности. Полезность или показатель полезности это число приписываемое конкретному результату например рабочей характеристике или состоянию системы и представляющее собой оценку значимости этого результата по восприятию определенного человека или группы людей. При наличии единственного критерия и определенной связи между вариантами решения и значением этого...
21813. ТЕОРИЯ МАТРИЧНЫХ ИГР. Примеры решения задач при парной игре с нулевой суммой 91 KB
  В разных случаях числа aii могут иметь различный смысл выигрыш потери платеж. Игра это действительный или формальный конфликт в котором имеется по крайней мере два участника каждый из которых стремится к достижению собственных целей Правилами игры называют допустимые действия каждого из игроков направленные на достижение некоторой цели. Платежом называется количественная оценка результатов игры. если проигрыш одного игрока равен выигрышу другого.
21814. ТЕОРИЯ МАТРИЧНЫХ ИГР. ИГРА С ПРИРОДОЙ 91.5 KB
  Системный анализ источников техногенной опасности 1. СИСТЕМНЫЙ АНАЛИЗ ИСТОЧНИКОВ ТЕХНОГЕННОЙ ОПАСНОСТИ Системный анализ источников и факторов техногенной и экологической опасности может быть проведен на основе методологических принципов заимствованных из теории подготовки и обоснования решений по сложным проблемам. Системный анализ совокупности источников техногенной опасности целесообразно проводить с учетом определенного множества факторов в том числе факторов радиационной химической природы экономических...
21815. Козацтво в історії України (друга половина ХVІІ – ХVІІІ ст.) 115.5 KB
  Соціальні причини. До середини XVII ст. вкрай загострилася соціально-економічна ситуація, повязана з трансформацією поміщицьких господарств у фільварки. З одного боку, це сприяло зміцненню феодальної земельної власності
21816. ОСНОВНЫЕ СОСТАВЛЯЮЩИЕ, ПОНЯТИЯ И ОПРЕДЕЛЕНИЯ СИСТЕМНОГО АНАЛИЗА 171 KB
  Структура и иерархия системы 1. Второе направление связано с разработкой принципов построения и использования моделей моделирования имитирующих протекание реальных процессов способов объединения таких моделей в системы и представление системы моделей в ЭВМ. Действительно что такое система обеспечения безопасности Это совокупность людей оборудования и процедур специально разработанная применительно к промышленной или любой другой трудовой системы для увеличения безопасности работников. Элементом системы называется некоторый объект...
21817. Реализация системного анализа при решении проблем техносферы. Краткая характеристика методов СА 111.5 KB
  Показатели системы Методология системного анализа Постановка задачи Моделирование и анализ Оценка возможных вариантов решения краткая характеристика методов СА В последние годы методы СА стали широко использоваться для решения таких проблем окружающей среды и общества как:  загрязнение окружающей среды;  производственная безопасность;  транспортные потоки;  медицинское обслуживание;  образование;  криминалистика. Можно ли все это свести к определению одного параметра с помощью которого мы будем сравнивать возможные решения Вначале...
21818. Оценка вариантов решения. Выбор 92 KB
  Выбор как реализация цели В предыдущей лекции были рассмотрены два этапа задачи разработки программы системы. Таким образом важную роль здесь играет измерение переменных системы. Кратко можно перечислить следующие операции выполняемые на этапе оценки вариантов решения: определение меры для каждого показателя системы; объединение всех показателей в единое представление или функцию по которым можно выбрать наиболее желательное решение так называемую целевую функцию. Целевой функцией называется скалярное описание системы которое...
21819. Условная оптимизация 169 KB
  Пример постановки задачи оптимизации Линейное программирование ЛП Постановка задачи линейного программирования Основные определения и теоремы Переход от одной формы задачи ЛП к другой 3. Пример постановки задачи оптимизации Для изготовления 3х видов изделий А В и С используется токарное фрезерное сварочное и шлифовальное оборудование. Составить математическую модель задачи. Постановка задачи линейного программирования Найти оптимум наибольшее или наименьшее значение целевой функции линейной формы на области допустимых значений...