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

8769. Стек TCP/IP 40.5 KB
  Стек TCP/IP Несмотря на короткое с исторической точки зрения время существования компьютерных сетей и наличие разнообразны стеков, разработанных отдельными фирмами (например, стек IPX/SPX фирмы Novell) или международными организациями (например, Х.2...
8770. IP пакет 39 KB
  IP пакет В связи с тем, что стек разрабатывался для операционной системы UNIX, пакет принято разбивать на 4 байтовые (32 битные) слова, содержимое которых приведено ниже. Версия. Сейчас используется 4-я версия (IPv4) протокола. Наметившийся де...
8771. Технологии удалённого доступа 42.5 KB
  Технологии удалённого доступа Под удалённым доступом понимается предоставление ресурсов сети с использованием общедоступных, чаще всего телефонных каналов связи. Наиболее проблемным участком таких каналов является участок от абонента до телефонной с...
8772. Удалённый доступ по радиоканалам 44 KB
  Удалённый доступ по радиоканалам Неоспоримые преимущества, присущие беспроводным технологиям, способствуют их быстрому развитию и массовому внедрению, особенно в связи с бурным распространением таких мобильных компьютерных систем, как сотовый телефо...
8773. WEB публикации 38 KB
  WEB публикации В настоящее время существует достаточное количество серверных программных продуктов для представления информационный ресурсов по протоколу http, или Web (WWW) публикаций. Остановился на трех наиболее популярных в России...
8774. UDP пакет 39.5 KB
  UDP пакет Протоколы UDP и TCP относятся к транспортному уровню модели стека TCP/IP Протокол UDP (UserDatagramProtocol) не требует подтверждения получения, не обеспечивает гарантированности доставки и, следовательно, целостност...
8775. ТСР (Transmission Control Protocol) протокол 41 KB
  TCP пакет ТСР (Transmission Control Protocol) протокол обеспечивает сквозную доставку данных прикладным процессам на взаимодействующих по сети узлах. ТСР - надёжный потоковый протокол с установлением соединения и последующим двунаправленны...
8776. Электронная почта (E-mail) 39.5 KB
  E-mail Электронная почта (E-mail) - один из старейших и наиболее распространённых сетевых сервисов, популярных как в локальных, так и глобальных сетях. Система электронной почты появилась в 1982 г. как сервис предка Internet сети ARPANET. Эта с...
8777. DNS Задача разрешения имен подразумевает определение IP адреса узла 44.5 KB
  DNS Задача разрешения имен подразумевает определение IP адреса узла по его символьному имени и определение символьного имени по заданному IP адресу. Исторически первый, но до сих пор действующий механизм разрешения имен связан с прямым заданием табл...