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

6250. Генетика популяций. Выполнение закона Харди–Вайнберга в природных популяциях 137.5 KB
  Генетика популяций 1. История понятия популяция. Современное определение популяции. Генетическая структура популяции 2. Закон Харди–Вайнберга - основной закон популяционной генетики 3. Выполнение закона Харди–Вайнберга в природных поп...
6251. От философии Гегеля к марксизму 93.5 KB
  От философии Гегеля к марксизму. Вопрос 1 Философия Л. Фейербаха и К. Маркса: поворот к материализму. Не Бог человека, а человек Бога создал по образу и подобию своему (Л. Фейербах). Философы различным образом объясняли мир, но дело за...
6252. Внешняя политика России в середине - второй половине XVII века 92.5 KB
  Внешняя политика России в середине - второй половине XVII в. 1. Основные задачи и направления внешней политики России в середине - второй половине XVII в. Поражение в Ливонской войне и тяжелые последствия Смутного времени не повлияли на х...
6253. Фармакопейный анализ солей магния и кальция 107.5 KB
  Фармакопейный анализ солей магния и кальция Соединения магния Наиболее широко распространены в природе карбонаты магния. Они содержатся в минералах: доломит (MgCO3 · CaCO3) и магнезит (MgCO3). Магний также входит в состав силикатов, например т...
6254. Генетика человека (антропогенетика) 160 KB
  Генетика человека (антропогенетика) 1. Методы изучения наследственности человека: генеалогические, близнецовые, цитогенетические, биохимические и популяционные 2. Генетические заболевания и наследственные болезни. Значение медико-генетических консул...
6255. Основные принципы иммунотерапии 164.5 KB
  Основные принципы иммунотерапии Система иммунитета имеет ауторегуляторные клетки и механизмы, участвующие в разных фазах иммунной реакции, поэтому тотальное угнетение иммунитета вызывает ряд серьезных осложнений. Нарушение механизмов иммунитета игра...
6256. Сульфаниламидные средства. Синтетические средства разного химического строения 52 KB
  Сульфаниламидные средства. Синтетические средства разного химического строения Спектр действия, применение, побочные эффекты сульфаниламидов. Спектр действия, применение, побочные эффекты производных нитрофурана. Спектр действия, прим...
6257. Иррационализм и позитивизм 101.5 KB
  Иррационализм и позитивизм. Иррационализм А. Шопенгауэра и С. Кьеркегора. Личность, духовность - вот что такое истина. Это мой тезис (С. Кьеркегор). Не удивление, а недоумение и печаль суть начало философии (А. Шопенга...
6258. Что такое лексикология? Предмет и задачи лексикологии 22.8 KB
  Что такое лексикология? Предмет и задачи лексикологии Лексикология (lexicology) - раздел общего языкознания, предметом которого является лексический (словарный) состав языка. Лексикология - часть языкознания. Языкознание Филология...