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

71719. ОПРЕДЕЛЕНИЕ ПОКАЗАТЕЛЕЙ ПЛАСТИЧНОСТИ 179 KB
  В качестве показателей пластичности используется два предела: нижний влажность грунта на границе раскатывания WP когда в грунте такое количество воды что он находится на границе перехода из пластичного состояния в твердого; верхний влажность грунта на границе текучести WL на границе...
71720. ОПРЕДЕЛЕНИЯ ПЛОТНОСТИ СЛОЖЕНИЯ И ВОДОПРОНИЦАЕМОСТИ ПЕСЧАНЫХ ГРУНТОВ 150.5 KB
  От плотности сложения песка зависят его строительные свойства, в том числе статическая и динамическая устойчивость, деформативность, водопроницаемость и т.д. Так, например, если песок в рыхлом состоянии, то он может быть использован в качестве основания только после его уплотнения или скрепления.
71721. Физические основы низкочастотной электротерапии 203 KB
  Раздражение электрическим током определенного характера и силы у большей части органов и тканей вызывает такую же реакцию, как и естественное возбуждение. Кроме того, это воздействие можно строго дозировать как по силе, так и по времени. Это широко используется в физиологии и медицине.
71722. Физические основы высокочастотных электрических методов, применяемых в медицине 320.5 KB
  На опыте убедиться в эффективности действия электрического поля ультравысокой частоты и высокочастотного магнитного поля на хорошо проводящие электролит и плохо проводящие дистиллированная вода структуры. Действие магнитного поля на движущийся заряд.
71723. Физические свойства ЭКГ 430.5 KB
  Задача электрокардиографии заключается в том чтобы оценить работу сердца электрические процессы в сердце по биопотенциалам регистрируемым с поверхности тела человека. Эти импульсы возникают в проводящей системе сердца которая состоит из синусного узла атриовентрикулярного узла и пучка Гиса.
71724. Физические основы электропроводности биологических тканей при постоянном токе. Лечебный электрофорез и гальванизация 239 KB
  Изучить физические основы применения постоянного электрического тока с лечебной целью. Чем объясняется нарушение закона Ома при прохождении постоянного тока через биологическую ткань С чем связывают первичное действие постоянного тока Почему у анода и катода возбудимость клетки разная.
71725. Изучение импеданса живой биологической ткани 201 KB
  Изучить зависимость импеданса биологической ткани от частоты переменного тока. Определить сдвиг фаз между силой тока и напряжением при прохождении переменного тока через живую ткань. Вопросы входного контроля Что такое электрический ток Что является носителями тока в проводниках...
71726. Определение динамического коэффициента вязкости. Определение коэффициента поверхностного натяжения 465 KB
  Какие режимы течения жидкости существуют Объясните возникновение силы внутреннего трения. Напишите уравнение Ньютона для течения вязкой жидкости. Как зависит вязкость жидкости от температуры Что такое ньютоновские и неньютоновские жидкости Запишите формулу Пуазейля проанализируйте ее.
71727. Изучение поля электрического диполя 887.5 KB
  Цель работы: исследовать поле модели электрического диполя. Основные понятия теории электрического диполя Электрическим диполем называется система состоящая из двух равных по величине но противоположных по знаку точечных зарядов расположенных на расстоянии друг от друга.