67672
Расчет передающего устройства магистральной радиосвязи, предназначенного для передачи большого количества разнообразной информации (телеграфной, телефонной, данных) на значительные расстояния
Курсовая
Коммуникация, связь, радиоэлектроника и цифровые приборы
Диапазон рабочих частот 1020 МГц Нагрузка симметричный фидер волновым сопротивлением 75 Ом. Цепь коррекции которая выравнивает коэффициент усиления по мощности двухтактного генератора по диапазону частот но и обеспечивает резестивное входное сопротивление рассматривается ниже.
Русский
2014-09-13
618.05 KB
10 чел.
? Содержание
1. |
Техническое задание………………………………………………………………………………………. |
2 |
2. |
Структурная схема…………………………………………………………………………………………… |
2 |
3. |
Оконечный каскад ГВВ……………………………………………………………………………………. |
3 |
3.1. |
Расчет коллекторной цепи……………………………………………………………………………… |
4 |
3.2. |
Расчет входной цепи………………………………………………………………………………………. |
5 |
3.3. |
Цепь коррекции АЧХ……………………………………………………………………………………….. |
7 |
4. |
Цепи сложения мощностей…………………………………………………………………………….. |
11 |
5. |
Согласующее устройство…………………………………………………………………………………. |
13 |
6. |
Предоконечный каскад……………………………………………………………………………………. |
14 |
7. |
Выходная фильтрующая система…………………………………………………………………….. |
17 |
8. |
Принципиальная схема устройства…………………………………………………………………. |
21 |
9. |
Список используемой литературы…………………………………………………………………… |
23 |
Рассчитать передающее устройство магистральной радиосвязи, предназначенное для передачи большого количества разнообразной информации (телеграфной, телефонной, данных) на значительные расстояния.
Порядок расчета:
Рис.1. Структурная схема устройства
Состоит из двух модулей по двум двухтактным ГВВ в каждом.
Переход к двухтактным ГВВ в первую очередь обусловлен возможностью перевода транзисторов для работы с отсечкой тока коллектора в режиме класса В и тем самым повышения КПД при сохранении гармонического напряжения на выходе без включения LC цепей.
При построении нужно обеспечить короткозамкнутую нагрузку на частотах четных гармоник.
На частотах до 100МГц двухтактные ГВВ строят на обычных транзисторах и широкодиапазонных трансформаторах. В работе расчет проводится для схемы на трансформаторных линиях (рис.2.).
Рис.2. Схема двухтактного ГВВ на трансформаторных линиях
В коллекторной цепи трансформатор Т2 симметрирует напряжение основной частоты на коллекторах транзисторов и обеспечивает замыкание четных гармоник коллекторных токов, а трансформатор Т3 осуществляет переход к несимметричной нагрузке. Коллекторное питание подается через блокировочные дроссели Lбл.
Для подключения нагрузки к коллекторам используется T3.
T1 обеспечивает последовательное и противофазное включение транзисторов по входу по высокой частоте и одновременно осуществляет переход к несимметричной нагрузке для предыдущего каскада.
Цепь коррекции, которая выравнивает коэффициент усиления по мощности двухтактного генератора по диапазону частот, но и обеспечивает резестивное входное сопротивление, рассматривается ниже.
Выберем биполярный транзистор (БТ).:
2Т9131А - Транзистор кремниевый эпитаксиально-планарный структуры n-p-n генераторный. Предназначен для применения в линейных широкополосных усилителях мощности, генераторах в диапазоне частот 1,5...30 МГц при напряжении питания 50 В.
Его характеристики:
rнас=0.07 Ом
h21=100
fт=140 МГц
Ск=600 пФ
Сэ=50000 пФ
Lэ=1.8 нГн
Lб=2.5 нГн
Eкэ_доп=100 В
Eбэ_доп=4 В
Iк0_доп (Iк_max)=30 А
F=1.5-30 МГц
rб=0.02 Ом
re=0 Ом
Выберем напряжение коллекторного питания:
Eк=45 В
Режим работы граничный, класс B (θ=90ᵒ).
Расчет генератора проводится при заданной колебательной мощности P1, приходящейся на 1 транзистор. 2 модуля по двум двухтактным ГВВ, т.е. 4 ГВВ, т.е. 8 транзисторов, значит для каждого транзистора P1=125 Вт. Возьмем мощность с запасом на потери: P1=130 Вт.
<ek_доп=100 В
< Ikmax_dop =30A
Ом
Расчет входной цепи
Для кремниевого транзистора Eотс=0.5 В.
f0=20 Мгц
Ом
В
Это меньше eбэ_доп=4В
Гн
Вт
Для БТ по схеме с ОЭ в диапазоне СЧ и ВЧ надо учитывать смещение модуля коэффициента усиления h21 c ростом частоты и использовать более сложную эквивалентную схему входного сопротивления. Нужно выполнять входную цепь как корректирующую АЧХ, т.е. компенсирующую снижение коэффициента усиления транзистора в рабочем диапазоне частот.
Рис.3. Исходная цепь коррекции АЧХ
Рассчет цепи коррекции для одного транзистора:
Выбираем равноколебательную АЧХ. δ =0.25 неравномерность в полосе пропускания выбрана так, чтобы α и σ были положительные и максимально близки к α` и σ`.
- относительная верхняя рабочая частота
Значит, rкор не будет.
rкор=0
Теперь, чтобы учесть 2 транзистора, значения Lпар и Rпар увеличиваем в 2 раза, а значение C пар уменьшаем в 2 раза.
В итоге:
Ом
Рис.4. Используемая цепь коррекции АЧХ
Исользуется для суммирования мощностей всех генераторов.
В оконечном каскаде будет использовано 3 схемы сложения мощностей. По одной в каждом модуле и одна для сложения мощностей обоих модулей.
Рис.5. Схемы сложения мощностей
В схеме сложения мощносией в одном модуле:
- волновое сопротивление длинной линии.
В схеме сложения мощностей между модулями:
- волновое сопротивление
- мощность на выходе схемы сложения мощностей
- сопротивление на выходе схемы сложения мощностей, перед входом ВФС
R2=R1=R3=R4=2*Rэкв=15.012 Ом
R5=R7=4*Rэкв=30.023 Ом
Выберем длину линий:
Надо, чтобы :
дБ
Тогда:
м
Схемы деления мощностей строятся аналогично.
Рис.6.Согласующее устройство
Расчет ведем на нижней частоте, т.к. ВФС неперестраиваемая.
l=1 м
а=3 см
Где с скорость света.
W=75 Ом волновое сопротивление фидера.
Тогда:
Полное сопротивление согласующего устройства на нижней рабочей частоте равно волновому сопротивлению фидера, что и требовалось.
Полное сопротивление согласующего устройства на удвоенной частоте (2fn):
lф=0.5м длина фидера
На удвоенной частоте (2*fn):
Строится аналогично оконечному, но использутеся 2 модуля по одному двухтактному ГВВ в каждом.
Выберем Биполярный транзистор: 2Т966А
Его характеристики:
rнас=0.1 Ом
h21=70
fт=300 МГц
Ск=250 пФ
Сэ=2000 пФ
Eкэ_доп =12.6 В
Eбэ_доп=4 В
Iк0_доп (Iк_max)=15 А
F=1.5-30 МГц
Мощность Pвх_1 берем с учетом цепи коррекции на входах ГВВ оконечного каскада.
Тогда мощность приходящаяся на один БТ в ПОК:
Вт
Возьмем мощность с запасом:
Вт
Это значение меньше ek_доп=12.6В.
А
Это значение меньше допустимого Iк_max=15А.
Входное сопротивление всего ОК это 4 входных сопротивления с учетом цепи коррекции:
Выходное сопротивление ПОК равно входному сопротивлению ОК, значит, МЦС ставить не надо.
В данном случае для фильтрации высших гармоник ВФС выполняется в виде 2 переключаемых полосовых фильтров, работающих на отдельных поддиапазонах частот.
Рис.7. ВФС
Qвфс=3
КБВmin=0.8
Порядок фильтра m=3
Ф
Гн
Ф
Гн
Ф
Гн
Ф
Ф
Ф
Гн
Тогда:
Что совпадает с W.
Получим схему:
Рис.8. ВФС с учетом преобразований Нортона
Тогда сопротивление ВФС:
Т.е.
А
В
В
Это <1, значит, условие выполняется.
Вт
Условие выполняется, значит, высшие гармоники подавляются.
8. Принципиальная схема устройства
А также другие работы, которые могут Вас заинтересовать | |||
6029. | Створення обєктів Novell Netware 4.x | 93.5 KB | |
Створювати і змінювати користувальницькі об'єкти й об'єкти ресурсів. Зрозуміти призначення об'єктів-контейнерів у дереві каталогів. Створення шаблонів користувачів в об'єктах-контейнерах. Створювати і змінювати користувальницькі об'єкти й об'єкти ресурсів. Керування повноваженнями доступу.. | |||
6030. | Робота з файловою системою NetWare | 185.5 KB | |
Робота з файловою системою NetWare Мета роботи: освоїти роботу з засобами управління файлами і каталогами утиліти Netware Administrator і утиліти текстового режиму FILER, а також інші команди роботи з каталогами і файлами. Файлова система ОС No... | |||
6031. | Активне мережеве обладнання | 366 KB | |
Активне мережеве обладнання. Мета роботи:ознайомитись з основними токологіями комп'ютерних мереж та загальною характеристикою і класифікацією активного мережевого обладнання та функціонуванням мереж типу Ethernet. Теоретична частина ... | |||
6032. | Нелінійні радіоелектронні схеми | 23.74 KB | |
Нелінійні радіоелектронні схеми У даній роботі досліджується ряд схем, у яких використовуються нелінійні елементи. Властивістю таких схем є поява у спектрі сигналу нових частот, зокрема, гармонік вхідного сигналу та комбінаційних частот. Це можна ви... | |||
6033. | Розробка лексичного аналізатора (сканеру, scanner) | 300 KB | |
Розробка лексичного аналізатора (сканеру, scanner) Постановка задачі Розробити програму лексичного аналізатора (ЛА) для підмножини мови програмування SIGNAL. Програма має забезпечувати наступне (якщо це передбачається граматикою варіанту): зг... | |||
6034. | Дослідження RC-підсилювача | 291.19 KB | |
Дослідження RC-підсилювача 1. Розрахувати елементи схеми рис.1. за формулами. Значення параметрів для розрахунку взяти з попередньої роботи. Рис.1. Для цього скористатися файлом lab2.nbдля пакету Mathematica. 2. Побудувати амплітудно-частотну ... | |||
6035. | Характеристики та параметри біполярного транзистора | 29.96 KB | |
Характеристики та параметри біполярного транзистора Завдання Для транзистора, тип якого вказано в вашому індивідуальному завданні, побудуйте вхідну характеристику. Замалюйте її і поставте на ній робочу точку. Визначіть в ній режимну напругу Ub... | |||
6036. | Организация VPN средствами протокола SSL в Windows Server 2003 | 144 KB | |
Организация VPN средствами протокола SSL в Windows Server 2003 Предположим, нам необходимо организовать защищенный обмен информацией между web-сервером и произвольным клиентом. Для организации воспользуемся ОС Windows Server 2003, в качестве web-сер... | |||
6037. | Символи Лежандра та Якобі | 101.5 KB | |
Символи Лежандра та Якобі Означення. Нехай p - просте, a - ціле число. Символ Лежандра визначається так: Критерій Ейлера. Число a, яке не ділиться на непарне просте p, є квадратичним лишком за модулем p тоді і тільки тоді, коли... | |||