Передатчики производственной связи, страница 4

Методику расчёта возьмем из [1], [2] и [3].

Для проектирования катушек индуктивности необходимо, чтобы были известны ее индуктивность и ток, протекающий через неё. Ток найдём по рекомендациям [1].

Амплитуда напряжения на входе П-котура:

Комплексная амплитуда тока через ёмкость :

Амплитуда тока через катушку:

Действующее значение тока через катушку:

Зададимся отношением длины намотки l катушки к ее диаметру D:

Зададимся значением диаметра, пусть  , тогда

Рассчитаем диаметр провода катушки, исходя из протекающего по нему    току и допустимого нагрева. Разность температур провода и окружающей среды  для катушек ГВВ принимают 40-50 град, но так  как нам нужно обеспечить достаточно небольшую мощность, то примем  град.

Формулу для расчёта диаметра провода и числа витков возьмём из [2]:

Индуктивность одного витка катушки:

где R - средний радиус катушки и диаметр провода d в см.

Число витков в катушке:

Чтобы достичь наименьшего активного сопротивления катушки, шаг   намотки выбирают равным 2.5 диаметра провода: g = (2...2,5)d

Поскольку D, , g выбраны произвольно, проверим правильность их   выбора:

Должно выполняться равенство  N=, при совпадении результата с точностью (5...7)%

 ;                

Процент несовпадения получился маленький, следовательно, параметры выбраны правильно, можем продолжить расчёт.

Проверим электрическую прочность катушки, для чего определяют напряжение между соседними витками:

Напряжённость поля между витками должна быть меньше 500... 700 В/мм:

            -        Условие выполнено.

Рассчитаем собственную ёмкость катушки, для этого определим по    графикам значения коэффициента, зависящего от отношения g/d и коэффициента, зависящего от отношения l/D.

Собственная ёмкость катушки:

Проверим длину провода катушки, исходя из условия, чтобы катушку     можно было считать элементом с сосредоточенными параметрами, необходимо чтобы длина провода катушки была меньше 0.3 длины волны на рабочей частоте.

Длина провода:

    -   Условие выполняется.

Определим добротность катушки:

Методика расчёта взята из [4]:

Добротность катушки   при заданной частоте и индуктивности определяется ее активным сопротивлением r. Активное сопротивление катушки складывается из сопротивления провода току высокой частоты; сопротивления, вносимого диэлектрическими потерями в каркасе.

Так как катушка намотана с шагом, то сопротивление провода переменному току высокой частоты можно определить по формуле:

Диэлектрические потери:

Предполагая намотку на гладкий каркас из пластмассы, у которой диэлектрическая проницаемость   и качество материала  определим ёмкость через диэлектрик:

а - коэффициент, зависящий от конструкции намотки, при намотки     проводом круглого сечения на гладком каркасе,  а = 0.08

Сопротивление, вносимое диэлектрическими потерями в каркасе:

Активное сопротивление катушки:

Добротность катушки:

Добротность катушки влияет на кпд первой согласующей цепи, так как мы получили добротность выше ожидаемой, то кпд равно:

7. Заключение

В процессе выполнения курсовой работы был произведен расчет структурной схемы передатчика производственной связи, рассчитан электрический режим работы выходного каскада, выходная и входная цепь согласования, произведен конструктивный расчет катушки индуктивности.

При разработки передатчика были подобранны параметры, удовлетворяющие исходным данным.

В процессе разработки были получены навыки проектирования радиопередающих устройств.

8. Перечень использованной литературы

1.  Устройства генерирования и формирования сигналов : учеб. пособие. – 3-е изд. перераб. и доп. / Г.А. Дегтярь. – Новосибирск:

Изд-во НГТУ. – 2008. – 59 с.

2.  Проектирование радиопередающих устройств СВЧ: Учеб. пособие для вузов / Уткин Г.М., Благовещенский М.В., Жуховицкая В.П. и др.; Под ред. Г.М. Уткина. - М.: Сов. радио, 1979. - 320 с

3.  Проектирование радиопередатчиков. Учеб. Пособие для вузов                         /В.В. Шахгильдян, М.С. Шумилин, В.Б. Козырев и др.; Под ред. В.В. Шахгильдян – 4-е изд. перераб и доп. – М.: Радио и связь, 2000. – 656с.

4.  Детали и узлы радиоэлектронной аппаратуры."Энергия" – 2-е изд. перераб. и доп. / Волгов В.А.,, 1977. , 656 с.

5.  Устройства генерирования и формирования сигналов (радиопередающие устройства) : учеб. пособие / П. С. Вовченко, Г. А. Дегтярь. – Новосибирск:     изд-во НГТУ, 2006. – 75 с.

6.  Лекции по курсу «УГФРС»,  Вовченко П.С, в 2008 году.

9. Полная принципиальная схема