Радиопередатчик, применяемый в гражданской авиации для связи с наземными авиационными службами, устанавливаемый на борту летательного судна, страница 6

Схема подключения варикапа к контуру показана на рис. 9.

RБ

+

Т1

Рис. 9. Схема подключения варикапа к контуру.

Т1- разделяющий трансформатор;

Модель варикапа – КВ125А:

С=24…36 (пФ) - емкость варикапа;

U_ОБР=1 (В)

k=8.3 – коэффициент перекрытия по емкости;

Добротность:

при Св=10 (пФ) и f=50 (МГц) – 150

при Св=10 (пФ) и f=250 (МГц) – 50

при Св=3,6 (пФ) и f=400 (МГц) – 80

Обратный ток при U_ОБР=12 (В) – I_ОБР=0,5 (мкА);

Постоянное обратное напряжение – U_ОБР=14 (В);

Температура окружающей среды – Т_ОКР= -60…+125⁰;

Определим закон изменения частоты сигнала автогенератора в зависимости от амплитуды модулирующего сигнала и возникающие при этом нелинейные искажения.

Считаем, что амплитуда высокочастотного сигнала, приложенного к варикапу, существенно меньше амплитуды низкочастотного модулирующего сигнала.

1) Выражение для емкости варикапа Сп при синусоидальном модулирующем сигнале имеет вид:

  ,где

С₀=35 (пФ) - емкость варикапа при постоянном напряжении смещения Е₀=1 (В);

m=U_W/Е₀ - коэффициент глубины модуляции;

U_W - амплитуда модулирующего сигнала, приложенного к варикапу;

g - коэффициент, определяющий переход (g=1/2 – жесткий переход); 

2) Зададим амплитуду модулирующего сигнала, приложенного к варикапу

U_W=0,3 (В), тогда коэффициент глубины модуляции

m=U_W/Е₀=0,3/1=0,3;

3) Коэффициент в разложении функции для отношения емкостей

 в ряд Маклорена при g=1/2

А₁= =0,15;

4) Коэффициент нелинейных искажений:

=0,0375

5) Девиация частоты по первой гармонике модулирующего сигнала:

, где

Df_Д/f₀=5×10³/149.975×10⁶=3.3×10^-5;

;

коэффициенты связи р_С=С_СВ/С₀;

р_К=С_СВ/С_К=С_СВ/С₁;

Решая уравнение

 относительно С_СВ получаем

С_СВ=14,8 (пФ) – емкость конденсатора связи;

Тогда р_С=С_СВ/С₀=14,8/35=0,42;

р_К=С_СВ/С_К=С_СВ/С₁=14,8/34,5=0,43;

6) Суммарная емкость контура при отсутствии модулирующего сигнала

=44,9 (пФ);

6. Расчет блокировочных элементов схемы модулятора.

Блокировочные конденсаторы предназначены для блокирования переменной составляющей тока. Их сопротивление на рабочей частоте должно быть много меньше сопротивления контура на этой же частоте.

Примем С_БЛ1= С_БЛ2= С_БЛ3»1000 (нФ)

 

Конденсатор С_БЛ4 – электролитический: С_БЛ4»1000 мкФ х 10 В;

Сопротивление разделительных конденсаторов должно быть примерно в 100 раз меньше входного сопротивления транзисторов.

С_Р»(1/100)×R_ВХ»1000 (нФ)

Индуктивность блокировочной катушки:

L_БЛ»106 (мкГн);

7. Расчет элементов схемы выходного и предвыходного каскада.

Схема усилителя представлена на рис.10

Рис. 10. Схема усилительного каскада.

1) Выходной каскад:

С_БЛ=С_Р»1000 (нФ)

Х_Lбл»200×Х_L11ЦС=200×25=5 (кОм), тогда

L_БЛ»5,3 (мкГн)

2) Предвыходной каскад:

С_БЛ=С_Р»1000 (нФ)

Х_Lбл»200×Х_L1ЦС=200×36,5=7,3 (кОм), тогда

L_БЛ»7,7 (мкГн)

Требования: все конденсаторы должны быть предназначены для работы на высокой частоте.

8.Список использованной литературы.

1. Устройства генерирования и формирования радиосигналов: Учебное пособие для студентов 3-4 курсов факультета РЭФ направление 552500 и специальности 200700-радиотехника всех форм обучения /П.С. Вовченко, Г.А. Дегтярь. – Новосибирск: Изд-во НГТУ, 1998.

2. Шумилин М.С., Козырев В.В., Власов В.А. Проектирование транзисторных каскадов передатчиков: Учебное пособие для техникумов. – М.:Радио и связь, 1987. – 320 с.

3. Проектирование радиопередающих устройств: Учеб. пособие для вузов / В.В.Шахгильдян, В.А.Власов, В.Б.Козырев и др.:Под.ред. В.В.Шахгильдяна. – М.:Радио и связь, 1993. – 512 с.

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

5. Петров Б.Е., Романюк В.А. Радиопередающие устройства на полупроводниковых приборах: Учебное пособие для радиотехнических специальностей ВУЗов.- М.: Высш. шк. - 1989.- 232 с.:ил.

6. Каганов В.И. Транзисторные радиопередатчики. Изд. 2-е, перераб. и доп. М., «Энергия», 1976. 448 с. с ил.

7. Вовченко П.С. Курс лекций, 2001.