Передатчик для радиолюбительских экспедиций, страница 2


2. расчет по мощности. Коэффициент запаса по мощности, учитывающий разброс усилительных свойств транзисторов и параметров контуров, выбирается равным Kзап =1.1, а КПД антенного и промежуточного контура hак=hпк=0.8 - 0.9.  Pколебвых=Pколебзад·Kзап/(hак·hпк)=100·1.1/(0.9·0.9)=135 вт.

Транзистор выходного каскада – КТ 971А (Кртип=9), тогда необходимая мощность возбуждения выходного каскада:

Рвозб=Рколебвых/Кртип=135/9=15 Вт

Транзистор предоконечного каскада – КТ 920Б, тогда необходимая мощность возбуждения каскада:

Рвозб(1)=Рколебвых/Кртип=15/4=3,75 Вт.

Транзистор второго каскада усилителя мощности – 2Т920А, тогда необходимая мощность возбуждения  каскада:

Рвозб(2)=Рколебвых/Кртип=3,75/6=0,625Вт.

Транзистор третьего каскада усилителя мощности – KT922Б, тогда необходимая мощность возбуждения  каскада:

Рвозб(3)=Рколебвых/Кртип=0.625/15=42мВт.

Транзистор четвертого каскада усилителя мощности – KT922Б, тогда необходимая мощность возбуждения  каскада:

Рвозб(4)=Рколебвых/Кртип=42/15=2,8мВт.

Получим структурную схему РПУ.

 


4. Разработка возбудителя однополосного сигнала.

Известно несколько способов формирования ОМ сигнала – способ последовательного формирования (балансной модуляции) с последующей фильтрацией, фазокомпенсационный, фазофильтровый и др. Наиболее  качественные спектральные характеристики и их стабильность получаются при использовании фильтрового метода. Формирование производится на малом уровне сигналов (1..10мВ). Упрощенная структурная схема возбудителя.


Источником звукового сигнала является микрофон М. Далее следует усилитель звуковой частоты предназначенный для усиления и коррекции звукового сигнала с целью наилучшей его разборчивости на приемной стороне, сжатия динамического диапазона, ограничение полосы модулирующих частот. Стандартная полоса составляет 300..3400 Гц. В балансном модуляторе БМ1 производится первое преобразование частот и самая трудная часть формирования – выделение нужной боковой полосы после первого преобразования, когда интервал между выделяемой и подавляемой частотами примерно 600 Гц. При мощности передатчика до 100Вт нерабочая боковая полоса должна быть подавлена не менее чем на 40дБ, а при большей мощности на 55дБ. В качестве первого полосового фильтра ПФ1 применяют недорогие электромеханические фильтры, обеспечивающие на фиксированной поднесу щей частоте нужную степень подавления. Обычно частота  работы таких фильтров 500 Кгц, то есть первое преобразование делается на этой частоте. Сформированный таким образом высокочастотный сигнал после вспомогательного усилителя промежуточной частоты УПЧ поступает на второй преобразователь БМ2. нерабочая полоса частот подавляется фильтром ПФ2, представляющим собой в общем случае колебательный контур LC.

 Если передатчик работает на двух – десяти частотах или снабжается возбудителем с сеткой рабочих частот, задача подавления нерабочих частот усложняется более. Применение перестраиваемых фильтров исключено, так как это недопустимо усложнит управление станцией, а попытка автоматизировать процесс настройки неизбежно удорожит низовую связь и сделает аппаратуру менее надежной. Приходится применять неперестраиваемые полосовые фильтры, переключая их по мере надобности.  Для уменьшения числа неперестраиваемых фильтров необходимо чтобы поднесущая частота при последнем преобразовании была как можно выше.  При этом возникает необходимость в третьем преобразовании частоты. После второго преобразования частоты БМ2 используют полосовой фильтр, чаще всего кварцевый. Частота f2 @ 10 МГц.

Переключаемые полосовые LC фильтры ПФ3 после БМ3 разделяют полосы, отстоящие друг от друга на частоту, а = 2f1-2f2. выполнить такие фильтры несложно, число их получается небольшим. Переключаются они автоматически одновременно со сменой частотой.

Для нормальной работы передатчики с ОМ должны иметь достаточно высокую стабильность частоты, поэтому генераторы опорных частот стабилизируют по частоте кварцевым резонатором. Нестабильность частоты передатчика определяется в основном частотой гетеродина последней ступени преобразования – наиболее высокочастотной. Однако стабильность первого генератора так же очень важна, так как при отклонении частоты боковая полоса может не попасть в полосу пропускания фильтра ПФ1. Частоты генераторов могут изменятся из за изменения питающего напряжения, температуры окружающей среды, старения деталей. Применить эффективную стабилизацию напряжения, и особенно термостатирование, в маломощных станциях невозможно, так как это приводит к значительному увеличению потребления энергии от гавальнических элементов или аккумуляторов. Некоторым выходом из положения является введение ручной подстройки частоты на слух по наилучшей разборчивости.

В тех случаях, когда дополнительное потребление энергии допустимо, в целях повышения стабильности частоты передатчика применяют стабилизацию напряжения питания, вводят буферные усилители (БУ) между генераторами и балансными модуляторами, используют термостатирование генераторов. При этом ручка подстройки частоты отсутствует, управление передатчиком упрощается, качество связи улучшается, но увеличивается габаритные размеры и масса станции. Однако это увеличение может быть не существенным, если соответствующие каскады выполнены на микросхемах.


5.Расчет выходного каскада.

Расчет  цепей  питания  и  смещения

В

Ом

       Ом

      Ом

      Ф

        Ом

       Ген

        Ом

      Ф

    Ом

      Ген

смещение

     Ом

       Ом

        Ф

Фильтр  в  цепи  питания базы

         Ф

 Литература.

1.  Расчет генератора с внешним возбуждением: методические указания/ Рязанский радиотехнический институт; Сост. П. А. Крестов, Н. М. Прибылова. Рязань 1990. 24с.

2.  Радиопередатчики с однополосной модуляцией на сложных активных приборах: Учеб. Пособие/ Ю. И. Судаков, Е. В. Васильев; Рязанская государственная радиотехническая академия. Рязань, 1999. 32 с.

3.  Радиопередающие устройства: Учебник для вузов/ В. В. Шахгильдян, В. Б. Козырев, А. А. Луковкин и др.; Под. Ред. В. В. Шахгильдяна. – 2-е издание, переработанное и дополненное – М.: Радио и связь, 1990. – 432 с.: ил.

4.  Усатенко С. Т. Графическое изображение электрорадиосхем: Справ. С. Т. Усатенко, Т. К. Каченюк, М. В. Терехова – Киев: Техника, 1986 – 133с.

5.  Разработка и расчет колебательной системы диапазонного выходного усилителя мощности: Методические указания к практическим занятиям/ Сост. Ю. Л. Мишин, Н. М. Прибылова; Под ред. Ю. С. Судакова. – Рязань: РРТИ, 1988. – 32с.: ил.