Проектирование радиопередатчиков для сетей синхронного радиовещания

Федерльное агентство связи

ГОУВПО СибГУТИ

Отчет по курсовой работе

Проектирование радиопередатчиков

для сетей синхронного радиовещания

                                                                                      Выполнил: студент гр. Р-81

                                                                                                       

                                                                                                   Вариант 14

                                                                             Проверил:

Новосибирск 2011

Исходные данные для расчета.

Nварианта = 14

                Р1тА = 1 (кВт)

                F1  = 0.15 (МГц)

                F2 = 0.3 (МГц)

                W = 150 (Ом)

Составление структурной схемы передатчика.

1.  Найдем максимальную мощность в антенне (точка 1):

, Вт

2.  Найдем мощность оконечного каскада (точка 2):

, Вт                                            

к.п.д. колебательной системы выбираем из таблицы

Мощность передатчика (кВт)	ηкс(%) в диапазоне частот (МГц)
	0,15-0,45	0,45-1,6	3-300
200 и более	96-98	90-96	88-92
50-200	90-95	85-90	80-88
10-50	85-90	80-85	75-80
2-10	75-85	70-80	70-75
0,5-2	70-75	68-70	65-70
0,1-0,5	65-70	65-68	60-65

3.  Выберем лампу из приложения «А» (стр.28)  по мощности            Р1max= Р1: , Вт   ГУ-90Б

4.  Из таблицы 3.2 (стр 7) найдем коэффициент усиления Кр1:

Kp1 = 40

5.  Выберем напряжения питания для лампы  по приложению «А» :

          +Еа = 7 кВ ,  +Ес2 = 0.9 кВ                  

6.  Определим мощность предоконечного каскада на сумматоре (точка 3):

, Вт

7.  Для устойчивой работы и резервирования возьмем четыре модуля и рассчитаем мощность на каждый транзистор:

, Вт

8.  Из приложения «Г» (стр. 31) выбираем мощность и тип транзисторов:    2Т934В, Р1 = 25 Вт

9.   Из таблицы 3.2 (стр. 7) выберем  коэффициент усиления Кр2:

Кр2 = 20

10.  По приложению  «Г» (1, стр. 31)  найдем напряжение питания транзистора:  Екmax(3) = Ек = 28, В

11.  Определим напряжение питания в телефонной точке.

 Ект = Ек max/2 = 14, В

12.   Определяем  мощность отдаваемую вторым  каскадом (точка 4):

, В

13.  По приложению «Г» выберем транзистор второго предварительного каскада:

14.  По приложению «Г» найдем напряжение питания транзистора:

Екmax(2) = Ек =        , В

15.  Определим мощность отдаваемую первым каскадом (точка 5):

, В

16.  Из приложения «Г» выберем транзистор первого предварительного каскада: 

17.  По приложению «Г» найдем напряжение питания транзистора:

 Екmax(1) = Ек =        , В

18.   Определим мощность потребляемую от возбудителя(точка 6):

 , Вт (синхронизатор)

где:

Расчет в пиковой (максимальной) точке статической модуляционной характеристики.

Табличные параметры для расчета:

Из приложения «А» выбираем расчетные параметры лампы:

S=35мА/В,  Sкр=3.5мА/В, D=0.005, Ес0=60В, =4,5, Радоп=6кВт,  Рс2доп=0.15кВт, Еа=7кВ, Ес2=0.9кВ, Р1max=6кВт

,  ,  ,  ,  , = 90,

1. Коэффициент использования анодного напряжения:

                                                         

2.Амплитуда колебательного анодного напряжения:

, В                              

3.Амплитуда первой гармоники анодного тока:

, А  

4.Амплитуда импульса анодного тока:

, А

5.Постоянная составляющая анодного тока:

, А

6.Эквивалентное сопротивление анодной нагрузки:

, Ом                  

7.Мощность , подводимая к анодной цепи генератора от источника питания:

, Вт            

8.Мощность, рассеиваемая на аноде лампы генератора:

, Вт

9.КПД генератора по анодной цепи :

10. Амплитуда напряжения возбуждения генератора:

, В

11. Напряжение смещения по управляющей сетке лампы:                                

, В

12. Минимальное или остаточное напряжение на аноде лампы:

, В

13. Максимальное напряжение на управляющей сетке лампы:

, В

14. Постоянную составляющую тока экранирующей сетки можно определить ориентировочно по следующему соотношению:

, А

15. Угол отсечки импульса сеточного тока по экранирующей сетке принимается:   

16.  Мощность рассеиваемая на экранирующей сетке лампы генератора:

, Вт

Расчет режима работы генератора в телефонной точке.

    1. Амплитуда анодного напряжения в телефонной точке.

, В

где,  m =1 – глубина модуляции

   2.Амплитуда импульса анодного тока первой гармоники в

телефонной точке.

, А

3. Постоянная составляющая анодного тока в телефонной точке.

, А

4.Мощность подводимая к анодной цепи генератора в телефонной точке.

, Вт

5.Полезная мощность в телефонной точке.

, Вт      

6.Мощность рассеивания на аноде лампы в телефонной точке.

, Вт где,   Ра доп – (смотри приложение А)

n – число ламп включенных параллельно).

7.Амплитуда сеточного напряжения в телефонной точке.

, В       

8.Мощность рассеивания на экранирующей сетке в телефонной точке.

, Вт

9.Коэффициент полезного действия в телефонной точке.

                  

Порядок расчета колебательной системы передатчика

1.  Найдем затухание в контуре:

 , гдеQxx– добротность контура  холостого хода (из табл. 1)

Таблица 1                                                                                                                    

P~ зад. кВт	Q xx
	КВ	ДСВ
1	200	60
100	300	100
1000	400	150

2.Волновое сопротивление W(Ом) берем из задания.

W = 150 Ом

3. Коэффициент бегущей волны К = 0,8 для всех вариантов (таблица №2).

Таблица 2

P~ зад. кВт	к.б.в. фидера
	КВ	ДСВ
До 1	0,5	0,8
20	0,6
100	0,7
200	0,75
500	0,8	0,9
1000 и более	0,85

4. Эквивалентное сопротивление анодной нагрузки Ra (Ом) берем из расчетов УМК лампового генератора (в пиковой точке).

Ra = 1550 Ом

5. Р1тА – полезная мощность берем из задания (Вт).

P1тА = 1000 Вт

6. F1 – нижняя граница диапазона частот (МГц из исходных данных).

F1 = 0.15 МГц

7.  F2 – верхняя граница диапазона частот (МГц из исходных данных).

F2 = 0.3 МГц

8. Выбираем число контуров колебательной системы М и схему

P~ зад. кВт	до 10	10-500	более 500
М	1	2	3

М=1

9. Номер в журнале по списку (из журнала студентов). N=14

Для М = 1, если одна лампа СА = 0,05 нФ, если две лампы СА = 0,1 нФ,

если три лампы СА = 0,15 нФ.

Программа для расчета коэффициента нелинейных искажений.

Согласно расчета введем в ЭВМ исходные данные:

1.Номер генераторной лампы 90.

2. UСmax – напряжение возбуждения = 0.1429 (кВ)

3. UAmax – амплитуда анодного напряжения = 6.1 (кВ)

4. EС – напряжение смещения = -0.175 (кВ)

5. EA – анодное напряжение = 7 (кВ)

6. EC2 – напряжение на экранирующей сетке = 0.9 (кВ)

После ввода исходных данных, коэффициент гармоник должен быть

Кг < 2%

Порядок расчета генератора на биполярном транзисторе  с коллекторной модуляцией в пиковой точке.

По углу отсечки  и таблицам А.И. Берга (приложение Ж) определим коэффициенты разложения и параметры выбранного транзистора (приложение Г, Д, Е):

Схема транзистора включена с ОЭ            

Р1=25Вт, rнас=0.5Ом, rб=0.1Ом, rэ=0, Ск=Сэ=22пФ, Lб=2.8нГн, Lэ=1нГн, ебэдоп=4В, екэдоп=70В, Iк0доп=2А, Iкmaxдоп=3А,

Еб0=0.7В, Ек=28В< 0,5екэдоп

Расчет коллекторной цепи

1.Критический коэффициент использования коллекторного напряжения.

 

2.Амплитуда  напряжения на коллекторе:

, В

3.Пиковое напряжение на коллекторе:

екmax = Екmax + 1,2Uкmax = 59.992 < ек доп

4.Амплитуда первой гармоники коллекторного тока:

, А

5.Амплитуда постоянной составляющей тока:

, А

6.Импульс коллекторного тока:

, А

7. Сопротивление в коллекторной нагрузке:

, Ом

8.Мощность , подводимая к колекторной цепи генератора:

, Вт                      

9.Мощность, рассеиваемая в транзисторе генератора:

, Вт

10.КПД генератора по анодной цепи :

Расчет базовой цепи

11. Первая гармоника тока базы:

, А

где ,

, где

12. Баластный резистор в цепи лампы:

 Ом, Ом           

Из двух значений Rб берем меньшее.

13.Постоянная составляющая тока базы:

, А

14.Постояннаясостовляющая тока эмиттера:

= 0.88, А

15.Фиксированное напряжение смещения на базе для должно быть равно Еб0 = 0,7В для кремневых транзисторов и Еб0 = 0,5В для германиевых активная составляющая входного сопротивления транзистора:

, Ом где,  , Ом 

, Ом

16.Входная мощность:

, Вт

17.Коэффициент усиления по мощности:

 

Расчет режима несущей частоты генератора                                    в телефонной точке