Датчик опорных частот
Предназначен для формирования трех частот, путем преобразования сигнала с частотой кварцевого генератора в сетку частот требуемых другим блокам возбудителя.
Рис. 6. Датчик опорных частот. Схема функциональная.
В данном случае их три:
1. 490 кГц для модулятора (первый этап преобразования).
На входе в ДОЧ аналоговый сигнал (АС) преобразуется в импульсный сигнал (ИС) с помощью преобразователя(Пр1). Это делается для того чтобы с этим сигналом могли работать делители реализованные на цифровых элементах, кроме этого данный преобразователь(Пр1) обогащает спектр сигнала из которого в последствии с помощь полосовых фильтров можно было бы выделить частоты высших гармоник. После чего полученный сигнал поступает на делитель частоты (ДЧ2) с коэффициентом деления n = 40, получаем сигнал с частотой 500 кГц. Далее полученный сигнал одновременно поступает на полосовой фильтр (ПФ3) и еще на один ДЧ4 (n = 50). В результате сигналы с фильтра (500кГц) и ДЧ2 (10кГц) поступают на смеситель (См5), который работает на разностной частоте, которую выделяет ПФ6.
2. 150 МГц для модулятора (второй этап преобразования).
Сигнал берется с Пр1 и подается на ПФ8, на котором выделяется 5я гармоника с частотой 100 МГц и, с одной стороны, поступает на См11, а с другой преобразуется в ИС на Пр9, его частота делится пополам на ДЧ10 и поступает на второй вход См11, работающий на суммарной частоте, которую выделяет ПФ12.
3. 20 кГц для датчика сетки частот.
Сигнал поступает с ДЧ2 (500кГц) и делится еще раз в ДЧ7 на 25, в результате образуется сигнал с частотой 20 кГц.
Задающий генератор.
Данный функциональный узел реализован на схеме кварцевого автогенератора. Это сделано для достижения минимальной относительной нестабильности частоты. Частота вырабатываемая на выходе данного узла равна 20 МГц, так как на этой частоте наиболее просто реализуется ДОЧ.
Основной задачей данного курсового проекта было спроектировать РПУ, которое позволяет передавать сигнал с одной боковой полосой. Основными преимуществами таких передатчиков являются повышенный КПД, и отсутствие несущей и одной боковой полосы . Главным недостатком этого вида модуляции является необходимость иметь специальный приемник, и сложность изготовления модулятора.
При подробном анализе ТЗ были рассмотрены различные варианты его реализации, произведено их сравнение и выбран оптимальный вариант. Существенным отличием этого пути решения поставленной задачи является простота исполнения, минимальное количество блоков и наименьшая стоимость проектируемого устройства. Это демонстрируют схемы, приведенные на рис. 1 и 2. Структурная схема показывает минимальный состав передатчика, а функциональная схема – взаимодействие блоков между собой, то есть работу устройства в целом.
На основе составленных структурной и функциональных схем был произведен расчет блоков, из которых можно сконструировать передатчик с заданными параметрами.
Антенна, которая является для передатчика нагрузкой, должна излучать в пространство с определенной мощностью для нормальной передачи полезного сигнала. Поэтому, чтобы обеспечить максимальную мощность, которая передается через ЦС в нагрузку (антенну), необходимо собрать усилитель из 7 каскадов, при этом один каскад имеет определенный коэффициент усиления по мощности (см. расчет). Выбор транзистора (усилительного элемента) осуществлялся по заданной мощности и при расчете учитывалась мощность, которая рассеивается на нем. В дальнейших расчетах этот параметр также проверяется, так как необходимо выдержать нужный температурный режим и обеспечить минимальные потери мощности на этих элементах.
Для выбора параметров (номиналов резисторов, номинал емкости выбирается самостоятельно) пропорционально-интегрирующего фильтра, входящего в состав кольца ФАПЧ, используют найденные значения полос захвата и удержания.
Результатом расчета СЧ стало определения относительной максимальной нестабильности частоты и времени перехода при перестройке на один шаг и на весь диапазон.
Конструкционно передатчик будет иметь вид представленный на схеме
электрической структурной .На передней панели имеется выход для антенны, вход для информационного сигнала, табло индикации номера частоты на которой осуществляется передача сигнала, система перестройки частоты в заданных пределах, тумблером включения(выключения передатчика), также имеется лампочка, которая загорается когда передатчик включен
Индикацию частоты можно реализовать за счет индикации кода заданного числом на втором входе сумматора находящегося в составе ДПКД. Перестройку частоты можно реализовать на счетчике, который при нажатии кнопки «+» увеличивает значение числа поступающего на ДПКД в приделах от 0 до 151, а при нажатий кнопки «-» уменьшает это же число. При удержании какой либо кнопки более 1 сек. Происходит увеличение или уменьшения числа соответственно. Такого эффекта можно добиться за счет подачи сигнала синхронизации с частотой 1 Гц.
Данный передатчик можно реализовать на шести платах, которые будут расположены внутри в два уровня.
Все полученные параметры разрабатываемого РПУ удовлетворяют требованиям ТЗ. В целом получилось надежное малогабаритное радиопередающие устройство
Литература
1. Устройства генерирования и формирования радиосигналов: Методические указания к выполнению курсового проектирования для студентов специальности 200700 – «Радиотехника» / Н. Н. Лисовская, С. И. Щитников; КГТУ. – Красноярск, 1995. – 38 с.
2. Шахгильдян В. В. и др. Проектирование радиопередающих устройств: Учебное пособие. – изд. 3. – М.: Радио и связь, 1993. – 512 с.
3. Проектирование радиопередающих устройств СВЧ: Учебное пособие для вузов / Г. М. Уткин, М. В. Благовещенский, В. П. Жуховицкая и др. Под ред. Г. М. Уткина. – М.: Советское радио, 1979. – 320 с.
4. Радиопередающие устройства: Учебник для вузов / Л. А. Белов, М. В. Благовещенский, В. М. Богачев и др. Под ред. М. В. Благовещенского, Г. М. Уткина. – М.: Радио и связь, 1982. – 408 с.
5. Окунь Е. Л. Радиопередающие устройства. Учебник для техникумов, изд. 4-е, доп. И перераб. – М.: Советское радио, 1973. – 400 с.
6. Транзисторы для аппаратуры широкого применения: Справочник / К. М. Брежнева, Е. И. Гантман, Т. И. Давадова и др. Под ред. Б. Л. Перельмана. – М.: Радио и связь, 1981. – 656 с.
7. Полупроводниковые приборы: Транзисторы. Справочник / В. А. Аронов, А. В. Баюков, А. А. Зайцев и др. Под общ. ред. Н. Н. Горюнова. – М.: Энергоиздат, 1982. – 904 с.
8. СТП КГТУ 01-01. Общие требования к оформлению текстовых и графических студенческих работ. Текстовые материалы и иллюстрации. – Красноярск: изд-во КГТУ 2001.
Уважаемый посетитель!
Чтобы распечатать файл, скачайте его (в формате Word).
Ссылка на скачивание - внизу страницы.