Разработка радиопередающего устройства для обеспечения радиотелефонной связи

Красноярский Государственный

Технический Университет

Кафедра:  « Радиосистем »

Пояснительная записка

К курсовому проекту на тему

Разработка ридиопередающего устройства

 для обеспечения радиотелефонной связи

                                                                                       Выполнил:

 студент гр. Р40-1

Поспелов А. В.

                                                                                      Проверил:

                                                                                            Романов А. П. 

Красноярск, 2003 г.

СОДЕРЖАНИЕ.

ВВЕДЕНИЕ3

ЗАДАНИЕ                                                                                                                          3

Техническое задание                                                                               4

1.РАСЧЁТ СТРУКТУРНОЙ СХЕМЫ5

2.Расчёт ФУНКЦИОНАЛЬНОЙСХЕМЫ                                                          7

3.РАСЧЁТ ОКОНЕЧНОГО КАСКАДА 10

4.РАСЧЁТ ВЫХОДНОЙ ЦЕПИ14

        5. РАСЧЕТ ГЕНЕРАТОРА УПРАВЛЯЕМОГО НАПРЯЖЕНИЕМ (ГУН)

 5.1.Расчет автогенератора18         5.2.Расчет цепи управления   23                                    6.РАСЧЕТ КВАРЦЕВОГО ГЕНЕРАТОРА26

        7.РАСЧЕТ ПЕРЕХОДНОГО ПРОЦЕСА32

Перечень элементов                                                                                                 34

         Список литературы                                                                                                   38

Перечень элементов

ВВЕДЕНИЕ.

в настоящее время радиопередающие устройства используются очень широко. Это могут быть - радиовещательные передатчики, радиостанции, также они используются абсолютно во всех видах беспроводной связи, таких как пейджинговая, сотовая, транкиговая, спутниковая. Передатчики могут использоваться и не для связи, в радиолокации. Для управления различными устройствами на расстоянии – космическими станциями, беспилотными летательными аппаратами, управляемыми и самонаводящимися ракетами, охранной сигнализацией автомобилей и др.

Поэтому нужно уделять особое внимание проектированию радиопередающих устройств, работающих с различными видами модуляции, различными диапазонами, выходными мощностями и другими параметрами.

    Также в связи с насыщенностью эфира особое внимание в последнее время уделяют электромагнитной совместимости, т.е. уровню внеполосных излучений и стабильности частоты генератора.

Задание.

1.Диапазон рабочих частот: 27 – 30 МГц.

2.Средняя мощность в антенне 45 Вт.

3.Параметры нагрузки: R_А=25 Ом, C_А=40 пФ.

4.Род работы – частотная модуляция ЧМ.

5.Параметры сигнала: частота модулирующего сигнала: 100Гц – 10кГц

6.Девиация частоты: 50 кГц.

Техническое задание.

1.  Назначение.

Радиопередающее устройство предназначено для обеспечения  радиотелефонной связи.

2.  Технические требования.

2.1.  Диапазон рабочих частот: 27– 30 МГц.

2.2.  Средняя мощность в антенне: 45 Вт.

2.3.  Параметры нагрузки: R_А=25 Ом, C_А=40 пФ.

2.4.  Род работы – частотная модуляция ЧМ.

2.5.  Параметры сигнала: частота модулирующего сигнала 100Гц – 10кГц

2.6.  Способ перекрытия частоты – дискретный.

2.7.  Допустимая относительная нестабильность частоты 10^-5

2.8.  Уровень внеполосных излучений 60дБ.

2.10. Потребляемая мощность, 65 Вт не более

3.  Конструктивные требования

3.1.  Диапазон рабочих температур  -10 – 40⁰С

3.2.  Относительная влажность до 95%

3.3.  Габариты не более   100*150*300 (мм)

3.4.  Масса не более  3 кг.

1.Структурная схема.

В данной курсовой работе требуется разработать радиопередающее устройство для передачи радиосигнала от источника информации к антенне. Вид модуляции в передатчике частотный. Он должен передавать сигнал в диапазоне 27 – 30 МГц. Для этого я использовал структурную схему, показанную на  рис 1.1.

1.1.  Описание структурной схемы ЧМ передатчика.

Выходная цепь служит для согласования оконечного каскада усилителя с антенным устройством. Она является полосовым фильтром в полосе частот, в данном случае 27-30 МГц. Также, она должна обладать хорошей фильтрацией: вне полосы пропускания подавление  должно составлять не менее 60 дБ. N- каскадный усилитель предназначен для усиления радиосистемы, излучаемой антенным устройством. Его мощность должна быть не менее Pmax  (Pср/η), а также полоса пропускания не менее 3 МГц, иначе передаваемый радиосигнал исказится. Помимо этого ВЦ согласует УМ с передающей антенной.

Возбудитель предназначен для формирования модулированного сигнала, подлежащий дальнейшему усилению. В его состав входят следующие узлы: ПЧ, ССЧ, СОЧ, ЗГ, М.

Преобразователь частоты нужен для осуществления линейного переноса спектра входного сигнала (рис.2) на промежуточную частоту (Fм) (рис. 1.2).

Рис.1.2.

 Возбудитель состоит из кварцевого генератора КГ, задающего опорную частоту и обеспечивающего стабильность частоты всего передатчика. Синтезатор  опорных частот преобразует частоту КГ в частоты необходимые для работы синтезатора  сетки частот ССЧ и преобразователя частоты ПЧ. CСЧ строится на основе ГУН, но так как ГУН не может обеспечить требуемую перестройку по частоте, перестройку мы уменьшаем но, затем умножаем частоту, тем самым, добиваясь нужной перестройки, а затем, применив ПЧ, мы получаем необходимые несущие частоты.

     1.2. Усилитель мощности (УМ) состоящий из N усилительных каскадов.

Рассчитываем выходную мощность оконечного каскада УМ

                                                           , где                         hвц – КПД выходной цепи, hвц = 0.7;

                                                                                            Pср – активная мощность в антенне.

                                   .          

Рассчитываем  число каскадов УМ.

                                               , где  Рвозб – выходная мощность возбудителя, Рвозб = 30 мВт;

                                                        Kp – коэффициент передачи мощности одного каскада, Kp = 10.

Число каскадов N=3.          

           1.3.Модулятор представляет собой устройство, генерирующее частоты несущих колеба-

  ний, в данном случае от 27 до 30 МГц. Структурная схема возбудителя представлена на Рис.1.3.

 Схема структурная модулятора.