· Относительная влажность, не более, %........................................................................................................ 95±3
· Габариты, не более, мм.......................................................................................... 100x400x400
· Масса, не более, кг.............................................................................................................. 5
2. ВЫБОР И ОБОСНОВАНИЕ СТРУКТУРНОЙ СХЕМЫ
Структурная схема радиопередающего устройства,
удовлетворяющего требованиям технического задания, представлена на рисунке 1.
Модулятор (М) формирует сигнал частотной модуляции, а
сигналы с частотами fсчн и fсчв,
вырабатываемые датчиком сетки частот (ДСЧ), формируют диапазон полезного
сигнала в низкочастотной области.
Опорный кварцевый генератор (ОКГ) формирует опорный сигнал
с частотой 20 МГц.
В преобразователе частоты (ПЧ) частоты, поступающие с
модулятора и ДСЧ, вычитаются, и разность на выходе ПЧ представляет собой
ЧМ-сигнал, спектр которого перенесен в область рабочих частот.
Антенна служит для излучения ЧМ-сигнала в окружающее
пространство. Согласование выходного сопротивления усилителя и комплексного антенны
происходит в выходной цепи – цепи согласования (ЦС), на которую поступает
усиленный в 4-х каскадах усилителя информационный сигнал.
Рисунок 1 – Структурная схема ЧМ-передатчика
Структурная схема частотной модуляции состоит из
возбудителя, усилителя мощности и выходной цепи.
· Выходная цепь
(ВЦ, ЦС) на выходе передатчика предназначена для согласования выходного
сопротивления усилителя с антенной нагрузкой, т. е. для трансформации эквивалентного
сопротивления нагрузки усилителя в комплексное сопротивление антенны; а также
служит для обеспечения заданных частотных характеристик всего усилителя.
· Усилитель мощности (УМ) служит для усиления колебаний, которые формируются на
выходе ПЧ, так как амплитуда их достаточно мала и недостаточна для передачи
полезного сообщения в пространстве.
· Возбудителем
является устройство, в котором формируются гармонические сигналы с заданными
частотами и требуемым видом модуляции, подлежащие дальнейшему усилению в УМ. Основными
компонентами возбудителя являются: опорный кварцевый генератор, датчик сетки
частот, модулятор, преобразователь частот и датчик опорной частоты (ДОЧ).
· Преобразователь частот (ПЧ) позволяет перенести модулированное колебание в диапазон
рабочих частот возбудителя. В простейшем случае ПЧ состоит из смесителя и полосового
фильтра.
· Смеситель (СМ)
– устройство для сложения, вычитания частот, поданных на его входы. В ПЧ он
обеспечивает сдвиг (преобразование) полезного сигнала из области частот модулятора
в область частот, в которой необходимо передавать сообщение, на постоянное значение
без изменения его спектрального состава (соотношения амплитуд гармоник).
· Полосовой фильтр (ПФ) обладает полосой пропускания, совпадающей с полосой
пропускания полезного сигнала. Фильтр служит для выделения гармонических
составляющих полезного сигнала в заданной области частот и синхронного подавления
всех паразитных гармоник.
· Модулятор (М)
предназначен для формирования сигнала частотной модуляции (частотный
модулятор).
· Датчик сетки частот (ДСЧ) – устройство для формирования когерентных колебаний с
требуемой точностью и стабильностью частоты из опорного сигнала,
вырабатываемого опорным кварцевым генератором. Причем один из вырабатываемых
сигналов дискретно перестраивается по частоте (с требуемыми шагом и скоростью).
· Датчик опорной частоты (ДОЧ) – необходим для формирования ряда колебаний с фиксированными
частотами (f01, f02),
необходимых для работы модулятора: для получения требуемой модуляции в
модуляторе и для переноса по частоте сформированного сигнала в требуемый
диапазон рабочих частот возбудителя.
· Опорный кварцевый генератор (ОКГ) представляет собой автогенератор (АГ) малой мощности с
кварцевой стабилизацией частоты. Задающий генератор в передатчике служит для
формирования всех вспомогательных частот. АГ выполняется на биполярном
транзисторе, включенным по схеме с общим эмиттером. Большая крутизна проходной
характеристики такого транзистора позволяет уменьшить его связь с внешним колебательным
контуром и увеличить стабильность генерируемых частот.
3. ВЫБОР И ОБОСНОВАНИЕ ФУНКЦИОНАЛЬНОЙ СХЕМЫ
3.1 Выходная цепь (ВЦ)
Одна из главных задач ВЦ – фильтрация гармоник. Нормы на
мощность внеполосных излучений достаточно жесткие, и гармоники выходного тока активного
элемента (АЭ) оконечного каскада не должны создавать дополнительных мощностей в
нагрузке. В промежуточных усилителях требования к фильтрации гармоник более
либеральны. Однако для реализации расчетных режимов ЦС должна быть построена
так, чтобы входное напряжение или входной ток следующего каскада были близки к
гармоническим.
В нашем случае стоит задача согласования АЭ с нагрузкой в
заданной полосе частот. В данной ситуации рабочую частоту можно менять в
пределах полосы согласования, причем режим АЭ будет оставаться близким к
оптимальному с заданной точностью.
В проектируемом передатчике будет применена наиболее
простая схема ЦС, с помощью которой еще удается реализовать требования к полосе
согласования и к подавлению высших гармоник. Хотя использование более двух
контуров улучшит фильтрацию, это усложнит как саму схему, так и ее расчет [4,
стр. 10].
3.2 Усилитель мощности
