Радиопередатчик, применяемый в гражданской авиации для связи с наземными авиационными службами, устанавливаемый на борту летательного судна, страница 4

Q_H=Q_XX·(1-η₂)= Q_L·(1-η₂)=2,927 – добротность нагруженного контура;

Ф₂=n³·Q_H·(1-1/n²)=| n=2 |=17,564 – коэффициент фильтрации;

L=20·lg(Ф₂)=24,89 (дБ) – ослабление контура;

Второй дополнительный контур имеет такие же параметры:

С₁₃=С₁₂=32,44 (пФ);

С₂₃=С₂₂=32,44 (пФ);

L₁₃=L₁₂=48,66 (нГн);

η₃=0,958;

Ф₃=17,564;

Параметры согласующей цепи, получившиеся в результате соединения контуров:

η= η₁· η₂· η₃=0,933·0,958·0,958=0,85 – КПД согласующей цепи;

L=20·lg(Ф₁·Ф₂·Ф₃)= 20·lg(28,14·17,564·17,564)=78,771 (дБ)- ослабление согласующей цепи;

2) Цепь согласования между выходным и предвыходным каскадом (СЦ 3):

f=149,975 (МГц)- частота;

R_H=1,061 (Ом), Х_Н=2,568 (Ом) –сопротивление нагрузки (входное сопротивление выходного каскада);

R_ВЫХ=271,974(Ом), Х_ВЫХ=116,036 (Ом)- выходное сопротивление предвыходного каскада;

С учетом того, что требуется трансформировать большое сопротивление в маленькое с коэффициентом трансформации порядка 250, применим последовательное включение Г-образной С-цепи и П-образной CLC-цепи.

Рис. 4. Цепь согласования (СЦ3).

R₁=271,794 (Ом);

R₂=1,061 (Ом);

R_ПР=17 (Ом);

а) расчет П-цепи:

R₁=271,794 (Ом);

R₂=R_ПР=17 (Ом);

R₀=5(Ом);

-сопротивление катушки L₁₁;

X_L11=36,524(Ом);

-сопротивление катушки L₂₁;

X_L21=7,746(Ом);

X_L1=X_L11+X_L21=44,27(Ом)- сопротивление катушки L₁;

L₁=X_L1/2·3.14·f=47 (нГн)-индуктивность катушки L₁;

=32,208(Ом)- сопротивление конденсатора С₁;

C₁=28,54(пФ)

С учетом реактивности выхода транзистора уменьшаем емкость С₁ на

ΔС=1/2·π·f·Х_ВЫХ=9,15(пФ),тогда

емкость конденсатора С₁=19,39 (пФ)

=10,973(Ом)- сопротивление конденсатора С₂;

С₂=96,76(пФ)

Q_L=70 – добротность катушки;

=0,888 – КПД П-образной цепи;

б) расчет Г-образной С-цепи:

R₁=17 (Ом);

R₂=1,061 (Ом);

-сопротивление катушки L₂;

X_L2=4,112(Ом);

L₂=X_L2/2·3.14·f=4,366 (нГн)-индуктивность катушки L₂;

С учетом реактивности входа выходного каскада увеличиваем индуктивность на ΔL=Х_Н/2·π·f=2,727(нГн), тогда

L₂=7,093(нГн);

По техническим причинам очень трудно изготовить катушку L₂. Технически хорошо изготавливаемая катушка имеет минимальную индуктивность L=60 (нГн). Чтобы получить требуемую индуктивность последовательно с катушкой необходимо включить конденсатор С (рис.5).

 

Рис. 5. Эквивалентная замена катушки

X_L2=X_L-X_C,

C=1/w²(L-L₂)=21 (пФ);

=4,386(Ом)- сопротивление конденсатора С₃;

C₃=242,1(пФ)

Q_L=70 – добротность катушки;

=0,917 – КПД Г-образной цепи;

КПД согласующей цепи

η= η₁· η₂=0,888·0,917=0,814

5. Расчет автогенератора.

В качестве автогенератора выбираем автогенератор, собранный по схеме емкостной трехточки (рис.6).

Рис. 6. Схема автогенератора.

Транзистор VT1- КТ368А.

Параметры транзистора:

f_ГР=900 (МГц);

Р_КMAX=0,225 (Вт);

Р_ВЫХ=P_ВХ/0,1…0,2»0,05 (Вт);

S=0,05 (А/В) –крутизна коллекторного тока;

U_КЭMAX=15 (B);

U_БЭMAX=4 (В);

U¢=1 (B);

I_KMAX=0,03 (A);

h_21Э»123(Ом);

Напряжение питания:

U_K0=U_КЭMAX/2=7,5 (B);

5.1. Синтезатор частот для автогенератора.

Для построения возбудителя с высокой стабильностью частоты и фазы, чистым спектром и малым временем перестройки в широком диапазоне непрерывной шкалы используем синтезатор частоты, который представляет собой устройство, генерирующее колебания дискретной шкалы частот, синтезируемые из колебаний одного эталонного опорного генератора с прецизионной стабильностью эталонной частоты f_Э.

Синтезатор частот имеет следующие характеристики:

1) Диапазон рабочих частот:               f_min=100 МГц, f_max=149.975 МГц;

2) Шаг дискретной сетки:                    ∆f_К=25 кГц;

3) Относительная нестабильность рабочей частоты: ∆f/f=±4·10^-6;

4) Количество бесподстроечных каналов: N=2000;

5) Коэффициент подавления паразитных колебаний: D»60 дБ;

6) Время перехода с одной рабочей частоты на другую: t_П

7) Уровень мощности колебаний рабочей частоты на выходе: Р

8) Тип модуляции: частотная;

Структурная схема цифрового синтезатора частоты представлена на рис. 7.

 

Рис. 7. Структурная схема цифрового синтезатора частоты.

ПГ – перестраиваемый автогенератор;

ДПКД – делитель частоты с переменным коэффициентом деления;

ИФД – импульсно-фазовый дискриминатор;

ДЧ – делитель частоты;

ФНЧ – узкополосный фильтр нижних частот;

ЭГ- эталонный генератор;