Разработка передатчика американского стандарта беспроводных телефонов PWT, страница 5

Далее управляющие сигналы поступают соответственно на прямой (I) и квадратурный (Q) каналы квадратурного модулятора. Квадратурный модулятор AD8341 имеет фазовращатель на 90 градусов, работающий в диапазоне частот 1,5 - 2,4 ГГц.

Структурная схема AD8341 представлена на рисунке 9.

Параметры AD8341:

·  напряжение питания          4,75 – 5,25 В

·  рабочая частота                  1,5 – 2,4 ГГц

·  выходная мощность           -4,5 дБм

Рисунок 9

Схема включения квадратурного модулятора AD8341 рекомендованная производителем показана на рисунке 10 [4].

Рисунок 10

Таким образом на двух интегральных схемах собран модулятор π/4 DQPSK с малым числом элементов обвязки. Это позволяет создать очень компактный модулятор с малым энергопотреблением, что хорошо для использования в мобильных устройствах.


7.  Расчёт усилителя мощности

Определение требований к усилителю.

Так как используется фазовая модуляция π/4 DQPSK усилитель мощности должен работать в линейном режиме без отсечки. Принципиальная схема усилителя изображена на рисунке 11.

Выходная мощность усилителя то техническому заданию – 40 мВт.

Волновое сопротивление антенны на рабочей частоте 50 Ом. Находим выходное напряжение усилителя мощности:

 ;

.

Выбираем режим работы активного элемента в классе А. Определяем напряжение питания:

Выбираем

Определим допустимую мощность активного элемента. КПД усилителя в режиме А около 35%.

Исходя из этих данных выбираем транзистор 2SC5783 со следующими параметрами [7]:

-  максимальная мощность             100 мВт;

-  ток коллектора                             80 мА;

-  напряжение коллектор-эмитер    4 В;

-  коэффициент h21                          100-160;

-  усиление на 2ГГц                         8 дБ;

-  емкость выхода                            1 пФ.

Расчёт каскада.

Ток коллектора, рабочая точка и сопротивление коллекторной нагрузки:

;

;

Расчёт цепи смещения.  Напряжение смещения Uсм = 0,85 В. Задаёмся током делителя Iд = 4 мА.

;

.

Находим номиналы блокировочных и разделительных элементов.

;

;

С3 = С4 = 1 нФ;

;

;

L1 = L2 = 50 нГн.

;

С1 = 100 пФ;

;

С2 = 10 пФ.

Для хорошего согласования с предыдущим каскадом входное сопротивление усилителя должно быть 50 Ом. Это сопротивление обеспечивают элементы R4 и C5.

R4 = 52 Ом;

С5 = 100 пФ.

Рисунок 11

Таким образом усилитель мощности реализован на одном транзисторе, обеспечивающем требуемое усиление. Работа транзистора в режиме А не оптимальна с точки зрения энергопотребления, однако этого требует особенности модуляции.

При соединении всех рассчитанных и описанных блоков будем иметь готовый передатчик. Общая принципиальная схема передатчика изображена в приложении А.


Заключение

В ходе работы был спроектирован передатчик мобильной системы радиосвязи стандарта PWT. При проектировании использовались как дискретные элементы, так и специализированные интегральные схемы. Использование интегральных схем обусловлено большой сложностью отдельных блоков, что вызвано высокими требованиями стандарта PWT. Кроме того использование специальных интегральных схем способствует уменьшению размеров готового устройства. Использование же дискретных элементов, в данной случае в автогенераторе и усилителе мощности, позволяет лучшим образом подобрать параметры, и уменьшают конечную стоимость изделия.


Список использованной литературы

1. Галкин В.А. Цифровая мобильная радиосвязь. Учебное пособие для вузов. – М.: Горячая линия – Телеком, 2007, – 432с.

2. Шрайбер Г. 400 новых радиоэлектронных схем: Пер. с фр. – М.: ДМК Пресс, 2001. – 368с.

3. http://www.analog.com/UploadedFiles/Data_Sheets/AD7011.pdf

4. http://www.analog.com/UploadedFiles/Data_Sheets/AD8341.pdf

5. http://www.analog.com/UploadedFiles/Data_Sheets/ADF4360-2.pdf

6. http://www.ortodoxism.ro/datasheets/philips/MMBT3904_3.pdf

7. http://www.ortodoxism.ro/datasheets2/1/02jazsscfhjsdoh66l465ipy0uwy.pdf