Передатчик системы бесшнуровых телефонов (выходная мощность – 0,2 Вт; рабочая частота – 1890.2 МГц), страница 2

Анализируя рисунок 1.2 можно сказать, что с используя  многоуровневые виды манипуляций  мы можем получить более узкий спектр нашего передаваемого сигнала и тем самым мы добьёмся возможности использовать многоканальную передачу данных. Однако сужая полосу пропускания канала т.е увеличивая индекс модуляции мы повышаем вероятность появления ошибок (см. рисунок 1.3). [1]

Рисунок 1.3 Вероятность ошибок для систем с модуляцией типа ФМ

Исходя из того, что в нашем передатчике применяется гауссовская частотная манипуляция с минимальным сдвигом (ОФМ-4) может быть предложена структурная схема ФМ-модулятора (рисунке 1.4)  [2]:   

Рисунок 1.4 ФМ-модулятор

Сигнал от задающего генератора поступает на два балансных модулятора выполненных как перемножители сигналов. При этом один сигнал поступает на перемножитель сдвинутый по фазе на 90º.   Одновременно на перемножитель подается моделирующий цифровой сигнал с компаратора. Компаратор выполнен  на логическом элементе НЕ (рисунок 1.5).

Рисунок 1.5 Компаратор

После перемножения сигналы с двух компараторов поступают на сумматор.  

Передатчики цифровых радиолиний могут строиться по схемам с манипуляцией на выходной частоте (СВЧ, УВЧ) и с манипуляцией на промежуточной частоте  (ПЧ) с последующим переносом спектра в повышающем смесителе в рабочий диапазон. Схемы с манипуляцией на выходной частоте при передаче сигналов  ОФМ-2, ОФМ-4, ЧМ проще, чем с манипуляцией на ПЧ. Реализация многоуровневых видов манипуляции  на СВЧ пока связана со значительными трудностями и чаще всего при использовании этой схемы  реализации манипуляции используются интегральные микросхемы.

Достоинства схемы с манипуляцией на ПЧ – унификация тракта ПЧ, поскольку формирование и усиление сигнала происходит на частотах меньших, чем рабочая частота передатчика.

Недостатки схемы с модуляцией на ПЧ – дополнительные искажения сигнала, вносимые трактом ПЧ и повышающими смесителями (умножителями частоты); необходимость установки дополнительных СВЧ фильтров на выходе смесителя.

Исходя из ранее сказанного,  при проектировании передатчика остановились на схеме с манипуляцией на ПЧ. Для устранения нелинейных искажений возникающих при использовании этой схемы построения передатчика,  а также для обеспечения высокой стабильности частоты используем цифровой синтезатор частот. 

Также необходимостью  использования синтезатора частот является и то, что в нашем передатчике предусмотрена передача сигналов на нескольких каналах связи. На выходе передатчика формируется сетка частот равная:     

            


Где - ширина канала связи; N – число каналов на несущую; F0 – несущая частота. Таким образом, на выходе передатчика будет формироваться полоса частот равная  1890.2-1911 МГц. Выбирая синтезатор частоты следует учитывать то обстоятельство, что при умножении частоты в N раз во столько же раз увеличиться девиация частоты.

Таким образом, лучше всего, если N будет равно двум и выходная частота синтезатора должна быть в пределах 945-955 МГц. В таком частотном диапазоне лучше всего применять синтезаторы, которые используются в системах сотовой связи (GSM, CDMA).

Производя патентный поиск, был найден синтезатор частот, удовлетворяющий техническому заданию курсового проекта. Синтезатор частот ADF4111 принадлежит к разработкам компании Analog Devices.[3]

Технические характеристики синтезатора приведены в приложении.

Данный синтезатор подходит по следующим параметрам:

1. Синтезатор частот ADF4111 используется в системах беспроводной передачи  данных; системах мобильной связи стандарта GSM, CDMA; базовых станциях систем мобильной связи; CATV  оборудовании.

2. Диапазон перестраиваемых частот до 1.2 ГГц с частотой перестройки 200 кГц.

3. Рабочий диапазон температур от –40°C до +85°C.