Разработка передатчика радиорелейной радиолинии связи, страница 3

Перечисленным требованиям лучше всего удовлетворяет преобразователь на варикапах, или, как принято говорить, варакторный преобразователь частоты.

Рис. 1-схема электрическая структурная передатчика РРЛ

Передатчик радиорелейной связи (рис. 1) будет  состоять из следующих функциональных узлов:

-синтезатора частот 2,

-гетеродин  1, работающий  на частоте f_гет;

-усилителя промежуточной частоты 14;

-умножитель частоты 5;

-преобразователя 3,8, на выходе которого выделяется рабочий сигнал с суммарной частотой;

-полосового фильтра 4,7,10;

-ферритовых вентилей 9,11, обеспечивающих согласование сопротивление на входе и выходе фильтра;

-усилителя на ЛБВ 12;

-ферритового вентиля 13, обеспечивающего согласованную нагрузку для ЛБВ, а если на одну антенну работает несколько передатчиков, то служит, кроме того, для развязки передатчиков.

В передающем устройстве должна обеспечиваться такая последовательность включения различных напряжений на все блоки  и узлы, при которой исключалась бы возможность выхода из строя передатчика. В первую очередь включаются цепи накала ламп и питание устройств, обеспечивающих охлаждение отдельных деталей и узлов передатчика. После полного прогрева катодов ламп разрешается подача высоких напряжений. Время прогрева катодов определяется характеристиками приборов. Высокие напряжения включаются в порядке возрастания по величине.

Для управления передатчиком, контроля работоспособности и его защиты используем блок КЗУ. 

Напряжение накала и напряжение на коллекторе мало влияют на характеристики усилителя, и для них допустимыми являются нестабильности напряжения источника питания  ±5%. Для остальных напряжений допустимы нестабильности, не превышающие ±1%.

3 .Разработка схемы электрической функциональной

Задачей составления структурной схемы состоит в том, чтобы определить рациональное число каскадов высокой частоты между возбудителем и выходом передатчика (антенной), обеспечивающее выполнение заданных технических требований к передатчику.

Расчет структурной схемы высокочастотной части каскадного передатчика начинается с выходного каскада.

Исходные данные:

Выходная мощность     10  Вт

Коэффициент стоячей волны нагрузки (КСВН) 1.5

Выходную мощность, которую должен обеспечить выходной каскад, определяется по формуле:

,                          (1)

где  - прямое затухание ферритового устройства. КПД антенно - фидерного тракта принимаем равным . Коэффициент отражения нагрузки  определяется по формуле:

.                                     (2)

На выходе передатчика для радиорелейной линии связи, как правило, включается ферритовый вентиль, обеспечивающего согласованную на нагрузку для ЛБВ. Это устройство уменьшает влияние изменения параметров нагрузки на частоту (фазу) и выходную мощность. Прямое и обратное затухание ферритовых устройств составляет соответственно , .

Коэффициент отражения нагрузки равен:

.

Принимаем КПД антенно - фидерного тракта принимаем равным , а прямое затухание ферритового вентиля .

Тогда выходная мощность равна:

По величине   и рабочей полосе частот выбираем ЛБВ STX-186.

Частота выходного сигнала гетеродина fгет должна определяться из условия      fгет = f— fпч, где f — рабочая частота передатчика; fпч — промежуточная частота. По существующим нормам ПЧ выбирается равной 70 МГц;  при f< 1000 МГц она снижается до 35 МГц, а при числе каналов N>2700 увеличивается до 140 МГц.

Выберем f _пч =70 МГц. Тогда частота f_гет будет изменятся  от 9.93 до 10.43 ГГц.

Частоту кварцевого генератора возьмем равной  122.

Чтобы получить на выходе 9.93ГГц, применим три умножителя с общим коэффициентом умножения 81 (3*3*3*3),тогда частота кварцевого генератора равна 122МГц. Т.к КПД умножителей мал (30%) то после первого умножителя поставим усилитель мощности.

По следующей формуле рассчитаем диапазон изменения частоты на синтезаторе частот.

где N( коэффициент умножения частоты синтезатора) возьмем равным 81.

Найдем максимальное число каналов на синтезаторе частот (без защитного интервала между каналами)

Для первого преобразователя частот применим микросхему К174ПС5, которая представляет собой двойной балансный смеситель на основе транзисторного перемножителя функций.[5]