Расчет основных каскадов и проектирование электрической принципиальной схемы связного передатчика системы радиосвязи, страница 5

Каскады усилителей мощности промежуточных частот выполнены на транзисторах VT2 (рисунок 4). Транзистор также включен по схеме с ОЭ. Питание коллектора выполнено по параллельной схеме. Нагрузкой каскада является колебательный контур, образованный емкостью С4 и индуктивностью L1 следующего каскада.

Питание осуществляется по схеме с фиксированным напряжением базы. Резистором R2 выбирается режим транзистора по постоянному току. Цепочка R3C2 является фильтром в цепи питания для устранения ОС через источник питания.

Через разделительную емкость С1 на вход каскада поступает сигнал с предыдущего каскада.

Тракт согласования с антенной

Для согласования оконечного каскада с антенной применяем согласующее устройство, которое помимо согласования служит  для фильтрации высших гармоник.

Принципиальная схема фильтра приведена на рисунке 5.


Рисунок 5. Согласующее устройство. Схема электрическая принципиальная.

Данное устройство представляет собой ФНЧ 4-ого порядка. Нагрузкой фильтра является штыревая антенна (несимметричный вибратор) с волновым сопротивлением 50 Ом.

 Умножители частоты


Для получения на выходе несущей с частотой 1,2 ГГц нам необходимо умножение частоты задающего генератора в 100 раз. Это осуществляется путем применения трех умножителей  на варакторах с умножением на 4, 5 и 5.

В качестве нагрузки умножителей применяем одиночный колебательный контур L2C2 настроенный на частоты 4f и 5f  соответственно.

Умножители частот выполнены на варакторах  VD1 (рисунок 6). Резистором Rсм задается смещение.  Цепочка LблCбл служит в качестве фильтра цепи питания для устранения ОС через источник питания.

Фазовый модулятор

Как было уже отмечено ранее, в качестве фазового модулятора мною было отдано предпочтение разработке фирмы Analog Devices, данное устройство построено по принципу прямого цифрового синтеза. ПЦС AD9434 является мультифункциональным устройством, выполняющим ряд вспомогательных функций. Однако в данном курсовом проекте ПЦС AD9434 будем использовать в качестве фазового модулятора, который реализуется в виде  управляемого фазовращателя, на основе применения цифровых элементов.

Структурная схема ПЦС AD9434 представлена на рисунке 7.

 

Рисунок 7. Структурная схема ПЦС AD9834.

 Автогенератор

В качестве автогенератора мною была применена разработка фирмы Vectron International. При изучении модельного ряда данной фирмы я остановился на серии CO-768PS [9], которая представляет собой высокостабильные осцилляторы. Предназначением которых является их применение в системах телекоммуникации, оборудования беспроводной связи и системах радиосвязи в качестве опорных генераторов импульсов высокой стабильности, которая обеспечивается, в соответствии с описанием на официальном сайте фирмы-производителя, применением специальных схем термокомпенсации, а также специальных изолирующих корпусов.

Параметры данного устройства приведены в таблице5:

Таблица 5 – Характеристики CO-768PS.

Частота выходного сигнала

12 МГц

Максимальный выходной ток

10 мА

Напряжение питания

3.3 или 5 В

Мощность выходного сигнала

до 5 мВт

Температурный режим

-200   +700С

Стабильность частоты

не хуже 10-8

5.ЭЛЕКТРИЧЕСКИЙ РАСЧЕТ ОТДЕЛЬНЫХ КАСКАДОВ

5.1. Расчет согласующей цепи с антенной

Высшие гармоники тока или напряжения, образованные в результате работы транзисторов в нелинейном режиме, должны быть ослаблены в нагрузке передатчика в соответствии с техническими требованиями предъявляемыми к передатчику –   допустимые   излучения   на   гармониках -35дБ. Так как передатчик неперестраеваемый, то выходную колебательную систему можно строить на основе однозвенных и многозвенных Г, П и Т цепочек, которые, помимо обеспечения фильтрации высших гармоник, будут служить и для трансформации нагрузочного сопротивления Zа=Ra+jXa (сопротивления антенны) в оптимальное нагрузочное сопротивление Rэк генератора.

Условию излучения на гармониках -35дБ может обеспечить ФНЧ, порядок  которого равен:

mопт»(0.1…0.15)аф=0.1×40=4,                                              (4)