Разработка структурной схемы радиопередатчика

2. Разработка структурной схемы

При разработке структурной схемы следует учитывать замечания, изложенные в разделе «Обзор литературы» и руководствоваться следующими соображениями. Так как в передатчике реализуется частотно-временное разделение каналов, в качестве генератора несущей частоты необходимо использовать синтезатор частот. Ввиду требований, предъявляемых к массогабаритным параметрам устройства, синтезатор частот реализуется на интегральной микросхеме.

При определении местоположения модулятора в схеме передатчика следует учесть с одной стороны – свойства ГЧММС, описанные в разделе «Обзор литературы», из которых следует, что минимальная частота, на которой возможно осуществить модуляцию равна                                                                                   

f₀=f_0зF/2f_k;                                                 (2.1)

f₀=315,63 МГц;

F=V/2;                                                   (2.2)

F=1152/2=576 кГц;

где f_0з – рабочий диапазон (Гц) (см. техническое задание), F – частота модулирующего сигнала (Гц), V – скорость передачи данных (бит/с), f_k – ширина полосы пропускания канала. С другой стороны следует учитывать особенности радиоэлементной базы, делающие с практической точки зрения сложно реализуемыми структурные блоки радиопередатчика на частотах выше 1 ГГц. Исходя из данных соображений, модулятор следует расположить перед умножителем частоты с коэффициентом умножения, равным 3. В этом случае выполняется условие как непересечения спектров соседних каналов, так и возможность схемотехнической реализации устройства на существующей радиоэлементной базе.

Учитывая малую выходную мощность интегральных микросхем, использующихся в качестве синтезатора частот, на выходе радиопередатчика необходим усилитель мощности.

Для подавления внеполосных излучений, а так же выполнения условий согласования по мощности соседних блоков, на выходе радиопередатчика (после усилителя мощности) и между структурными узлами устройства следует расположить цепи согласования. Учитывая заданный в техническом задании рабочий диапазон, число каналов на несущую и ширину канала, получаем следующую полосу пропускания выходного фильтра:

F_H=1893,2МГц;  F_B=1913,3 МГц; ΔF=20,1 МГц.

Тогда перед умножителем цепь согласования должна иметь следующую полосу пропускания:

F_H=631,06МГц;  F_B=637,76 МГц; ΔF=6,7 МГц.

Для подачи напряжения питания к узлам устройства, а так же для управления работой интегральных микросхем следует ввести в радиопередатчик блок питания и устройство контроля, защиты и управления.

Учитывая все вышеизложенные замечания, структурная схема радиопередатчика будет иметь следующий вид:

где 1 – синтезатор частот; 2 – устройство контроля, защиты и управления; 3 – квадратурный модулятор; 4, 7, 9 – цепь согласования (полосовой фильтр); 5 – умножитель частоты; 6 – блок питания; 8 – усилитель мощности.