Составление структурной схемы РПДУ и обоснование тактико-технических требований

2 Составление структурной схемы РПДУ и обоснование тактико-технических требований

Прежде чем приступить непосредственно к выполнению данного пункта отметим, что структурная схема проектируемого передатчика является ориентировочной. Подобный обобщенный подход позволяет достаточно просто получить представление о том, каким будет проектируемый передатчик. В дальнейшем при проектировании будет возможным согласовывать отдельные частные решения с общей структурной схемой передатчика в целом.

В процессе составления структурной схемы основная задача состоит в определении рационального числа каскадов высокой частоты между возбудителем и выходом передатчика. Это необходимо для выполнения заданных тактико-технических требований к передатчику при минимальных затратах средств на изготовление и при достаточно высоком коэффициенте полезного действия.

Каскадное построение схемы передатчика вызывается главным образом                  требованием высокой стабильности частоты генерируемых колебаний. Стабильность частоты определяется сравнительно низкочастотным маломощным возбудителем, построенным в виде кварцевого автогенератора, работающего на фиксированной частоте. Кроме возбудителя в передатчик входят манипулятор, умножители частоты, промежуточные и мощные усилители мощности колебаний высокой и сверхвысокой частоты, цепи согласования между каскадами и на выходе передатчика, а также аналого-цифровое устройство(АЦП). Фазовый манипулятор(ФМн), работающий на малом уровне мощности, осуществляет процесс управления фазой колебаний высокой частоты в соответствии с законом передаваемого сообщения. ФМн должен вносить в передатчик довольно низкие нелинейные искажения. Умножители частоты(УЧ) будем использовать для переноса высокостабильных колебаний кварцевого автогенератора в диапазон высоких и сверхвысоких частот, предварительного усиления сигналов, а также для получения достаточно большой девиации частоты. Необходимая величина выходной мощности передатчика обеспечивается последующими усилителями модулированных колебаний. Эту функцию выполняют предоконечный(ПОК) и оконечный каскады усиления мощности(ОК). Межкаскадные цепи согласования(ЦС) обеспечивают трансформацию входного сопротивления последующего каскада в оптимальное сопротивление нагрузки предыдущего каскада. На выходе оконечного каскада ЦС, представляющая собой ФНЧ, ослабляет излучения высших гармоник до допустимого уровня и преобразуют сопротивление антенны в оптимальное сопротивление нагрузки транзистора оконечного каскада. Кроме того, ЦС должны обеспечивать заданные частотные характеристики усилителя. Специальное устройство АЦП производит преобразование модулирующего напряжения в управляющий код, поступающий на вход фазового манипулятора. Входной сигнал усиливается в предварительном усилителе низких частот(ПУ) до уровня, необходимого для работы последующих каскадов.

Исходя из вышесказанного, можно построить ориентировочную структурную схему передатчика.

Рисунок 1- Структурная схема передатчика

3 Разработка схемы функциональной электрической

На данном этапе проектирования раскрывается на функциональном уровне схема структурная, обосновывается выбор функциональных элементов, определяемых основные характеристики РПДУ, а также производится расчет основных энергетических показателей.

Требования, предъявляемые к передатчику, можно обеспечить при разных вариантах построения его схемы. Не проводя полного электрического расчета, можно, пользуясь оценочными сведениями и формулами, сопоставить структурные схемы этих вариантов и выбрать лучший из них.

Итак схема принципиальная передатчика, как уже оговаривалось ранее, будет содержать фазовый манипулятор,  осуществляющий формирование кодофазаманипулированных сигналов на несущей частоте. ФМн имеет два входа и один выход. На один вход ФМн поступает высокочастотное гармоническое относительно маломощное колебание высокостабильного кварцевого автогенератора. От источника  речевого сигнала с полосой частот 300- 3400 Гц, который предстоит передать, подается колебание на предварительный низкочастотный усилитель, обладающий линейной амлитудно- частотной характеристикой в диапазоне полезного сигнала. Усиленный модулирующий сигнал попадает на устройство АЦП, состоящее из устройства дискретизации по времени(УДВ), устройства квантования по уровню(УКУ) и кодирующего устройства. Аналого-цифровое преобразование сигнала способствует достижению высокой стабильности средней частоты фазаманипулированных колебаний, равной стабильности кварцевого генератора. В АЦП дискретизированный по времени сигнал, имеющий вид последовательности равноотстоящих на  коротких импульсов, квантуется по уровню и преобразуется в кодовое слово- двоичное число, состоящее из нулей и единиц. Нулю соответствует пауза, единице- стандартный импульс. В таком виде модулирующий сигнал поступает на второй вход ФМн. В результате на выходе ФМн получается кодофаза- манипулированный сигнал в виде n коротких сомкнутых между собой дискретов, имеющих постоянную амплитуду , длительность  и частоту , а фаза колебаний в дискретах изменяется скачком, принимая два значения 0 и .