Расчет радиопередающего устройства радиоэлектронной системы связи диапазона 150-600 кГц, страница 2

Рассмотрев всю необходимую литературу можно приступать к разработке и расчётам.

2. Выбор и обоснование структурной схемы.

По проектному заданию требуется рассчитать передатчик радиоэлектронной системы связи со следующими параметрами:

1.  Выходная мощность                                      16 Вт.

2.  Диапазон рабочих частот                               150 – 600 кГц.

3.  Частотный разнос каналов                             9 кГц.

4.  Относительная нестабильность частоты      

5.  Модуляция                                                     FFSK.

6.  Скорость передачи                                         4,8 кбит/с.

7.  Подавление внеполосных излучений            40дБ.

8.  Сопротивление нагрузки                                300 Ом.

          Началом проектирования служит составление структурной схемы передатчика, согласно которой, потом рассчитываются отдельные каскады передатчика. За основу была взята следующая структура передатчика (рис. 2.1). Источником сигнала являются оцифрованный речевой сигнал и цифровые данные, которые смешиваются по определённому протоколу и с результирующей скоростью передачи N = 4,8 кбит/с подаются на FFSK-манипулятор. Цифровой поток данных модулируется следующим образом: логической “1” соответствует работа передатчика на частоте f₁, а логическому “0” – на частоте f₂. При этом индекс модуляции определяется как

                                                          (2.1)

и равен 0,5. В этом случае достигается оптимальная ширина спектра. Сформированный таким образом сигнал со средней частотой

                                                           (2.2)

подаётся на  балансный модулятор, где происходит перенос сигнала на промежуточную частоту f_ПЧ = 10,7 МГц.

Далее сигнал промежуточной частоты поступает на второй балансный модулятор, на который так же поступает несущая частота f_Н с цифрового синтезатора частоты в диапазоне 10,85…11,3 МГц. В результате преобразований появляются две боковые полосы причём нижняя в диапазоне 150 – 600 кГц то есть заданный рабочий диапазон. Так как несущая частота и верхняя боковая полоса находятся намного выше чем верхняя частота рабочего диапазона, то упрощается задача подавления этих частот.

Отфильтрованный ЧМн–сигнал теперь необходимо усилить до требуемой мощности и передать в нагрузку. Усиление производится в широкополосном транзисторном усилителе мощности (ШУМВЧ). Для согласования выходного каскада с нагрузкой на выходе передатчика установлена цепь согласования. Таким образом, передатчик будет иметь структуру представленную на рис. 2.1.

3. Разработка функциональной схемы.

Источником сигнала являются: речевой сигнал и цифровые данные. Речевой сигнал кодируется в цифровой с помощью кодера речи. Приемлемое качество передачи речевого сигнала достигается при скорости передачи 2,4 кбит/с. Данные в уже готовом цифровом виде, со скоростью передачи 2,4 кбит/с, смешиваются с оцифрованным речевым сигналом устройстве формирования протокола передачи данных в последовательный поток данных со скоростью 4,8 кбит/с, который далее поступает на FFSK-манипулятор.

 
         FFSK-манипулятор должен обеспечивать быстрое переключение частот f₁ и f₂ и при этом обеспечивать минимальный уровень внеполосных излучений при достаточной стабильности средней частоты f₀. Это обеспечивает схема манипулятора [7] на рис. 3.1 с использованием генератора управляемого напряжением (ГУН), подстраиваемого системой ФАПЧ по сигналу кварцевого генератора (КГ). Эта схема обеспечивает отсутствие скачков фазы при переключении.

При передаче единицы или нуля делитель с переменным коэффициентом деления (ДПКД), управляемый с блока формирования фронта импульса (БФФ), имеет соответственно коэффициенты деления n₁ и n₂. Частота на выходе ГУН определяется следующим образом:

f₁=n₁f_ог,                                                                    (3.1)

f₂=n₂f_ог,                                                                   (3.2)