Радиопередающие устройства. Классификация, виды. Специфика проектирования передатчиков, страница 5

Тогда оконечный каскад будет иметь следующий вид:

Рисунок 15. Принципиальная схема оконечного каскада

Диод VD1 выполняет функции пассивной защиты входной цепи транзистора от перегрузки по постоянному напряжению , так как, открываясь, не позволяет  постоянному напряжению превысить значение    0.7-1 В.

Конденсаторы C₁и C₁₃ развязывают источник сигнала и нагрузку по постоянному току. Их номиналы в 5..10 раз больше номиналов ближайших емкостей.

8.  Расчет фильтра гармоник

Нормативными документами устанавливается допустимый уровень внеполосного излучения не более –60 дБ для РПДУ с выходной мощностью от 1 Вт до 1 кВт.

Рисунок 16. Зависимость выходной мощности от внеполосного излучения

Для этой цели на выходе РПДУ ставят фильтр гармоник. Фильтры гармоник имеют лестничную структуру. Большое распространение получили фильтры, частотная характеристика которых аппроксимирована полиномами Чебышева, Баттерворта или Кауэра.

При расчете считают, что подавление в выходной цепи согласования усилителя, предшествующего фильтру гармоник составляет 20-30 дБ, что при тех же требованиях к полосам пропускания и задержания уменьшает порядок фильтра и значительно облегчает расчет.

В качестве фильтра гармоник воспользуемся схемой фильтра Кауэра 5-ого порядка:

Рисунок 17. Схема фильтра Кауэра 5-ого порядка

Исходными данными для расчета данного фильтра будут следующие:

минимальная частота перестройки f_MIN=315 МГц;

максимальная частота перестройки f_MAX=375 МГц;

неравномерность затухания в полосе пропускания ;

затухание в полосе задерживания ;

потери по мощности ;

нормированные частоты  и .

Произведем необходимый расчет:

1.  Средняя геометрическая частота

; f₀=344 МГц.

2.  Нормированные коэффициенты  преобразования емкостей и индуктивностей:

; ;

; .

3.  Коэффициент преобразования ширины полосы:

; Δf=375-315=60 МГц;

; .

4.  Нормированные полосы пропускания:

; Δf₂=3,362873*60=201,77 МГц;

; Δf₄=2,155627*60=129,34 МГц.

5.  Резонансные частоты для режекторных контуров:

; ;

; ;

; ;

; ;

6.  Дополнительные коэффициенты:

; ;

; ;

; ;

; .

7.  Нормированные значения элементов фильтра Кауэра 5-го порядка:

; ; ; ; ;

; .

8.  Расчетные значения элементов:

; ;

; ;

; ;

; ;

; ;

; ;

; ;

; ;

; ;

; ;

; ;

; ;

; ;

; ;

9.  Расчет радиатора

Применение радиаторов естественного воздушного охлаждения требует выполнение расчетов теплообмена, однако для большинства практических приложений можно рекомендовать выбирать площадь поверхности воздушного радиатора с естественным охлаждением из условия  рассеивания тепловой мощности в 1Вт площадью поверхности радиатора не менее .

В данном проекте , следовательно, площадь радиатора должна быть больше 1100 см².

Выберем радиатор, представленный на рисунке 16, площадь которого будет вычисляется по следующей формуле:

, где d – ширина радиатора, и n – число его гребней.

Рисунок 18. Гребенчатый радиатор.

Тогда выберем:

, , .

Площадь радиатора в данном случае будет 1800 см², что обеспечит необходимый теплоотвод без принудительного охлаждения.

10.    Заключение

В результате проделанной работы была разработана структурная схема  РПДУ и спроектировано само радиопередающее устройство. При этом особое внимание уделялось схемотехнике и электрическому расчету мощного выходного каскада. Также были рассмотрены такие узлы РПДУ как модулятор, фильтр гармоник. Предложен и рассчитан фильтр гармоник Кауэра.

На основании структурной схемы предложена электрическая принципиальная схема заданного радиопередающего устройства.

В завершении проекта были выполнены чертежи принципиальной схемы выходного каскада и самого РПДУ.

11.   Список  литературы

1.  Самойлов А. Г.Устройства генерирования и формирования радиосигналов: Методические указания к расчетной части курсового проекта. – Владимир: ВПИ, 1990.

2.  Андреев Г. А., Самойлов А. Г., Самойлов С. А. Схемотехника устройств формирования сигналов: Учебное пособие. – Владимир: ВГУ, 2001.

3.  Проектирование радиопередатчиков: Учебное пособие для ВУЗов/В.В. Шахгильдян, В.А Власов, В.Б. Козырев и др.; под ред.В. В. Шахгильдяна.– 3-е изд., перераб. И доп. М.: Радио и связь, 1993 – 512 с.