Разработка структурной и принципиальной схемы радиопередающего устройства. Расчет частотно- модулированного автогенератора, страница 2

Диапазон СВЧ обладает огромной информационной емкостью, и поэтому его используют для передачи широкополосных сигналов: импульсных, телевизионных, многоканальных сообщений и пр. Радиопередатчики в диапазоне СВЧ применяют в радиолокационных станциях(РЛС), телевидении, ретрансляционных линиях связи, для тропосферной и космической связи, для радиоуправления и бортовой аппаратуры радиопротиводействия и многих других специальных назначений.

В данном курсом проекте предстоит рассчитать передатчик диапазона СВЧ с полным анализом всех функциональных узлов. Для расчета различных каскадов передатчика нам потребуется полная структурная схема передатчика. С нее и начнем расчет радиопередающего устройства.

1. Разработка структурной схемы передатчика

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

Для  реализации указанных характеристик передатчик можно построить по схеме с частотномодулирующим автогенератором(ЧМАГ) и умножителями частоты(УЧ)      (рис. 1. 1).

       Возб.           Ус-ль1        УЧ1         Ус-ль2           УЧ2           Ус-ль3          ПОК           ОК 

Рисунок 1.1 Структурная схема передатчика                                 

Расчет структурной схемы начнем с выходного каскада.

Выберем в ОК транзистор типа КТ909Б(n-p-n).

Параметры КТ909Б:

                                                                                    (1.1)             

                                                         (1.2) Тогда

Выберем в ПОК транзистор типа КТ907А(n-p-n).

Параметры транзистора КТ907А:

Найдем номинальную мощность для выбора транзистора в усилительпо  формуле (1.1).

где

Выберем в усилитель транзистор типа КТ934А

Параметры КТ934А:

Определим номинальную мощность для выбора транзистора в умножитель частоты на 3 по формуле (1.1).Для этого определим истинный коэффициент усиления по мощности  на частоте 325 МГц по формуле (1.2)

Однако транзистор, работающий в режиме умножения частоты, отдает мощность определяемую по формуле (1.3)

,                                                                                                    (1.3)   где n - степень умножения частоты

Следовательно нужно, чтобы .

Выберем транзистор на  и .

Установим в умножитель частоты транзистор типа КТ914А

Параметры КТ914А:

Определим коэффициент усиления по мощности на частоте по формуле (1.2)

Однако истинный коэффициент усиления по мощности в умножителе частоты так же, как и выходная мощность, уменьшится в n раз, следовательно

Найдем мощность на входе умножителя частоты по формуле (1.1)

Частота после умножителя уменьшилась в 3 раза и составляет

Установим в усилитель  транзистор типа КТ920А

Параметры транзистора КТ920А:

Рассчитаем коэффициент усиления по мощности по формуле (1.2)

Определим мощность на входе второго усилителя по формуле (1.1)

Мощность на входе второго усилителя является мощностью на выходе первого усилителя частоты, следовательно для выбора транзистора в умножитель нужно перейти к мощности вычисленной по формуле (1.3)

Установим в умножитель частоты транзистор типа ГТ387

Параметры ГТ387:

Вычислим коэффициент усиления по мощности по формуле (1.1), однако как видно коэффициент усиления будет значительно больше 30, поэтому пусть , тогда мощность на выходе усилителя определиться по формуле (1.1)

Установим в первый усилитель транзистор типа ГТ387.

Частота сигнала после умножителя уменьшилась в 3 раза и составляет