Розробка структурної схеми передавача

МІНІСТЕРСТВО ОСВІТИ УКРАЇНИ

ЖИТОМИРСЬКИЙ ДЕРЖАВНИЙ ТЕХНОЛОГІЧНИЙ УНІВЕРСИТЕТ

Затверджено на засіданні

Кафедри “Радіотехніки радіоелектронних

апаратів та телекомунікацій”

протокол від

«____» ___________ 2015 р.

МЕТОДИЧНІ ВКАЗІВКИ

до виконання курсового проектування з дисципліни

"ТЕЛЕКОМУНІКАЦІЙНІ СИСТЕМИ ПЕРЕДАЧІ ІНФОРМАЦІЇ"

ЖИТОМИР

Методичні вказівки до курсового проектування по дисципліні: ТЕЛЕКОМУНІКАЦІЙНІ СИСТЕМИ ПЕРЕДАЧІ ІНФОРМАЦІЇ

НАПРЯМ ПІДГОТОВКИ 6.050903.

Введення

Сучасні радіопередавачі повинні відповідати твердим параметрам, які в технічному відношенні виливаються в наступні вимоги:

надійність у роботі й простота в керуванні;

малий час перебудови з однієї частоти на іншу;

висока стабільність частоти передавача.

Радіопередавальна апаратура, що випускається провідними світовими виробниками, будується виходячи з наступних загальних принципів:

1. Застосування транзисторів у потужних вихідних каскадах.

2. Модульний спосіб побудови схем передавача й підсумовування потужностей

від декількох модулів за допомогою мостових схем додавання.

3. Застосування широкополосных схем для побудови вихідної коливальної системи й використання широкополосных трансформаторів для узгодження каскадів по опорі.

4. Застосування високо стабільних синтезаторів дискретної сітки частот на основі системи фазового автопідстроювання частоти.

5. Застосування високоякісних кварцових смугових фільтрів з високої крутизною амплітудно-частотної характеристики.

6. Широке використання інтегральних мікросхем у малопотужних каскадах і

мікропроцесорів для керування, захисту, контролю й діагностики передавача.

Зазначеними принципами варто керуватися при виборі елементної бази й розробці структурою й принциповою схемою передавача.

Етапи проектування

Процес складання навчального проекту містить у собі декілька пов’язаних між собою етапів.

1) Аналіз призначення й умов майбутньої експлуатації виробу (у нашому випадку - передавача).

2) Складання технічних вимог на проектований передавач. Ці вимоги вказуються в завданні на курсовий проект. Всі відсутні з і чисельні параметри повинні бути обрані й обґрунтовані самостійно, виходячи з інших загальних вимог до суднових передавачів або погоджені з керівником проекту.

3) Вивчення передавача-прототипу, з'ясування використаних у ньому методів досягнення основних технічних характеристик (потужність, класи випромінювання, стабільність частоти, оперативність керування й т.д.), оцінка ступеня придатності цих рішень до проектованого передавача.

4) Вибір шляхом порівняльного техніко-економічного аналізу оптимальних шляхів реалізації технічних вимог до проектованого передавача, складання його структурної схеми, вибір елементної бази й загальних схемних рішень окремих блоків передавача.

5) Електричний розрахунок каскадів передавача.

6) Розрахунок і вибір по стандартах комплектуючих виробів - конденсаторів,

резисторів; електричний і конструктивний розрахунок деяких нестандартних радіотехнічних деталей, наприклад, контурних котушок індуктивності, що погодять трансформаторів й ін.

7) Складання електричної принципової схеми передавача.

Розробка структурної схеми передавача

У ході розробки структурної схеми повинні бути вирішені наступні питання:

обраний спосіб формування заданих класів випромінювання;

обраний спосіб одержання заданої коливальної потужності в антені;

визначений принцип побудови вихідного каскаду й тип застосовуваних у ньому транзисторів;

вирішене питання про можливості застосування типового збудника або необхідності розробки автогенератора.

На підставі цих даних їсти можливість скласти структурну схему передавача й визначити загальне число підсилювальних каскадів типи транзисторів у них необхідні живлячі напруги й конкретні види джерел вторинного живлення відповідно до умов експлуатації.

Розрахунок ескізного варіанта структурної схеми проводиться без детального розрахунку режиму кожного каскаду на основі довідкових й експериментальних даних про транзистори. Вибір транзисторів потужного каскаду варто проводити по таблицях, наведеним у додатку. Одночасно уточнюють схему каскаду: резонансна або широко полосна, однотактна або двотактна, із загальним емітером або із загальною базою, режим роботи з відсіченням або без відсічення колекторного струму.

Експериментальні дані по транзисторах містять відомості про отримані на частоті , певній потужності при ККД колекторного ланцюга , коефіцієнта підсилення по потужності й живлячій напрузі . У передавачах "потужні" транзистори найчастіше доводиться використати майже на межі їх можливостей по частоті, тобто в області вищих частот , тому їхній коефіцієнт підсилення по потужності малий. Обчислений у такий спосіб орієнтовний коефіцієнт підсилення транзистора по потужності використають для визначення потужності на виході попереднього каскаду . Аналогічну процедуру вибору транзисторів й оцінки коефіцієнта підсилення проводять для всіх каскадів аж до авто генераторного або іншого малопотужного каскаду, потужність якого відома.

Для передавача припустимо використати тільки стандартні напруги при харчуванні його від електромережі через випрямлячі, а також від акумуляторних батарей залежно від умов експлуатації. Особливо важливо правильно підібрати напруга живлення для вихідного каскаду, що визначає _ККД усього передавача. Якщо колекторне живлення вибрати рівним найбільшому гранично припустимому для даного типу транзистора, то варто очікувати істотного зниження його надійності через небезпеку пробою. Якщо ж значно не до використати транзистор по харчуванню, то знижується ККД колекторного ланцюга (що саме по собі вже погано), буде потрібно більше інтенсивне охолодження й, знов-таки, можна чекати зниження надійності через небезпеку перегріву транзистора.

Проміжні каскади проектуються або з розрахунком на таку ж напругу живлення, як й у вихідному каскаді, або на менше, одержуване від іншого випрямляча.

Автогенератори і їхні буферні каскади вимагають стабілізованої напруги живлення. Оскільки потужність цих каскадів мала, можуть бути використані стабілізатори в мікро схемному виконанні.