Разработка структурной схемы радиопередатчика

Стр 1 из 3Следующая ⇒

Министерство образования и науки Российской Федерации НОВОСИБИРСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ Кафедра РП и РПУ Пояснительная записка к курсовому проекту по дисциплине «Радиопередающие устройства» Факультет: РЭФ Группа: РТз - 33 Студент: Кугаевская Е.Л. Преподаватель: Вовченко П.С. Дата сдачи: Дата защиты: Новосибирск 2017г. Изм. Лист № докум. Подпись Дата Лист 2 НГТУ РТз - 33 Кугаевская Е.Л. Вовченко П.С. СОДЕРЖАНИЕ 1. Введение……..…………………………………………………..………………….3 2. Разработка структурной схемы радиопередатчика………………..……….…….6 3. Электрический расчет режима работы выходного каскада……………..……....9 4. Расчет элементов входной и выходной цепей согласования…..………………15 5. Конструктивный расчет катушки индуктивности.……………………………..20 6. Заключение…………………………………………….. 7. Список литературы………………………………………………………….. 8. Приложение № 1 Принципиальная схема……………………… 9. Приложение № 2 Перечень элементов……………………………

Бланк задания на курсовую работу

ГОСУДАРСТВЕННОЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ

ВЫСШЕГО ПРОФЕССИОНАЛЬНОГО ОБРАЗОВАНИЯ

«НОВОСИБИРСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ»

Кафедра радиоприемных и радиопередающих устройств

ЗАДАНИЕ
на курсовую работу по дисциплине

_____________________________________________________________________________________________

студенту группы ______________________________________________________________________________

(номер группы) (Фамилия, Имя, Отчество)

Тема работы и вариант задания ____________________________________________________________

_____________________________________________________________________________________________

Исходные данные к работе:

_____________________________________________________________________________________________

Дата выдачи задания __________________

Срок представления работы на проверку ______________________

Студент группы _________________________________________________
(номер группы) (подпись) (Фамилия, И.,О.)

Руководитель работы _______________________________________________
(должность по кафедре, Фамилия, И., О., подпись)

Изм.

Лист

№ докум.

Подпись

Дата

Лист

НГТУ РТз - 33

Кугаевская Е.Л.

Вовченко П.С.

Введение

В данной курсовой работе требуется провести расчет структурной схемы передатчика, применяемого в гражданской авиации в качестве бортовой радиостанции самолетов (вертолетов) для связи с наземными авиационными службами. В подобных передатчиках применяется амплитудная модуляция.

Радиосвязное оборудование в зависимости от его состава и ОУЭ сертифицируемого самолета должно обеспечивать выполнение следующих функций:

–двустороннюю связь в пределах прямой радиовидимости с диспетчерской службой каждого аэродрома, на котором совершается взлет или посадка и в диспетчерской зоне которого находится самолет;

–двустороннюю связь в любой момент полета, по крайней мере, с одной наземной авиационной радиостанцией;

–прием в любой момент полета метеорологических сводок или специальных извещений, передаваемых метеослужбами или диспетчерскими службами аэродромов по трассе полета;

–оперативную связь в любой момент полета между всеми членами экипажа;

–оповещение пассажиров в полете;

– обеспечение речевой информации об особой ситуации при установке на самолете аппаратуры речевой информации;

–обеспечение связи после посадки самолета вне аэродрома или подачу сигнала для привода поисково-спасательных средств.

Изм.

Лист

№ докум.

Подпись

Дата

Лист

НГТУ РТз - 33

Кугаевская Е.Л.

Вовченко П.С.

Авиационное радиосвязное оборудование

Рассмотрим ближайший прототип проектируемого передатчика. Наиболее подходящим является радиостанция «Орлан-85СТ».

Бортовая приемо-передающая радиостанция «Орлан-85СТ» предназначена для установки на магистральные самолеты гражданской авиации.

Радиостанция обеспечивает:

- двухстороннюю симплексную связь экипажа с наземными службами УВД и между экипажами самолетов в воздухе;

- непрерывный контроль наличия аварийного сигнала на частоте 121,5 МГц (по команде с ПДУ) без нарушения основных функций связи и управления с низкоомных телефонов или высокоомных.

Радиостанция обеспечивает симплексную радиосвязь в телефонном режиме. Модуляция сигнала - амплитудная.

В телефонном режиме радиостанция обеспечивает работу в системе со смещенной несущей. Формирование высокостабильной сетки частот производится с помощью цифрового синтезатора, чем обеспечивается беспоисковая и бесподстроечная связь.

Радиостанция рассчитана для работы на АФУ с КСВН не более 3,3. Связь с антенной осуществляется коаксиальным кабелем с волновым сопротивлением50 Ом. Авиационные гарнитуры подключаются к радиостанции через аппаратуру внутренней связи (АБСА), либо непосредственно к радиостанции. Непосредственно к телефонному выходу радиостанции должны подключаться 1-4 пары низкоомных либо высокоомных телефонов.

В радиостанции предусмотрена автоматическая регулировка усиления приемного тракта. Наличие в радиостанции подавителя шума освобождает оператора от прослушивания шумов и помех в режиме «Прием» при отсутствии на входе приемника напряжения несущей частоты сигнала. Подавитель шума включается и выключается тумблером ПШ на пульте дистанционного управления.

В радиостанции применена встроенная система контроля, позволяющая определить неисправность блоков радиостанции, съемных в условиях самолета, а также блоков приемопередатчика. Информация о неисправности (исправности) блоков радиостанции отражается на лицевой панели приемопередатчика, а также выдается по отдельным линиям в ССЛО и КИСС. Информация о неисправности блоков приемопередатчика отражается светодиодами, расположенными в правом отсеке приемопередатчика под боковой крышкой.Выбор рабочей частоты в ручном режиме может производиться как от индивидуального пульта дистанционного управления, так и с пульта управления комплексом. В автоматическом режиме управление осуществляется от вычислителя самолетовождения (ВСС) по обоим каналам. Переключение режимов «Прием» / «Передача» в речевом режиме осуществляет пилот тангентой, расположенной на штурвале управления.

Изм.

Лист

№ докум.

Подпись

Дата

Лист

НГТУ РТз - 33

Кугаевская Е.Л.

Вовченко П.С.

Включение радиостанции производится подачей напряжения питания от бортсети постоянного тока 27 В от системы электроснабжения, питаемой выпрямительными устройствами.

Радиостанция имеет возможность контроля наличия сигнала на частоте 121,5 МГц без нарушения основных функций связи при включенном ПШ. Режим аварийного приема (АП) включается и выключается тумблером на лицевой панели ПДУ. При наличии сигнала на частоте аварийного канала в телефоны авиа-гарнитуры подается тональный, изменяющийся по частоте, сигнал и загорается красный светодиод АС на ПДУ.

Для приема сигнала, передаваемого на аварийном канале, необходимо установить рабочую частоту радиостанции 121,500 МГц. Радиостанция имеет возможность обмена данными по линии «Земля-воздух» и «Воздух-земля» в системе АУВД.

Основные технические характеристики:

- Диапазон рабочих частот, МГц: 118—137,9917

- Шаг сетки частот, кГц: 8,33/25

- Общее число каналов связи: 2400

- Мощность несущей в эквиваленте антенны 50 Ом, Вт в пределах: 25—40

- Наработка на отказ, ч не менее: 4000

- Назначенный ресурс, ч: 30000

Изм.

Лист

№ докум.

Подпись

Дата

Лист

НГТУ РТз - 33

Кугаевская Е.Л.

Вовченко П.С.

Разработка структурной схемы радиопередатчика.

Требования, предъявляемые к передатчику, можно обеспечить при разных вариантах построения схемы. Не проводя полного электрического расчёта, 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 синтезатором частот для обеспечения нужной полосы частот.

Построение структурной схемы начнём с выходного каскада.

Выходной каскад выполняем по схеме «общий эмиттер».

Мощность в пиковом режиме должна быть равна

Принимаем КПД выходной цепи 90% ([1] с.296), тогда мощность, отдаваемая транзистором равна 22 Вт.

Данную мощность на максимальной частоте рабочего диапазона (136.975 МГц) обеспечивают транзисторы КТ909Г и КТ934В. Но КТ909Г будет сильно недоиспользован по мощности. Мощные СВЧ транзисторы в усилительном режиме целесообразно использовать по мощности не менее чем на 40—50% от максимального значения. В противном случае усиление транзистора или его КПД существенно падает ([1] с.47). Поэтому выберем КТ934В. Мы выбрали максимальную частоту, поскольку данный режим работы является наиболее сложным для транзистора.

Усиление транзистора на максимальной частоте рабочего диапазона оценим по формуле:

Поскольку в справочных данных нет, то определим его следующим способом:

Поскольку это значение верно для f=400МГц, то пересчитаем его на рабочую частоту:

КПД межкаскадной связи в усилителях СВЧ удаётся получить 0.6 – 0.85 ([1] с.297). Принимаем . Транзистор предконечного каскада в максимальном режиме должен развить мощность:

Изм.

Лист

№ докум.

Подпись

Дата

Лист

НГТУ РТз - 33

Кугаевская Е.Л.

Вовченко П.С.

Такую мощность могут обеспечить КТ919Б, КТ920А, КТ925А, КТ929А. Учтём, однако, что мощные транзисторы СВЧ не рекомендуется применять на частотах ниже (0,2 - 0,3)fгр. Это связано со снижением их надёжности на более низких частотах и повышении вероятности самовозбуждения. Исходя из этого, для предконечного каскада берём транзистор КТ920А, кроме всего прочего он обладает достаточно большим коэффициентом усиления:

При КПД цепи межкаскадной связи 0,6 – 0,7 для возбуждения предконечного каскада потребуется мощность:

Такую мощность обеспечивают ГТ612А, КТ607А-4, КТ607Б-4. Из принципов, которыми руководствовались выше, выбираем КТ607А-4.

КПД межкаскадной связи оставляем прежним 0,7.

Такую мощность может обеспечить синтезатор частот.

Подходящего под заданный диапазон частот стандартного синтезатора не нашлось, но существует близкий к нему по значению ГК-17-03-11 с рабочим диапазоном 100 – 132 МГц ([2] с.282). Необходимый нам синтезатор можно получить путём изменения опорных частот. Обобщённая схема цифрового синтезатора частот представлена на рис.1.

Рисунок.1. Обобщённая схема цифрового синтезатора частот

ПГ – перестраиваемый автогенератор;

ДПКД – делитель частоты с переменным коэффициентом деления;

ИФД – импульсно-фазовый дискриминатор;

Изм.

Лист

№ докум.

Подпись

Дата

Лист

НГТУ РТз - 33

Кугаевская Е.Л.

Вовченко П.С.

ДЧ – делитель частоты;

ФНЧ – узкополосный фильтр нижних частот;

ЭГ - эталонный генератор;

В выходной каскад вводим модулирующее напряжение. Модулятор предназначен для обеспечения необходимой величины модулирующего напряжения при малых нелинейных искажениях [4].

Рис.2. Структурная схема передатчика.

Изм.

Лист

№ докум.

Подпись

Дата

Лист

НГТУ РТз - 33

Кугаевская Е.Л.

Вовченко П.С.

Дата добавления: 2018-04-05; просмотров: 410; Мы поможем в написании вашей работы!

Поделиться с друзьями:

12 3 Следующая ⇒

Мы поможем в написании ваших работ!