ФЕДЕРАЛЬНОЕ АГЕНТСТВО МОРСКОГО И РЕЧНОГО ТРАНСПОРТА РФ

ФЕДЕРАЛЬНОЕ ГОСУДАРСТВЕННОЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ ВЫСШЕГО ПРОФЕССИОНАЛЬНОГО ОБРАЗОВАНИЯ

МОРСКОЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ

имени адмирала Г.И. Невельского

РАДИОПЕРЕДАЮЩИЕ УСТРОЙСТВА

Методические указания по курсовому проектированию

по курсу: «Формирование и передача сигналов» специальности 160905

Составил С.Н. Павликов

Владивосток

2009

Позиция №

в плане издания учебной литературы

МГУ на 2009 г.

Рецензент Дыда А.А.

Составил Сергей Николаевич Павликов

Радиопередающие устройства

Методические указания

Печатается в авторской редакции

3.8 уч.-изд. л. Формат 60´84^1/16

Тираж 100 экз. Заказ №

Отпечатано в типографии ИПК МГУ им. адм. Г. И. Невельского

Владивосток, 59, ул. Верхнепортовая, 50а

Содержание

Введение 4

1 Предварительный расчет 5

1.1 Расчет обобщенной структурной схемы 5

1.2 Расчет оконечного каскада 7

1.3 Расчет предоконечного каскада 10

1.5 Расчет первого усилителя мощности 14

2 РАСЧЕТ НИЗКОЧАСТОТНОГО ТРАКТА 17

3 ЭЛЕКТРИЧЕСКИЙ РАСЧЕТ КАСКАДОВ 18

3.1 Расчет автогенератора 18

3.1.1 Расчет параметров колебательной системы 21

3.1.2 Расчет цепи смещения варикапа 22

3.1.3 Расчет цепи питания автогенератора по постоянному току 23

3.2 Расчет первого усилителя мощности 25

3.3. Расчет эмиттерного повторителя 28

4 РАСЧЕТ КОЛЕБАТЕЛЬНОЙ СИСТЕМЫ ОК 31

Список использованных источников 33

Приложения 34

Примерная структура доклада на защите 42

Введение

Любая радиоэлектронная система связи включает в себя радиопередающее устройство (РПДУ). Задача радиопередатчика – преобразование энергии постоянного тока источников питания в электромагнитные колебания и управление параметрами этих колебаний с целью передачи информации. В данном методическом пособии приводится методика расчета РПДУ с частотной модуляцией (ЧМ). Частотная модуляция применяется в РПДУ, предназначенных для телефонной радиосвязи, радиовещания на УКВ, звукового сопровождения телевидения, радиорелейной, тропосферной и космической связи. ЧМ передатчики более помехоустойчивы, чем АМ передатчики, коэффициент нелинейных искажений ~(0.5...1)%, что меньше, чем при АМ~(2...4)%. Поскольку при ЧМ амплитуда радиосигнала не изменяется, модуляцию можно осуществлять в маломощных каскадах, а в усилителе мощности задавать энергетически выгодный режим. С точки зрения решаемых задач процесс проектирования можно разбить на следующие этапы:

1) определение объекта и предмета исследования;

2) выбор и формулировка цели проектирования;

3) обоснование исходных данных;

4) определение принципов построения системы;

5) аппаратурный синтез;

6) конструирование;

7) разработка технологии изготовления;

8) разработка испытательной аппаратуры;

9) разработка технической документации и отчета

10) публичная защита технического решения.

Эти этапы проектирования можно сгруппировать в три основных этапа: системотехнический (1-4), схемотехнический (5) и конструкторско-технологический (6-8) и завершающий (9-10). Поэтому специалисты, осуществляющие разработку радиоэлектронных систем, подразделяются на системотехников, схемотехников, конструкторов и технологов. Курсант в процессе такого проектирования получает нужные навыки и закрепляет знания, полученные в процессе учебы. В программе дисциплины «Формирование и передача сигналов» предусмотрен курсовой проект для курсантов специальности 160905 «Техническая эксплуатация транспортного радиооборудования». Исходные данные для курсового проекта приведены в Приложении А. Методика указания по курсовому проектированию приведены для варианта 1 приложения А. В ходе курсового проектирования необходимо выполнить:

- разработать структурную и принципиальную схему ЧМ – передатчика звуковых сигналов;

- провести предварительный расчет передатчика;

- провести полный электрический расчет трех подряд идущих каскадов;

- подготовить графический материал: схема электрическая принципиальная передатчика; схема структурная передатчика; спецификацию.

1 Предварительный расчет

Выполнение технических требований предъявляемых к современным передатчикам оказывается сложной задачей, так как многие из этих требований взаимно противоречивы. Для приемлемого удовлетворения всех требований приходится использовать прием разделения функций между отдельными составными частями устройства так, чтобы каждая часть выполняла в полной мере свою задачу, в соответствии с установленными требованиями, и не мешала бы другим частям устройства столь же точно выполнять их функции.

Составленная таким образом структурная схема дает возможность разработчику выбрать оптимальную структуру передатчика, определить количество составных частей и технические требования к ним. Рассмотрим кратко назначение отдельных элементов структурной схемы передатчика, приведенной на рисунке 1.

1 – возбудитель; 2, 4 - i– й промежуточный каскад; 3 – умножитель частоты;

5 – предоконечный каскад; 6 – оконечный каскад; 7 – антенна; 8 – источник электропитания

Рисунок 1 Структурная схема радиопередатчика

Элементы схемы, кроме возбудителя, относятся к генераторам с внешним возбуждением (ГВВ) и любой из них включает в себя активный элемент (АЭ) с схему электропитания (ЭП) и колебательную систему (КС). В транзисторных радиопередатчиках чаще всего в качестве колебательных систем применяются П-, Г-, Т-образные фильтры, так как они удобны для согласования R_ЭКВкр и R_н и имеют высокий коэффициент полезного действия, что является одним из основных требований при проектировании генераторов.