Санкт-Петербургский государственный политехнический университет
Кафедра «Радиотехника и телекоммуникации»
Курсовой проект
Дисциплина: Устройства генерирования и формирования сигналов
Тема: Проектирование УКВ радиопередатчика с частотной модуляцией
Выполнил студент гр. 3092/3 А.В. Онучкина
Проверил доц. А.Я. Сергеев
«_____» ___________20..г.
Санкт - Петербург
2013
Оглавление
Оглавление 2
1. Техническое задание 3
2. Обобщенная структурная схема 4
3. Выбор лампы для оконечного каскада 5
4. Схема и расчет оконечного каскада 8
5. Схема и расчет предоконечного каскада 11
6. Предварительный усилитель 14
7. Формирователь ЧМ сигнала 16
8. Расчет промышленного КПД 17
Литература 18
1. Техническое задание
Спроектировать радиовещательный передатчик УКВ с ЧМ со следующими параметрами:
Параметр |
Обозначение |
Значение |
Мощность в нагрузке |
P~ |
8кВт |
Рабочая частота |
f |
67,5 МГц |
Относительная нестабильность частоты |
Δf/f |
10-6 |
Максимальная девиация частоты |
Δf |
50 кГц |
Диапазон модулирующих частот |
ΔF |
30 – 12000 Гц |
Коэффициент гармоник |
Kf |
<2% |
Сопротивление выходной несимметричной нагрузки |
ρф |
75 Ом |
КПД фидера |
ηф |
0,9 |
КБВ в фидере |
|
0,9 |
Уровень внеполосных колебаний |
|
-60 дБ |
Температурный диапазон (помещение) |
|
15ºС – 35ºС |
Расчет мощности оконечного каскада:
Расчет рабочей полосы пропускания:
Согласно ГОСТ, Δfраб = 150кГц.
2. Обобщенная структурная схема
Предварительный усилитель будет спроектирован на транзисторах, а оконечный каскад на лампе для достижения большой требуемой выходной мощности.
3. Выбор лампы для оконечного каскада
Требуемая мощность активного элемента достаточно велика, поэтому оконечный каскад будет выполнен на лампе. Для работы на несимметричную нагрузку будет выгодно использовать однотактную схему построения. Она более компактна по сравнению с двухтактной и не требует дополнительных мер подавления специфического внеполосного излучения. Передатчик не должен перестраиваться, он должен работать на одной частоте 67,5 МГц и с максимальной девиацией 50 кГц.
Для использования в ОВЧ передатчиках выпускаются специальные лампы, учитывающие специфику данного диапазона 30..300 МГц. Это лучевые тетроды коаксиальной конструкции средней и большой мощности с принудительным охлаждением. Наиболее подходит по параметрам лампа ГУ-36Б. Увеличить КПД можно путем выбора угла отсечки анодного тока θ<90º. Выберем θ=90º для упрощения расчетов, схему включения с ОК, режим класса В.
Основные параметры ГУ-36Б:
Параметр |
Обозначение |
Значение |
Номинальная колебательная мощность |
Pном |
10 кВт |
Рабочая частота |
fmax |
250 МГц |
Ток накала |
Iнак |
120 А |
Крутизна характеристики |
S |
85 мА/В |
Долговечность |
|
1000 ч |
Входная емкость |
Свх |
150 пФ |
Выходная емкость |
Свых |
23 пФ |
Проходная емкость |
Спрох |
0,6 пФ |
Предельные параметры ГУ-36Б:
Параметр |
Обозначение |
Значение |
Напряжение на аноде |
Еа |
8 кВ |
Напряжение второй сетки |
Ес2 |
1,25 кВ |
Напряжение накала |
Uнак |
8 В |
Мощность, рассеиваемая анодом |
Pa |
14кВт |
Мощность, рассеиваемая первой сеткой |
Pс1 |
150 Вт |
Мощность, рассеиваемая второй сеткой |
Pс2 |
300 Вт |
Рабочая температура окружающей среды |
|
до 60ºС |
И рабочая частота лампы, и выходная мощность меньше требуемых по техническому заданию значений, значит, данную лампу можно использовать при проектировании заданного передатчика.
Структура лампы:
Характеристики лампы:
Анодно-сеточные характеристики
Анодные характеристики
Аппроксимированные характеристики:
