II Энергетический расчет радиоканала

Определим дальность прямой видимости:

;

где h₁ = 9– высота поднятия передающей антенны в м,

h₂ = 5– высота поднятия приемной антенны в м.

Определим эквивалентные высоты антенн:

где r_пр – дальность радиосвязи прямой видимости в м;

- эквивалентный радиус Земли в м;

, , - эквивалентные высоты в (м),

Определим рабочую длину волны:

;

Определим действующую высоту антенны:

,

где – волновое число;

l = 3 – геометрическая длина антенны;

Определим напряженность электрического поля в свободном пространстве:

;

где Р₁ = 650 – мощность излучения передатчика в Вт;

– коэффициент усиления передатчика в разах;

[разы]=10^{0,1*1,5[дБ]}=1,41;

L = 35000– заданная дальность радиосвязи в м;

= 1,5- КНД передающей антенны;

= 1 – КПД передающей антенны в метровом диапазоне;

Так как L>r_пр, то напряженность электрического поля находится по формуле Фока:

Определим напряжение на входе антенны:

Определим отношение спектральной плотности полезного сигнала к спектральной плотности шума на выходе группового тракта приема:

,

где - постоянная Больцмана;

Т = 300 –температура окружающей среды в Кельвинах;

.

R_A = 65 Ом – сопротивление приемной антенны;

N_Ш = 5 раз – коэффициент шума.

Определим вероятность ошибки:

Определим вероятность доведения:

Полученный результат не удовлетворяет ограничению по достоверности к информации Р_дов^зад=0,9999. Поэтому заменим штыревую антенну рамочной с числом рамок n=20, магнитной проницаемостью =200, площадью рамки S=0,2 м²

Вероятность ошибки:

Вероятность доведения

Полученный результат удовлетворяет ограничению по достоверности к информации Р_дов^зад = 0,999.

III Выбор структурной схемы передающего устройства

Все современные радиопередатчики (РПД) строятся по многокаскадной схеме (рис. 2.), так как только она может обеспечить высокую мощность излучаемых колебаний и стабильность параметров.

Рис. 2. Структурная схема радиопередающего устройства

В любом радиопередающем устройстве должны содержаться:

1. генератор электрических колебаний, автономно создающий незатухающие колебания;

2. устройство для осуществления процесса модуляции - модулятор;

3. оконечные усилители мощности, обеспечивающих заданную выходную мощность колебаний;

4. антенно-фидерное устройство, осуществляющее излучение электромагнитной энергии в свободное пространство в заданном направлении с требуемой поляризацией электромагнитной волны;

5. система электропитания.

Возбудитель обеспечивает формирование опорных незатухающих гармонических колебаний с требуемой стабильностью частоты и синтез дискретного множества частот такой же стабильности с возможностью выбора заданной частоты из этого множества.

В возбудителе устанавливается смеситель, осуществляющий преобразование f_сч± f_м= f_рч, где f_сч - установленная частота на выходе сетки частот; f_м - выходная частота модулятора; f_рч - рабочая частота передатчика; знак преобразования + или – выбирается при проектировании передатчика.

Модулятор обеспечивает изменение одного из параметров несущего колебания, в соответствии с исходными данными - частоты, по закону изменения входного информационного сигнала.

Каскады предварительного усиления и оконечный каскад усиления мощности сигнала обеспечивает заданную мощность излучения.

Устройство согласования и симметрирования выполняет следующие функции: 1. согласовывает выходное сопротивление усилителя мощности с сопротивлением антенны; 2. обеспечивает подключение и согласование по сопротивлению несимметричного выхода усилителя мощности и симметричных антенн;

Системы энергопитания обеспечивает работу и подачу напряжения на все структурные элементы радиопередатчика.

Устройство дистанционного управления позволяет автоматизировать функции управления радиопередатчиком и обеспечивает:

• выбор рабочей частоты f_p;

• выбор вида модуляции F9;

• регулировку выходной мощности P_изл;

• выбор антенны АШ-3.