3. Прибор должен иметь возможность настройки на частоту измеряемого поля.
4. Результаты измерения угловых координат источника излучения электромагнитного поля выводятся на экран монитора и при необходимости могут быть распечатаны.
Числовые значения остальных исходных данных приведены в табл. 2.
Таблица 2
Вариант |
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
Частотный диапазон |
5 – 50кГц |
470 –790МГц |
1 – 2ГГц |
|
|
Метод пеленгации |
равносиг-нальный |
|
фазоразностный |
|
|
Источник питания |
220В 50Гц |
220В 50Гц |
220В 50Гц |
|
|
Температурный диапазон |
-30…40ºС |
-30…40ºС |
-30…40ºС |
|
|
Чувствительность не хуже |
0,1мВ/м |
0,1мВ/м |
0,1мВ/м |
|
|
Точность измерения |
±1º |
±1º |
±1º |
|
|
Примечание 1. Для выполнения антенной части необходимо:
1) исходя из заданных требований к устройству, сформулировать требования к антеннам и фидерному тракту;
2) выбрать тип питающего фидера и рассчитать его конструктивные и электрические параметры;
3) выбрать тип и рассчитать конструктивные параметры антенн;
4) выбрать опорно-поворотное устройство для установки антенн;
5) рассчитать диаграммы направленности антенн в двух главных плоскостях. Для этого использовать доступные вычислительные пакеты MATHCAD, MMANA и др.;
6) определить ширину главного лепестка и уровень боковых лепестков в обеих плоскостях;
7) определить коэффициент усиления и входное сопротивление антенны в заданной полосе частот;
8) выполнить согласование антенн с питающим фидером (со входом приемника).
9.) определить пеленгационную характеристику устройства (при идеально идентичных приемниках).
Примечание 2. Для разработки усилительно-преобразующей части проекта необходимо:
1) исходя из заданных требований к устройству и результатов проектирования антенной части, сформулировать требования к усилительно-преобразующей части устройства;
2) выбрать структурную схему электронной части пеленгатора; в схеме на рис. 4 суммирующее и вычитающее устройства выполняются одним блоком в виде гибридного СВЧ моста;
3) выбрать или рассчитать все узлы принципиальной схемы пеленгатора; пеленгатор должен строиться на отечественной элементной базе;
5) рассчитать электрические характеристики всех узлов и всего пеленгатора;
6) оценить соответствие электрических характеристик пеленгатора заданным. При необходимости скорректировать отдельные узлы пеленгатора добиться соответствия электрических характеристик заданным;
7) рассчитать источник питания пеленгатора.
8) разработать алгоритм и программу управления пеленгатором.
Графический материал:
1) конструктивный чертеж антенны; графики диаграммы направленности антенны;
2) принципиальная электрическая схема пеленгатора.
Задание №3. Активный наземный ретранслятор
Примерная структурная схема одноствольного ретранслятора приведена на рис.6.
1. Одной антенной ретранслятор принимает сигнал на частоте f1, преобразовывает его к частоте f2 и излучает другой антенной.
2. Многоствольный ретранслятор включает также устройства объединения и разделения стволов.
3. Ретранслятор устанавливается на вышке высотой Н=50м и обеспечивает передачу сигнала на расстояние R.
4. Ретранслятор должен обеспечить напряженность электрического поля в месте соседней станции 1мВ/м.
5. Длина СВЧ тракта 7м.
Числовые значения остальных исходных данных приведены в табл. 3.
Таблица 3
Вариант |
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
Частота сигнала на прием |
6ГГц |
470 –790МГц |
2ГГц |
|
|
Частота сигнала на передачу |
4ГГц |
|
1ГГц |
|
|
Источник питания |
220В 50Гц |
220В 50Гц |
220В 50Гц |
|
|
Температурный диапазон |
-30…40ºС |
-30…40ºС |
-30…40ºС |
|
|
Полоса пропускания |
180МГц |
|
180МГц |
|
|
Мощность передатчика |
5Вт |
|
10Вт |
|
|
Расстояние R |
50км |
|
50км |
|
|
Примечание 1. Для выполнения антенной части необходимо:
1) исходя из заданных требований к устройству, сформулировать требования к антеннам и фидерному тракту;
2) выбрать тип питающего фидера и рассчитать его конструктивные и электрические параметры;
3) выбрать тип и рассчитать конструктивные параметры антенн;
4) выбрать высоту расположения антенн ретранслятора H;
5) рассчитать диаграммы направленности антенн в двух главных плоскостях. Для этого использовать доступные вычислительные пакеты MATHCAD, MMANA и др.;
6) определить ширину главного лепестка и уровень боковых лепестков в обеих плоскостях;
7) определить коэффициент усиления и входное сопротивление антенны в заданной полосе частот;
8) выполнить согласование антенн с питающим фидером (со входом приемника).
Примечание 2. Для разработки усилительно-преобразующей части проекта необходимо:
1) исходя из заданных требований к устройству и результатов проектирования антенной части, сформулировать требования к усилительно-преобразующей части устройства;
2) выбрать структурную схему электронной части ретранслятора;
3) выбрать или рассчитать все узлы принципиальной схемы ретранслятора; ретранслятор должен строиться на отечественной элементной базе;
4) рассчитать электрические характеристики всех узлов и всего ретранслятора;
5) оценить соответствие электрических характеристик ретранслятора заданным. При необходимости скорректировать отдельные узлы ретранслятора и добиться соответствия электрических характеристик заданным;
6) рассчитать источник питания ретранслятора.
Графический материал:
1) конструктивный чертеж антенн; графики диаграмм направленности антенн;
2) принципиальная электрическая схема ретранслятора.
Задание №4. Спутниковый ретранслятор
Примерная структурная схема одноствольного спутникового ретранслятора приведена на рис.7.
1. Ретранслятор одной антенной принимает сигнал на частоте fпр и излучает его на частоте fпер.
2. Многоствольный ретранслятор включает также устройства объединения и разделения стволов.
3. Спутник с ретранслятором располагается на геостационарной орбите.
4. Напряженность электрического поля в месте наземного приемника 0,1мВ/м.
Числовые значения остальных исходных данных приведены в табл. 4.
Таблица 4
Вариант |
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
Частота сигнала на прием |
6ГГц |
14ГГц |
|
|
|
Частота сигнала на передачу |
4ГГц |
12ГГц |
|
|
|
Источник питания |
220В 50Гц |
220В 50Гц |
|
|
|
Температурный диапазон |
-30…40ºС |
-30…40ºС |
|
|
|
Ширина спектра сигнала |
8МГц |
40МГц |
|
|
|
Мощность передатчика |
50Вт |
50Вт |
|
|
|
Примечание 1. Для выполнения антенной части необходимо:
1) исходя из заданных требований к устройству, сформулировать требования к антенне и фидерному тракту;
2) выбрать тип питающего фидера и рассчитать его конструктивные и электрические параметры;
3) выбрать тип и рассчитать конструктивные параметры антенны;
4) рассчитать диаграммы направленности антенны в двух главных плоскостях. Для этого использовать доступные вычислительные пакеты MATHCAD, MMANA и др.;
5) определить ширину главного лепестка и уровень боковых лепестков в обеих плоскостях;
6) определить коэффициент усиления и входное сопротивление антенны в заданной полосе частот;
7) выполнить согласование антенн с питающим фидером (со входом приемника).
Примечание 2. Для разработки усилительно-преобразующей части проекта необходимо:
1) исходя из заданных требований к устройству и результатов проектирования антенной части, сформулировать требования к усилительно-преобразующей части устройства;
2) выбрать структурную схему электронной части ретранслятора;
3) выбрать или рассчитать все узлы принципиальной схемы ретранслятора; ретранслятор должен строиться на отечественной элементной базе;
5) рассчитать электрические характеристики всех узлов и всего ретранслятора;
6) оценить соответствие электрических характеристик ретранслятора заданным. При необходимости скорректировать отдельные узлы ретранслятора и добиться соответствия электрических характеристик заданным;
7) рассчитать источник питания ретранслятора.
Графический материал:
1) конструктивный чертеж антенны; графики диаграмм направленности антенны;
2) принципиальная электрическая схема ретранслятора.
Задание №5. Передвижная телевизионная станция внестудийного вещания
Примерная структурная схема передвижной телевизионной станции внестудийного вещания приведена на рис.8.
Передатчик изображения состоит из каскадов усиления несущей изображения, модулятора и усилителя мощности, из аналогичных каскадов состоит передатчик звука.
1. Станция формирует телевизионный сигнал и излучает его в направлении радиоцентра.
2. Расстояние между передвижной станцией и радиоцентром R.
3. Высота приемной антенны радиоцентра 100 м, высота передающей антенны 5 м.
4. Станция должна в месте расположения приемной антенны (на радиоцентре) обеспечить напряженность электрического поля Е.
5. Полоса рабочих частот 8 МГц. Поляризация излучаемого поля – вертикальная. Длина фидера – 7 м.
6. Температура окружающей среды изменяется в пределах -30…40ºС.
7. Питание станции осуществляется синусоидальным напряжением 220В промышленной частоты 50 Гц.
Числовые значения исходных данных приведены в табл. 5.
Таблица 5
Вариант |
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
Несущая частота |
798МГц |
814МГц |
846МГц |
894МГц |
926МГц |
Мощность передатчика |
3Вт |
4Вт |
5Вт |
6Вт |
7Вт |
Расстояние R |
20км |
22км |
24км |
27км |
30км |
Напряженность поля Е |
1мВ/м |
0,9мВ/м |
0,8мВ/м |
0,6мВ/м |
0,5мВ/м |
Примечание 1. Для выполнения антенной части необходимо:
1) выбрать конструктивные размеры фидера и рассчитать его затухание в рабочей полосе частот;
2) определить требуемые коэффициенты усиления и направленного действия антенны на несущей частоте с учетом затухания в фидере;
3) выбрать тип облучателя и рассчитать его основные размеры и диаграммы направленности в плоскостях Е и Н;
4) рассчитать конструктивные размеры параболического зеркала (диаметр, угол раскрыва, фокусное расстояние);
5) рассчитать диаграммы направленности антенны в плоскостях Е и Н и из них определить ширину главного лепестка по нулям и по половинной мощности;
6) определить неравномерность коэффициента усиления антенн в рабочей полосе частот;
7) выполнить согласование антенны с питающим фидером.
Примечание 2. Для разработки электронной части проекта необходимо:
1) выбрать структурную схему электронной части станции;
2) выбрать или рассчитать все узлы принципиальной схемы станции; станция должна строиться на отечественной элементной базе;
3) рассчитать электрические характеристики всех узлов и всей станции;
5) оценить соответствие электрических характеристик станции заданным. При необходимости скорректировать отдельные узлы станции и добиться соответствия электрических характеристик заданным;
6) рассчитать источник питания станции.
Графический материал:
1) конструктивный чертеж антенны; графики диаграммы направленности антенны;
2) принципиальная электрическая схема станции.