- •Предисловие
- •Глава 1. Организация и методика проектирования
- •1.1. Общие рекомендации
- •1.2. Сигналы и каналы связи в радиоэлектронных системах.
- •1.3. Радиопередающие устройства в каналах связи радиоэлектронных систем
- •Глава 2. Применение устройств формирования сигналов в радиоэлектронных системах.
- •2.1. Рэс с текущей и задержанной информацией.
- •2.2. Рэс спутниковой связи.
- •2.3. Телеметрические рэс.
- •2.4. Радиорелейные линии связи – ррлс.
- •2.5. Радиостанции оперативной связи.
- •2.6. Радиоэлектронные системы с задержанной информацией.
- •2.6.1. Навигационные радиопередатчики-радиомаяки.
- •2.6.2. Охранные рэс.
- •2.6.3. Рэс дистанционно управляемых механизмов (замков, станков и т.П.)
- •2.6.4. Радиоэлектронные системы опознавания и разведки.
- •2.6.5. Многоканальный приемо-передатчик с автоматическим управлением.
- •Глава 3. Проектирование устройств формирования сигналов.
- •3.1. Функциональная схема.
- •3.2. Структурная схема.
- •3.2.1. Структурная схема передающего модуля.
- •3.2.2. Структурная схема передатчика службы спасения.
- •3.2.3. Структурные схемы транзисторных передатчиков.
- •3.2.4. Структурная схема синтезатора частот.
- •3.3. Принципиальная схема.
- •3.3.1. Принципиальная схема передающего модуля.
- •3.3.2. Принципиальные схемы синтезаторов частот.
- •3.3.5. Принципиальные схемы транзисторного передатчика.
- •3.4. Конструкция.
- •3.5. Техническая документация. Оформление проекта.
- •3.5.1. Пояснительная записка.
- •3.5.2. Чертежи.
- •Библиографический список.
- •1. Учебники и учебные пособия.
- •2. Системное проектирование.
- •3. Функциональное проектирование.
- •Приложение п3. Перечень элементов к принципиальной схеме рис 3.16.
- •Наименование
- •Передающий модуль
- •Наименование
- •Приложение п7. Микросхемы усилителей мощности.
- •Приложение п8. Микросхемы фильтров на поверхностно-аккустических волнах (пав).
- •Приложение п12. Микросхемы демодуляторов.
- •Приложение п16. Микросхемы передатчиков.
- •Приложение п17. Параметры биполярных транзисторов.
- •Приложение п18. Параметры типового режима биполярных транзисторов. Предельные эксплуатационные данные.
- •Оглавление.
- •Глава 1. Организация и методика проектирования 4
- •Глава 2. Применение устройств формирования сигналов в радиоэлектронных системах. 9
- •Глава 3. Проектирование устройств формирования сигналов. 37
3.2.1. Структурная схема передающего модуля.
На рис. 3.6 показана структурная схема передающего модуля передатчика, функциональная схема которого приведена в 2.6.5 на рис.2.22.
Рис. 3.6. Структурная схема передающего модуля.
Возбудитель передатчика выполнен на ИМС ГК153УН, АТ89С1051 (ЧМ), 2(ХХХ1002Q4) (УЧ), по схеме ПКС с косвенной частотной модуляцией на частоте задающего генератора fЗГ и умножением частоты в М=16 раз.
В качестве синтезатора частот задающего генератора используется перестраиваемый генератор ГК153УН, выходная частота которого fЗГ изменяется в диапазоне (20-22) МГц в соответствии с управляющим напряжением Uу формируемым в блоке синтезатора частот (СЧ). При этом несущая частота f0=16·fЗГ изменяется в указанном диапазоне (320-352) МГц. Модулирующее напряжение UM(t) в виде цифрового информационного сигнала (ЦИС) подается на частотный модулятор (ЧМ) с выхода запоминающего устройства (ОЗУ – К561РУ-2) с двумерной адресацией, на входы которого подается ЦИС с выхода приемника код операции (КО), сигнал синхронизации (СС), цифровой код канала ЦКК от блока МИКУ. Запись/считывание ЦИС одного канала осуществляется построчно путем последовательного подключения ячеек памяти одной строки к входу/выходу ОЗУ К561РУ2. Выборка строки и ячейки определятся сигналами, подаваемыми на адресные входы ЗУ, которые делятся на две группы: одна определяет номер строки в соответствии с кодом канала ЦКК, другая – номер ячейки этой строки в соответствии с сигналом синхронизации (СС) от генератора тактовых импульсов. Ключ питания (КП) представляет собой транзисторный коммутатор на транзисторах КТ865А, 2Е342В, управляемый сигналом управления (СУ) от модуля идентификации и управления (МИКУ), см. рис. 2.22. Усилитель мощности УМ (НМС 636ST‑89 ф. Hittite) обеспечивает заданную выходную мощность 4 Вт.
Параметры микросхем и их условно-графические обозначения приведены далее в таблицах Т3-2, Т3-7 и на рис. 3.7-3.11.
Микросхема ГК153-УН – аналоговый высокочастотный генератор гармонического напряжения с начальной частотой 20 МГц, корпус DTL14 [70]. Основные параметры приведены в таблице Т3-2, УГО и характеристика настройки – на рис. 3.7.
Таблица Т3-2
-
Параметр
Значение
Напряжение питания, В
+5
Управляющее напряжение, В
0-5
Диапазон перестраиваемых частот, МГц.
0-10
Выходной сигнал
синус
Выходное напряжение, В
0,2-5
Фазовый шум, дБ/Гц
-130.. -150
а)
б)
Рис.3.7. а) – условно-графическое обозначение микросхемы ГК153-УН,
б) – зависимость изменения частоты от управляющего напряжения.
Микросхема АТ89С1051 [83] – однокристальный 8-битовый микроконтроллер-процессор ф. Atmel, предназначенный для применения в качестве модема. Режим работы схемы модуляция/демодуляция осуществляется программным способом на основе прилагаемого пакета программ по алгоритму перемножения входных сигналов [1]. Условное графическое обозначение схемы показано на рис. 3.8. Параметры схемы приведены в таблице Т3-3.
Таблица Т3-3
Параметр |
Значение |
Диапазон рабочих частот |
0-24 МГц |
Амплитуда входного/выходного гармонического сигнала, В |
0-5 |
Цифровой сигнал |
КМОП |
Выходной уровень лог.1, В |
4.9-5 |
Выходной уровень лог.0, В |
0-0.1 |
Рис. 3.8. Условное графическое обозначение К561ЛЕ6, К561ЛА8.
При модуляции на вывод 8 подается уровень гол «0», сигнал несущей частоты подается на вывод 12, модулирующий сигнал – на вывод 11, модулированный ВЧ сигнал снимается с вывода 19.
Резисторы R1-R6, R8(560 Ом) и диоды V1-V4 образуют простейший ЦАП, формирующий аналоговый выходной сигнал. Резистор R7 (1 кОм) устанавливает уровень девиации частоты 1550 Гц. Частота выносного кварцевого резонатора Z1 равна 10 МГц, порт P.1.1, P.3.0-P.3.5, не доступны как общий контакт ввода/вывода, получают сигналы от программирования и не требуют внешнего воздействия. RST – вход сброса, ХТ1, ХТ2 – вход и выход тактового генератора, 14 Vcc – напряжение питания, 10-GND – «земля».
При демодуляции на вывод 8 подается уровень лог «1», ВЧ модулированный сигнал подается на вывод 19, сигнал несущей частоты – на вывод 12, НЧ демодулированный сигнал снимается с вывода 11.
Микросхема К561РУ2 – ОЗУ с объемом памяти 256 бит, содержащее 256 однобитных элементов. Условное графическое обозначение приведено на рис. 3.9, режим работы и параметры – в таблицах Т3-4, Т3-5 соответственно.
Таблица Т3-4
CE |
WE |
Операция |
Состояние выхода |
0 |
1 |
Запись |
Закрытый выход |
0 |
0 |
Чтение |
Информация в прямом коде |
1 |
X |
Хранение |
Закрытый выход |
Таблица Т3-5
|
Значение |
|
Параметры при питании |
+5 |
+10 |
Входное напряжение лог.0 не выше, В |
1.6 |
1.6 |
Выходное напряжение лог.0 , В |
0.4 |
0.5 |
Входное напряжение лог.1 не ниже, В |
3.3 |
3.6 |
Выходное напряжение лог.1 , В |
4.6 |
9.5 |
Микросхема ХХХ1002Q4 – быстродействующий умножитель частоты П10. Условное графическое обозначение приведено на рис. 3.10, параметры – в таблице Т3-6.
Таблице Т3-6
Параметр |
Значение |
Напряжение питания, В |
5 |
Амплитуда входного напряжения, В |
0-5 |
Амплитуда выходного напряжения, В |
0-5 |
Входная мощность, мВт |
40-500 |
Выходная мощность, мВт |
1200 |
Коэффициент умножения частоты |
4 |
Частота входного синусоидального сигнала, МГц |
20-200 |
Частота импульсного входного сигнала, МГц |
25-200 |
Температура окружающей среды °С |
-10... +70 |
Рис. 3.10. Условное графическое обозначение микросхемы ХXX1002Q4.
Микросхема НМС 636ST-89 ф. Hittite – усилитель мощности, технические характеристики приведены в таблице Т3-7, УГО – на рис. 3.11, где 1 – вход, 3 – выход, 4 – напряжение питания, 7 – вывод нулевого потенциала.
Таблица Т3-7
1 |
Номинальное напряжение питания, В |
5 |
2 |
Диапазон рабочих частот, МГц |
200-2000 |
3 |
Выходная мощность при Rн=4 Ом, Вт |
4,5 |
4 |
Коэффициент усиления, дБ |
13 |
5 |
Входное сопротивление, кОм |
10 |
6 |
Входное напряжение, В |
2,6-5,5 |
7 |
Габариты, мм |
42х14х5,8 |
Рис. 3.11. Условное графическое обозначение МКС НМС 636ST-89.
