Цифровой канал радиосвязи с разработкой радиоприемного устройства и электрическим расчетом блока усилителя радиочастоты

|радиоприёмника. Значения промежуточных частот могут быть оценены с помощью | | | | | | |

|соотношений: | | | | | | |

|f1ПР[pic],(11) | | | | | | |

|f2ПР[pic], (12) | | | | | | |

|Где | | | | | | |

|f0 max - верхняя частота диапазона радиоприёмника; | | | | | | |

|а - параметр рассогласования антенно-фидерного устройства и выхода | | | | | | |

|радиоприёмника (а=1 при настроенной антенне в режиме согласования); | | | | | | |

|d3 ТР =1000 - требуемое подавление зеркальной помехи; | | | | | | |

|QРЧ=50 - результирующая добротность контуров тракта радиочастоты; | | | | | | |

|[pic]fПЧ=792 Гц - полоса пропускания тракта ПЧ; | | | | | | |

|QПЧ=50 - добротность контуров тракта ПЧ; | | | | | | |

|F(ППЧ)=0,64 - функция, учитывающая особенности тракта ПЧ; | | | | | | |

| | | | | | | |

|f1ПР [pic]134 МГц, | | | | | | |

|f2ПР[pic]254,43 Кгц. | | | | | | |

|С точки зрения унификации были выбраны значения промежуточных частот: | | | | | | |

|f1ПР=14 МГц, | | | | | | |

|f2ПР=265 КГц. | | | | | | |

|После выбора структурной схемы и определения промежуточных частот была | | | | | | |

|синтезирована функциональная схема. | | | | | | |

| | | | | | | |

| | | | | | | |

| | | | | | | |

| | | | | | | |

| | | | | | | |

| | | | | | | |

| | | | | | | |

| | | | | | | |

| | | | | | | |

| | | | | | | |

| | | | | | | |

| | | | | | | |

| | | | | | | |

| | | | | | |Лист|

| | | | | | |10 |

|Изм |Лист |№ докум |Подпис|Дата| | |

| | | |ь | | | |

| | | | | | | |

|РАЗРАБОТКА ФУНКЦИОНАЛЬНОЙ СХЕМЫ | | | | | | |

| | | | | | | |

|Функциональная схема - это графическое изображение радиоприёмника, | | | | | | |

|представленное его основными функциональными частями и связями между ними в виде| | | | | | |

|условных графических обозначений, установленных в стандартах ЕСКД. | | | | | | |

|На этапе разработки функциональной схемы радиоприёмника необходимо решить | | | | | | |

|следующие основные задачи: | | | | | | |

|произведено разбиение диапазона рабочих частот на поддиапазоны; | | | | | | |

|проведено распределение избирательности по трактам; | | | | | | |

|произведено распределение усиления радиоприёмника по трактам; | | | | | | |

|проведен выбор элементной базы для основных каскадов радиоприёмника; | | | | | | |

|определён состав трактов; | | | | | | |

|При проектировании радиоприёмника предназначенного для работы в широком | | | | | | |

|диапазоне радиочастот, заданный диапазон рабочих частот должен быть разбит на | | | | | | |

|несколько поддиапазонов. На практике применяются два основных способа разбиения | | | | | | |

|на поддиапазоны: способ равных коэффициентов перекрытия КПД | | | | | | |

|способ равных частотных поддиапазонов | | | | | | |

|КПД=f2/f1=f3/f2=...=fn/fn-1, | | | | | | |

|[pic]fПД=f2-f1=f3-f2; | | | | | | |

|При распределении усиления было учтено, что в первых каскадах оно ограничено от | | | | | | |

|5 до 10, в тракте первой промежуточной частоты, усиление в тракте УЗЧ должно | | | | | | |

|быть с учётом оконечных устройств. | | | | | | |

|На завершающем этапе разработки функциональной схемы радиоприёмника решается | | | | | | |

|задача выбора количества и типов каскадов трактов радиочастоты, промежуточной и | | | | | | |

|звуковой частот. | | | | | | |

|Рассчитаем количество поддиапазонов следующим образом: | | | | | | |

|КПД=fmax/fmin=60/30=2, | | | | | | |

|следовательно схема имеет два полосовых фильтра. | | | | | | |

|Таким образом, исходя из решения задачи функциональная схема имеет вид, | | | | | | |

|представленный на рис.2 Входной сигнал поступает на антенно-фидерное устройства | | | | | | |

|и входа первого каскада усилителя радиочастоты.. также эти фильтры осуществляют | | | | | | |

|селекцию принимаемого сигнала. Выделенный в фильтрах Z1 и Z2 полезный сигнал | | | | | | |

|поступает на усилитель радиочастоты, в котором осуществляется усиление, а также | | | | | | |

|осуществляется избирательность по зеркальному каналу. Для этого к выходу | | | | | | |

|усилителя радиочастоты подключают фильтр. В целом этот тракт является трактом | | | | | | |

|радиочастоты. Он осуществляет первичную обработку радиосигнала. Поэтому сигнал, | | | | | | |

|поступивший на преобразователь 1 промежуточной частоты окончательно «взберется | | | | | | |

|по зеркальному каналу и помощью фильтра выделится полезный сигнал. | | | | | | |

| | | | | | |Лист|

| | | | | | |12 |

|Изм |Лист |№ докум |Подпис|Дата| | |

| | | |ь | | | |

| | | | | | | |

|Помехи и низкочастотные составляющие отфильтровываются. После смесителя сигнал | | | | | | |

|усиливается. Дальнейшая обработка происходит в смесителе и усилителе | | | | | | |

|промежуточной частоты , где осуществляется преобразование по частоте. Далее | | | | | | |

|сигнал попадает в усилитель промежуточной частоты где происходит избирательность| | | | | | |

|по соседнему каналу, то есть помехи ослабляются, АРУ поддерживает требуемое | | | | | | |

|отношение сигнал/шум на выходе фильтра, а также поддерживается постоянным | | | | | | |

|коэффициент усиления радиоприемника, при изменении входного сигнала. Затем | | | | | | |

|сигнал поступает в частотный тракт который в своем составе содержит ограничитель| | | | | | |

|амплитуды, частотный детектор. Продетектированный сигнал усиливается в УЗЧ и | | | | | | |

|поступает на оконечное устройство. | | | | | | |

|На схеме обозначено: | | | | | | |

|WA - приемная антенна; | | | | | | |

|SA11, SA21 - переключатели поддиапазонов; | | | | | | |

|Z1, Z2 - полосовые фильтры; | | | | | | |

|A1...A5 - УРЧ: | | | | | | |

|А1, А2 - усилители радиочастоты; | | | | | | |

|А3, А4 - УПЧ; | | | | | | |

|А5 - УЗЧ; | | | | | | |

|UZ1, UZ2 - смесители; | | | | | | |

|UR- детектор. | | | | | | |

|После разработки и обоснования функциональной схемы, был проведен, согласно | | | | | | |

|техническому заданию расчет усилителя радиочастоты. | | | | | | |

| | | | | | | |

| | | | | | | |

| | | | | | | |

| | | | | | | |

| | | | | | | |

| | | | | | | |

| | | | | | | |

| | | | | | | |

| | | | | | | |

| | | | | | | |

| | | | | | | |

| | | | | | | |

| | | | | | | |

| | | | | | | |

| | | | | | | |

| | | | | | | |

| | | | | | | |

| | | | | | |Лист|

| | | | | | |13 |

|Изм |Лист |№ докум |Подпис|Дата| | |

| | | |ь | | | |

|ЭЛЕКТРИЧЕСКИЙ РАСЧЕТ УСИЛИТЕЛЯ РАДИОЧАСТОТЫ. | | | | | | |

| | | | | | | |

|Для выбора элементной базы разрабатываемого блока, в данном случае это усилитель| | | | | | |

|радиочастоты, произведен электрический расчет. Проведен расчет усилителя | | | | | | |

|радиочастоты одного из поддиапазонов. | | | | | | |

|Коэффициент усиления усилителя радиочастоты изменяется в пределах от 10 до 20. | | | | | | |

|Частота на которой он работает, изменяется в пределах от 30 до 45 МГц. Исходя из| | | | | | |

|технического задания выбран из справочника тип транзистора, который по своим | | | | | | |

|техническим характеристикам наиболее подходит к рассчитанному блоку усилителя | | | | | | |

|радиочастоты, таким является транзистор ГТ308 В параметры которого: | | | | | | |

|Ik0=2.5 мА, IБ0=7 мкА, Uкэ0= 5В, Ек=12 В. | | | | | | |

|Для того, чтобы добиться заданных требований по избирательности параметры | | | | | | |

|колебательного контура должны находиться в пределах: | | | | | | |

|С=10...365 пФ, | | | | | | |

|собственное затухание контура 0,01...0,03, затухание катушки связи 0,05. | | | | | | |

|Входом схемы является входная цепь, далее идет каскад преобразователя частоты на| | | | | | |

|транзисторе. | | | | | | |

|Посколько Rд=1,06, то параметры транзистора и каскада изменяются мало. Поэтому | | | | | | |

|расчет произведен на средней частоте, для которой Y21=0,077 сМ, д11=7 мСм, д22=1| | | | | | |

|мСм, С11=36 пФ, С22=4 пФ. | | | | | | |

|Принято : д11[pic]0,75*2,8 = 2,1 мСм и С11[pic]0,8*36=29 пФ. | | | | | | |

|Устойчивый коэффициент усиления каскада: | | | | | | |

|[pic], | | | | | | |

|[pic] | | | | | | |

|расчет проведен на устойчивый коэффициент усиления. Рассчитаем минимальный | | | | | | |

|каскад пропускания: | | | | | | |

|[pic][pic]; | | | | | | |

|коэффициент включения антенной цепи и входа первого каскада к контуру: | | | | | | |

|Р1=[pic] | | | | | | |

|P2=[pic] | | | | | | |

|LК=1/([pic])=1,25 мГн | | | | | | |

|Так как входная проводимость равна 2,1*10-3 См, то RВХ=476 Ом, входная емкость | | | | | | |

|разделительного конденсатора равна СВХ=29пф. Конденсатор колебательного контура | | | | | | |

|имеет емкость равную Скк=10-365 пФ, индуктивность колебательного контура | | | | | | |

|Lrr=1,25 мГН, напряжение питания схемы постоянное 12 В. В соответствии с | | | | | | |

|полученными результатами проведенных расчетов выбрана элементная база. | | | | | | |

| | | | | | | |

| | | | | | |Лист|

| | | | | | |15 |

|Изм |Лист |№ докум |Подпис|Дата| | |

| | | |ь | | | |

| | | | | | | |

|ЗАКЛЮЧЕНИЕ. | | | | | | |

| | | | | | | |

|В данном курсовом проекте, в соответствии с заданием, спроектирован радиоканал | | | | | | |

|цифровой радиосвязи с разработкой радиоприемного устройства и с электрическим | | | | | | |

|расчетом усилителя радиочастоты. Проведен энергетический расчет радиоканала. | | | | | | |

|При обосновании и выборе структурной схемы радиоприемника, сделан анализ | | | | | | |

|возможных схем радиоприемника, сформулирован критерий по которому может быть | | | | | | |

|выбрана схема проектируемого устройства. Важнейшими параметрами были выбраны : | | | | | | |

|чувствительность и избирательность канала. После выбора схемы электрической | | | | | | |

|структурной радиоприемника обоснованы параметры не указанные в задании на | | | | | | |

|курсовое проектирование. | | | | | | |

|На этапе разработке схемы электрической функциональной установлены общие | | | | | | |

|принципы функционирования отдельных блоков и всего радиоприемника в целом. | | | | | | |

|Уяснена роль и назначение его отдельных элементов. В процессе синтеза | | | | | | |

|радиоприемника определены не только его каскады в целом, но и место отдельных | | | | | | |

|каскадов тракта радиочастот; тракта промежуточных частот и тд. | | | | | | |

|На основе схемы электрической функциональной была разработана схема | | | | | | |

|электрическая принципиальная всего радиоприемника. На этом этапе, на основе | | | | | | |

|электрического расчета, также были выбраны полупроводниковые элементы, | | | | | | |

|используемые в схеме. | | | | | | |

|Разработанное радиоприемное устройство целесообразно использовать в РВСН, так | | | | | | |

|как его характеристики удовлетворяют требованиям предъявляемым к аппаратуре | | | | | | |

|боевого управления, в частности на машине связи. | | | | | | |

|Дальность связи позволяет использовать данное радиоприемное устройство в | | | | | | |

|позиционном районе ракетного полка для приема сигналов оперативного управления. | | | | | | |

|В тоже время вероятность доведения и трансформации , а также высокая | | | | | | |

|избирательность, позволяют использовать данное радиоприемное устройство для | | | | | | |

|приема сигналов АСБУ. | | | | | | |

|Рабочий диапазон частот позволяет произвести сопряжение разработанного | | | | | | |

|радиоприемного устройства с другими радиосредствами РК. | | | | | | |

|Была выбрана неоптимальная с точки зрения элементной базы принципиальная схема.| | | | | | |

|Более целесообразной могла стать схема приемника на одной микросхеме. Например: | | | | | | |

|К174ХА10. | | | | | | |

|ВЫВОДЫ: | | | | | | |

|Поставленная задача решена полностью. | | | | | | |

|Разработанная схема приемника соответствует требованиям технического задания | | | | | | |

| | | | | | | |

| | | | | | |Лист|

| | | | | | |17 |

|Изм |Лист |№ докум |Подпис|Дата| | |

| | | |ь | | | |

| | | | | | | |

|ЛИТЕРАТУРА | | | | | | |

| | | | | | | |

|Бобров Н.В., Москва, «Радио и связь», 1981 г., « Расчет радиоприемников». | | | | | | |

|Екимов В.Д,, Павлов П.Н., Связь, 1970 г., «Проектирование РПМИ». | | | | | | |

|Злобин В.И. и др., Серпухов, 1985 г., «Радиопередающие и радиоприемные | | | | | | |

|устройства». | | | | | | |

|Зеленевский В.В., и др., Серпухов, 1994 г., «Радиопередающие устройства». | | | | | | |

|Зеленевский В.В., и др., Серпухов, 1992 г., «Проектирование цифровых каналов | | | | | | |

|связи». | | | | | | |

|Хиленко В.И., Малахов Б.М., Москва, «Радио и связь», 1991 г., «Радиоприемные | | | | | | |

|устройства». | | | | | | |

| | | | | | | |

| | | | | | | |

| | | | | | | |

| | | | | | | |

| | | | | | | |

| | | | | | | |

| | | | | | | |

| | | | | | | |

| | | | | | | |

| | | | | | | |

| | | | | | | |

| | | | | | | |

| | | | | | | |

| | | | | | | |

| | | | | | | |

| | | | | | | |

| | | | | | | |

| | | | | | | |

| | | | | | | |

| | | | | | | |

| | | | | | | |

| | | | | | | |

| | | | | | | |

| | | | | | | |

| | | | | | | |

| | | | | | |Лист|

| | | | | | |17 |

|Изм |Лист |№ докум |Подпис|Дата| | |

| | | |ь | | | |

Страницы: 1, 2, 3