Материалы сайта
Это интересно
Цифровой канал радиосвязи с разработкой радиоприемного устройства и электрическим расчетом блока усилителя радиочастоты
СЕРПУХОВСКИЙ ВОЕННЫЙ ИНСТИТУТ КУРСОВОЙ ПРОЕКТ Тема: «Цифровой канал радиосвязи с разработкой радиоприёмного устройства и электрическим расчётом блока усилителя радиочастоты». Выполнил: Проверил: профессор Г.А. Линючев Оценка: CЕРПУХОВ 1999г «УТВЕРЖДАЮ» Начальник кафедры №42 Полковник В.Зеленевский «___» ________________1999 г. ЗАДАНИЕ на курсовое проектирование По дисциплине «Д-4242» Курсанту ______________ Учебная группа № _____ Выдано «___» _______ 1999г. Срок сдачи «___»_______ 1999г. Руководитель: Линючев Г.А. 1.ТЕМА ПРОЕКТА Цифровой канал радиосвязи с разработкой радиоприёмного устройства и электрическим расчётом блока усилителя радиочастоты 2.ИСХОДНЫЕ ДАННЫЕ 1. Дальность радиосвязи L(км.) - 90; 2. 2. Мощность передатчика Р(Вт)- 500; 1. КНД передающей антенны Д (дб) - 1; 3. Тип приёмной антенны АШ; 1. Входное сопротивление антенны R (Ом) - 75; 4. Диапазон рабочих частот[pic]F(МГц)30...60; 1. Скорость телеграфирования V(Бод) - 240; 5. Отношение Pс/Pш (раз) - 9; 1. Коэффициент шума ПРМ N0(раз) - 6; 6. Вид сигнала АМ; 1. Разнос частот Fp (кГц) - 0; 7. Высота размещения антенны H(м) - 14; 1. Избирательность по зеркальному каналу (дб) - 60; 8. Избирательность по соседнему каналу (дб) - 60; 1. Коэффициент нестабильности частоты - 10-7; 9. Длина сообщения N (двоичных символов) - 720; 1. Вероятность доведения РД - 0,999; 10. Вероятность трансформации Pтр - 10-7. 3. ВЫПОЛНИТЬ: 1. Произвести расчёт радиоканала и оценить достоверность цифровой инфор- мации. 2. Выбор и обоснование электрической структурной и функциональной схем устройства. 3. Выбор и обоснование электрической принципиальной схемы устройства. 4. Электрический расчёт блока. 4. ПРЕДСТАВИТЬ: 1. Пояснительную записку (25 - 30 листов). 2. Электрическую принципиальную схему устройства (формат А4). 3. Листинг расчётов на ЭВМ. Задание рассмотрено : «__» _______1999г. На заседании кафедры №42 Протокол №20 Преподаватель:_________________ ПОДПИСЬ | | | | |Содержание | |Стр. | |Введение…………………………………………………………………………… …2 | |Анализ технического задания………………………………………………………. .3 | |Энергетический расчёт………………………………………………………………. 4 | |Оценка достоверности цифровой информации в канале связи…………………… 7 | |Выбор типа структурной схемы радиоприёмника………………………………… 10 | |Выбор промежуточных частот радиоприёмника……………………………….........11 | |Разработка функциональной схемы приёмника……………………………………..13 | |Электрический расчёт усилителя радиочастоты…………………………………….16 | |Заключение…………………………………………………………………………….18 | |Список литературы…………………………………………………………………..19 | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | |Лист| | | | | | | |1 | |Изм |Лист |№ докум |Подпис|Дата| | | | | | |ь | | | | | | |Введение. | | | |В настоящее время к современным радиоприёмникам военного назначения | |предъявляются высокие требования по массово - габаритным характеристикам, малому| |энергоснабжению, безотказной работы в течение всего срока эксплуатации, которые,| |прежде всего, определяются особенностями его эксплуатации. | |Целью данной курсовой работы является разработка цифрового канала радиосвязи, с | |электрическим расчётом усилителя радиочастоты радиоприёмника. | |В соответствии с поставленной задачей был проведён анализ технического задания с| |целью разработки цифрового канала радиосвязи, с электрическим расчётом усилителя| |радиочастоты радиоприёмника при конкретных технических требованиях. В данной | |курсовой работе была разработана функциональная модель цифрового канала | |радиосвязи, а также был проведён его энергетический расчёт заданным техническим | |требованиям. | |Кроме того, по результатам, полученным в данной курсовой работе, была выбрана | |наиболее целесообразная структурная схема приёмного устройства, на основании | |которой разработана его функциональная и принципиальная схемы. | |Высокие требования, предъявляемые к современным военным радиоприёмникам и с | |учётом современной элементной базы, был произведён электрический расчёт | |усилителя радиочастоты, и на основе полученных результатов была синтезирована | |его принципиальная схема. | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | |Лист| | | | | | | |2 | |Изм |Лист |№ докум |Подпис|Дата| | | | | | |ь | | | | | | |Анализ технического задания. | | | |В исходных данных технического задания отсутствуют требования по климатическим | |условиям эксплуатации приёмника, а также вероятность его нормальной работы за | |среднее время наработки на отказ Tотк.ср. | |С учётом того, что радиоприёмник будет эксплуатироваться в войсках, то есть | |работать в полевых условиях или же в закрытых, не отапливаемых, зачастую во | |влажных помещениях, то были выбраны самые жёсткие условия эксплуатации. | |Согласно ГОСТ 24375-80 для территории Российской Федерации диапазон рабочих | |температур составляет от -500С до +500С, при влажности окружающей среды не более| |90%. | |С целью обеспечения требуемой надёжности эксплуатации предлагается двукратное | |дублирование радиоприёмника, то есть так называемый «горячий резерв». | |Исходя из этих условий, значение вероятности нормального функционирования было | |выбрано P=0,998, за среднее время эксплуатации Тотк ср=3000 часов. | |С учётом исходных данных технического задания и, разработанных требований | |эксплуатации был произведён энергетический расчёт цифрового радиоканала. | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | |Лист| | | | | | | |3 | |Изм |Лист |№ докум |Подпис|Дата| | | | | | |ь | | | | | | |Энергетический расчёт УКВ радиоканала. | | | |С учётом исходных данных в начале была рассчитана полоса пропускания[pic] | |радиоприёмника по [5]: | |[pic]=(1,1…1,2)*Fс , | |где значение Fс для сигнала с амплитудной манипуляцией выбирается из условия: | |Fс= [pic], | |где Um=Rk[pic] | |Исходя из этого, было вычислено значение: | |В соответствии с техническим заданием и условиями работы определена | |чувствительность радиоприёмника по формуле: | |Uтр=2*[pic], (1)где | |T=273 K - температура окружающей среды в Кельвинах; | |K=1,38*10-23(Дж/к) - постоянная Больцмана; | |N=6 - коэффициент шума приёмника; | |Ra=75 Ом - входное сопротивление антенны; | |[pic]=792 Гц; | |h[pic]=9 - заданное превышение мощности сигнала над мощностью шума (помехи) на | |входе приёмника. | |Таким образом: | |Uтр=2*[pic]=0,21*10-6(В). | |3.Определена зона расположения приёмника. | |Освещена зона (зона прямой видимости) найдена согласно [5]: | |Lпр=3,57*([pic]), (2) | |При этом нижняя зона блокирования определена по формуле [5]: | |Lбл=18*[pic], (3) | |Где [pic]- эквивалентные высоты антенн | |[pic]- минимальная длина волны в используемом диапазоне 30…60 МГц | | | |[pic]=300/Fmax, где Fmax=60МГц; (4) | | | |[pic]=с/Fmax=3*108/6*107=5 м. (5) | | | | | | | | | | | | | |Лист| | | | | | | |4 | |Изм |Лист |№ докум |Подпис|Дата| | | | | | |ь | | | | | Подставляя в формулу значения [pic],и [pic]были получены: | |[pic], (6) | |где RЭЗ=8,5*106м - эквивалентный радиус Земли. | |[pic]=3,6 м. | |Lбл=18*[pic]=46,6(м). | |Lпр=3,57*([pic])=26,7(км). | |Сравнивая требуемую дальность радиосвязи Lсв со значением Lпр,получим | |Lпр[pic]Lсв, | |то есть 26,7(км) [pic]90(км). Следовательно, расчёт напряжённости | |электромагнитного поля в точке приёма был произведён по формуле Фока, которая | |имеет следующий вид: | |EД=[pic] , (8), где: | |L - длина радиолинии; | |Lпр - расстояние прямой видимости; | |v - коэффициент дифракции; | |P1 - мощность подводимая к передающей антенне; | |G - коэффициент усиления антенны ПРДУ; | |[pic]- средняя длина волны; | |Rзэ - эквивалентный радиус Земли (8500 км); | |EД=[pic]=0,00015 В/м; | |Зная напряжённость электромагнитного поля в точке приёма, определим действующее | |значение напряжения на входе приёмника в точке приёма: | |UД=ЕД*НД, (9) где | |Нд сим=([pic])*tg(k*l)/[pic], (10)где | |[pic] - средняя длина волны рабочего диапазона; | |l - длина одного плеча симметричного вибратора; | |k=[pic](2*3,14)/7,5=8,37 (1/м); | |l=[pic]/4=1,875 м; | |Нд сим=([pic])*tg(k*l)/[pic]=8,66*10-3м; | |Нд несим=0,5*Нд сим=4,33*10-3 м. | | | | | | | | | |Лист| | | | | | | |5 | |Изм |Лист |№ докум |Подпис|Дата| | | | | | |ь | | | | | | |UД=ЕД*НД=0,00015*4,33*10-3=0,65*10-6 В | |Проверено выполнение следующего условия: UД[pic]Uтр[pic]065*10-6[pic]021*10-6. | |Из этого вытекает, что радиоприёмное устройство будет уверенно принимать сигнал.| | | |Рассчитано номинальное значение отношения сигнал/шум на входе приёмника: | |[pic]9(0,65*10-6/0,21*10-6)2=86; | |После расчёта канала связи была проведена оценка достоверности цифровой | |информации в канале связи. | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | |Лист| | | | | | | |6 | |Изм |Лист |№ докум |Подпис|Дата| | | | | | |ь | | | | |Оценка достоверности цифровой информации в канале связи. | | | |Оценка достоверности цифровой информации в канале связи проведена с учётом | |вероятности отказа системы связи без учёта отказа аппаратуры канала связи | |(техники), | |т.е. Ротк=0 | |Результатом проведения энергетического расчёта является обеспечение требуемого | |отношения мощности полезного сигнала к мощности шума плюс помеха [pic] на входе | |линейной части приёмника. В заданной полосе пропускания [pic]при фиксированной | |дальности связи L и мощности передатчика P. Тогда по заданному виду сигнала | |(модуляции), в данном случае сигнал АМ, для фиксированного значения [pic]по | |известной зависимости [pic] в приёме дискретного символа. | |При известной длине сообщения, в данном случае длина сообщения N=720 , | |вероятность доведения некодированного сообщения определяется из графической | |зависимости Pдов=(1-PЭ)N, где PЭ=1,25*10-2, определяется из графической | |зависимости | |PЭ=f([pic]), | |Pдов=(1-1,25*10-2)720=0,000116604; | |После расчёта вероятности доведения информации необходимо проверить условие | |Рдов[pic]Рдов треб или 0,000116604[pic]0,999, то есть такая вероятность | |доведения информации меньше требуемой. Для повышения вероятности доведения | |информации | |необходимо либо увеличивать мощность передатчика с целью увеличения [pic], а это| |в данном случае невозможно и не выгодно, либо применять помехоустойчивое | |кодирование, которое не требует дополнительных энергетических затрат, а требует | |лишь возможности расширения полосы пропускания канала связи в n/k раз, по | |сравнению с некодированной системой связи при фиксированном времени доведения | |сообщения T, использовать кодирование информации. Выбираем код | |(n,k,d)=(15,10,4), где | |n - длина кодовой комбинации; | |k - количество информационных символов; | |d - минимальное кодовое расстояние. | |Вероятность ошибки: Р0(n,k,d)=2,8*10-3 | |Pтр=1-(1-Р0(n,k,d))n/k=5,36*10-9; | |Следовательно, если мы сравним с требуемым значением =10-7, | |Pтр[pic]Pтр треб[pic]5,36*10-9[pic]10-7, из этого можно сделать вывод о том, что| |выбранный нами код правильный. | |Рпр=1-(1-8,7*10-4)23=0,99975; | |Рдов=0,99964; | |Рпр дек=[pic], где | |tи=1 - число гарантированно исправляемых кодом ошибок, | |Рэк=1,75*10-2, исходя из этого вычисляем вероятность правильного декодирования: | | | | | | | |Лист| | | | | | |[pic] |7 | |Изм |Лист |№ докум |Подпис|Дата| | | | | | |ь | | | | | | |Рпр.дек=0,9998. | |Вероятность ошибки на бит информации Р0 , которая отдаётся получателю, | |определяется по формуле: | |Р0=(1- Рпр.дек)/2=0,0001, | |Следует отметить, что именно значение Р0 является одним из ключевых требований, | |которые предъявляет заказчик на проектируемую систему связи, при этом | |обязательно должно выполняться условие Р0[pic]Р0.тр, в данном случае это условие| |выполняется. | |Вероятность доведения сообщения, кодируемого (n, k dmin), то есть (15,10,4), | |кодом определяется следующим выражением: | |Рдов=(Рпр.дек)N/K=0,9998720/10=0,9996, | |Данная вероятность доведения сообщения с использованием кода не менее требуемой.| | | |Важным параметром дискретной системы связи является вероятность трансформации | |сообщения, которая определяется следующим выражением: | |Ртр N=[pic]=1-[1-Pно(n,k,d)]N/K, | |где Pно(n,k,d)=[pic] - выражает вероятность необнаруженной ошибки | |(трансформации) кодовой комбинации, которая возникает при L1=3 и более, ошибочно| |принятых двоичных символах. | |L1=tи+2=3; | |Рно(15,10,4)=[pic]=5,65*10-8 | |Ртр15=1-[1-Pно(15,10,4)]15/10=8,4*10-9 | |Таким образом вероятность доведения дискретного сообщения до получателя РДОВ и | |связанная с ней вероятность ошибки на бит информации Р0, вероятность | |трансформации сообщения Ртр15 при заданных дальности радиосвязи, частотно - | |временных и энергетических затратах являются важнейшими тактико-техническими | |показателями связи. | |Pдов[pic]PДОВ.ТРЕБ, при Т=const; | |Р0[pic] Р0ТРЕБ, при L=const ; | |Ртр n[pic]Ртр n ТРЕБ, при Р1=const; | |Для разрабатываемой системы радиосвязи обеспечивается выполнение указанных | |условий при наименьших частотно-временных и энергетических затратах, то есть в | |этом смысле она почти оптимальна. | |Далее был проведён выбор структурной схемы приёмника. | | | | | | | | | | | |Лист| | | | | | | |8 | |Изм |Лист |№ докум |Подпис|Дата| | | | | | |ь | | | | | | | | | | | | |ВЫБОР ТИПА СТРУКТУРНОЙ СХЕМЫ РАДИОПРИЁМНИКА | | | | | | | |Современные связные приёмники чаще всего строятся по супергетератинной схеме, | | | | | | | |что позволяет реализовать наибольшую чувствительность и избирательность по | | | | | | | |сравнению с другими типами схем. Однако супергетератинным приёмникам свойственны| | | | | | | |определённые недостатки: | | | | | | | |наличие «зеркального канала»; | | | | | | | |наличие «паразитных» радиочастотных излучений гетеродинов; | | | | | | | |наличие «паразитных» условий и амплитудной модуляции сигнала за счёт | | | | | | | |внутренних помех в системе стабилизации. | | | | | | | |Указанные недостатки необходимо учитывать при выборе типа структурной схемы. | | | | | | | |Структурная схема радиоприёмника - это графическое изображение, дающее | | | | | | | |представление о структуре радиоприёмника и состоящее из функциональных частей и | | | | | | | |связей между ними. | | | | | | | |Основой для выбора структурной схемы связного радиоприёмника являются | | | | | | | |технические требования: | | | | | | | |к относительному изменению частоты подстройки радиоприёмника; | | | | | | | |к чувствительности радиоприёмника; | | | | | | | |к избирательности по «зеркальному» и соседнему каналам; | | | | | | | |Из двух возможных вариантов с одним или двойным преобразователем, была выбрана | | | | | | | |схема с двойным преобразователем частоты, так как только она обеспечивает | | | | | | | |требования селективности и требования технического задания. | | | | | | | |Входная цепь выполняет следующую функцию: обеспечивает подстройку приёмной | | | | | | | |антенны и входного фильтра радиоприёмника на заданную рабочую частоту. | | | | | | | |С входной цепи сигнал поступает на усилитель радиочастоты, который обеспечивает | | | | | | | |выполнение заданных требований по избирательности относительно зеркального | | | | | | | |канала и осуществляет предварительное усиление принимаемого сигнала и исключения| | | | | | | |паразитного излучения гетеродинов. В первом и во втором смесителе осуществляется| | | | | | | |преобразование частоты радиосигнала соответственно в сигналы первой и второй | | | | | | | |промежуточных частот. Гетеродинные напряжения поступают с синтезатора частот. В | | | | | | | |первом и во втором усилителе промежуточной частоты осуществляется усиление | | | | | | | |сигналов первой и второй промежуточных частот. Со второго усилителя | | | | | | | |промежуточной частоты сигнал поступает на детектор. В зависимости от вида | | | | | | | |модуляции принимаемых сигналов детектор может быть амплитудным, частотным, | | | | | | | |фазовым или пиловым. Для обеспечения оперативного управления и контроля | | | | | | | |современные радиоприёмники имеют в своем составе устройство управления и | | | | | | | |контроля. Синтезированная структурная схема представлена на рисунке 1. Далее | | | | | | | |сделаем выбор промежуточных частот. | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | |Лист| | | | | | | |9 | |Изм |Лист |№ докум |Подпис|Дата| | | | | | |ь | | | | | | | | | | | | |ВЫБОР ПРОМЕЖУТОЧНЫХ ЧАСТОТ | | | | | | | | | | | | | | | |Важным этапом проектирования является выбор номиналов промежуточных частот | | | | | | | |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 | | | |