Thiết kế thiết bị phát sóng vô tuyến - Shakhgildyan V.V. Tính toán khuếch đại công suất tần số cao

Tên: Thiết kế thiết bị phát sóng vô tuyến.

Các vấn đề về thiết kế các thiết bị phát sóng vô tuyến có bước sóng và công suất khác nhau đang được xem xét. Một phương pháp được đưa ra để tính toán các máy phát sóng vô tuyến và vô tuyến truyền hình được kết nối, cũng như các máy phát vô tuyến của rơle vô tuyến và thông tin liên lạc không gianĐặc điểm thiết kế được phác thảo giai đoạn bóng bán dẫn thiết bị phát sóng vô tuyến và máy kích thích có dải tần khác nhau. Cuốn sách này dành cho sinh viên các trường đại học truyền thông và cũng có thể hữu ích cho các nhà phát triển thiết bị vô tuyến.

Lời nói đầu. 6
Chương 1. Giới thiệu
1.1. Thông tin chung. 7
1.2. Thiết bị chân không điện cho thiết bị truyền sóng vô tuyến. số 8
1.3. Khuyến nghị chung về việc xây dựng sơ đồ khối của đường Tân sô cao hệ thống điều khiển. 16
Thư mục. 19
Chương 2. Máy phát sóng vô tuyến sóng trung và dài
2.1. Các loại và mục đích của máy phát. 21
2.2. Yêu cầu cơ bản đối với máy phát 22
2.3. Sơ đồ kết cấu. 25
2.4. Tính toán hệ thống mạch đầu ra. 33
2.5. Đặc điểm của sơ đồ mạch của giai đoạn đầu ra. 36
Thư mục. 41
Chương 3. Thiết kế máy phát sóng ngắn
3.1. Các loại máy phát và yêu cầu đối với chúng. 42
3.2. Sơ đồ kết cấu. 45
3.3. Chọn chế độ và tính toán bộ khuếch đại cộng hưởng ống. 52
3.4. Tính toán các điều kiện ổn định và mức tăng công suất của các tầng cộng hưởng. 56
3.5. Các giai đoạn khuếch đại băng thông rộng 62
3.6. Thiết kế máy biến áp dải rộng KB. 70
3.7. Các hệ thống dao động. 84
3.8. Lọc hài hòa. 94
Thư mục. 106
Chương 4. Tính toán các chế độ máy phát có điều chế biên độ
4.1. Thông tin tóm tắt Về điều chế biên độ. 109
4.2. Điều chế trên lưới điều khiển bằng chuyển vị. 110
4.3. Tính toán các bộ khuếch đại dao động điều chế. 113
4.4. Điều chế trên lưới pentode. 114
4.5. Điều chế anode. 115
Thư mục. 121
Chương 5. Bộ điều chế máy phát truyền thông, phát thanh truyền hình
5.1. Bộ điều biến của máy phát truyền thông. 122
5.2. Bộ điều biến cho máy phát sóng vô tuyến. 127
5.3. Tiêu cực Nhận xét trong các bộ điều biến. 140
Thư mục. 143
Chương 6. Máy phát sóng ngắn dải biên đơn
6.1. Thông tin chung. 144
6.2. Sơ đồ khối của máy phát đơn biên. 148
6.3. Nhóm tín hiệu trong đường dẫn của máy phát một biên. 149
6.4. Quy trình thiết kế máy phát với OM. 151
6.5. Tính toán kỹ thuật công đoạn đầu ra. 156
6.6. Tính toán hiệu suất công nghiệp của máy phát với OM. 164
Thư mục. 165
Chương 7. Thiết kế giai đoạn cuối của máy phát bán dẫn
7.1. Giới thiệu. 167
7.2. Transistor dao động và các thông số của nó. 168
7.3. Phân loại máy phát điện bán dẫn. 174
7.4. Máy phát điện ở chế độ thiếu ứng suất và tới hạn. 178
7.5. Máy phát điện ở chế độ chính và quá áp. 194
7.6. Đặc điểm của thiết kế các giai đoạn trung gian. 208
7.7. Đặc điểm thiết kế máy phát điện có điều chế biên độ bộ thu. 209
7.8. Thiết kế mạch truyền thông. 212
7.9. Tính toán các điều kiện nhiệt. 213
Thư mục. 216
Chương 8. Tác nhân gây bệnh
8.1. Nhận xét giới thiệu. 218
8.2. Lựa chọn và lý do sơ đồ chức năng cảm biến tần số tham chiếu 219
8.3. Sự hình thành các loại công trong máy kích thích. 226
8.4. Lựa chọn tần số kích thích 230
Thư mục. 232
Chương 9. Thiết kế và tính toán hệ dao động của các bộ khuếch đại phạm vi mét, decimet và centimet
9.1. Đặc điểm thiết kế của thiết bị khuếch đại. 234
9.2. Nguyên lý xây dựng hệ thống khuếch đại dao động. 242
9.3. Hệ thống dao động sử dụng các đường đồng nhất. 249
9.4. Hệ thống dao động sử dụng các đường không đồng nhất. 266
9,5. Các mạch truyền thông. 274
9.6. Mạch công suất khuếch đại. 292
Thư mục. 294
Chương 10. Thiết bị phát hình ảnh quảng bá dải VHF, UHF
10.1. Thông tin chung. 296
10.2. Vẽ sơ đồ kết cấu chung. 297
10.3. Xây dựng và tính toán các bậc tứ giác của tài liệu giảng dạy. 310
10.4. Xây dựng và tính toán đường đi của máy tính bán dẫn băng thông rộng. 320
10,5. Xây dựng và tính toán đường dao động điều chế ở tần số trung gian. 325
Thư mục. 333
Chương 11. Máy phát sóng FM và nhạc phim chương trình truyền hình
11.1. Nền tảng thông số kỹ thuật Máy phát sóng FM và âm thanh. 334
11.2. Vẽ sơ đồ khối của máy phát. 334
11.3. Thiết kế các tầng đường khuếch đại RF. 341
11.4. Thiết kế bộ điều biến tần số sử dụng varicaps. 345
Thư mục. 349
Chương 12. Máy phát Klystron dùng cho thông tin liên lạc và truyền hình ở tầng đối lưu, không gian và không gian
12.1. Đặc tính kỹ thuật cơ bản của máy phát đường dây thông tin tầng đối lưu và không gian. 350
12.2. Vẽ sơ đồ cấu trúc. 351
12.3. Chọn loại klystron. 353
12.4. Tính toán các thông số điện và hình học của klystron. 355
12.5. Tính toán chế độ khuếch đại. 363
12.6. Tính toán xác minh đặc tính tần số. 369
12.7. Nhận được. Công suất máy kích thích. 370
12.8. biên soạn sơ đồ bộ khuếch đại klystron 371
12.9. Thiết kế bộ khuếch đại klystron cho đài phát thanh truyền hình. 373
12.10. Tính toán các chế độ máy phát khuếch đại klystron, hình ảnh. 377
11/12. Tính toán chế độ khuếch đại klystron của máy phát âm thanh. 382
12.12. Xây dựng mạch cho giai đoạn cuối của bộ khuếch đại truyền hình klystron. 384
Thư mục. 386
Chương 13. Bộ khuếch đại và bộ tạo dao động UHF và lò vi sóng trên đèn gốm kim loại
13.1. Nhận xét giới thiệu. 387
13.2. Mạch khuếch đại và mạch tự dao động. 387
13.3. Tính toán chế độ khuếch đại công suất. 389
13.4. Một ví dụ về tính toán chế độ và hệ thống dao động của bộ khuếch đại. 395
13,5. Tăng cường dao động điều chế. 406
13.6. Tính toán chế độ dao động. 408
Thư mục. 410
Chương 14. Máy phát truyền thông tiếp sức vô tuyến
14.1. Nhận xét giới thiệu. 411
14.2. Yêu cầu cơ bản đối với máy phát RRL có điều chế tần số. 412
14.3. Xây dựng sơ đồ khối máy phát FM RRL. 415
14.4. Thiết kế bộ điều biến tần số sử dụng varicaps. 419
14,5. Thiết kế bộ điều biến tần số sử dụng klystron phản xạ. 422
14.6. Thiết kế máy trộn phát vi sóng. 423
14.7. Tính toán bộ lọc vi sóng thông dải. 426
Thư mục. 426
Phụ lục 1. 427
Phụ lục 2.

Thiết bị chân không điện cho thiết bị truyền tải.

Thiết bị phát sóng vô tuyến sử dụng nhiều loại thiết bị điện tử, chất bán dẫn và ion. Phạm vi của chúng được cập nhật liên tục: về cơ bản những cái mới được phát triển, những cái hiện có được cải tiến và những cái lỗi thời bị loại bỏ khỏi thực tế.

Tính khả thi của việc sử dụng đèn hoặc bóng bán dẫn và các loại cụ thểđối với mỗi bậc thang được xác định bằng các tính toán kinh tế và kỹ thuật. Xu hướng chung hiện nay là như sau.

Trong các tầng máy phát mạnh mẽ (ngoại trừ các bước sóng dài nhất), ống vô tuyến điện tử và các thiết bị vi sóng điện tử đặc biệt được sử dụng chủ yếu. TRONG thác năng lượng thấp Các thiết bị bán dẫn ngày càng được sử dụng nhiều hơn.
Việc sử dụng các ống phát điện và bộ khuếch đại thu công suất thấp trong các thiết bị phát chỉ được coi là hợp lý nếu chứng minh được rằng việc sử dụng bóng bán dẫn là không thể hoặc rõ ràng là không phù hợp. điốt bán dẫn v.v. Ví dụ, việc sử dụng đèn thu và khuếch đại là không thể tránh khỏi trong điều kiện nhiệt độ cao môi trường, với sự chênh lệch lớn giữa nhiệt độ tối đa và tối thiểu, khi có sự hiện diện của bức xạ xuyên thấu, v.v.

Tải xuống miễn phí sách điện tử V. định dạng thuận tiện, xem và đọc:
Tải sách Thiết kế thiết bị phát sóng vô tuyến - Shakhgildyan V.V. - fileskachat.com, tải xuống nhanh chóng và miễn phí.

Gửi công việc tốt của bạn trong cơ sở kiến thức thật đơn giản. Sử dụng mẫu dưới đây

Các sinh viên, nghiên cứu sinh, các nhà khoa học trẻ sử dụng nền tảng kiến thức trong học tập và công việc sẽ rất biết ơn các bạn.

Đăng trên http://www.allbest.ru/

1 . Nhiệm vụ kỹ thuật

Thiết kế máy phát sóng với AM (PRVAM) với các thông số sau:

· Công suất anten (tải) P ~ =100 kW;

· Trở kháng đặc tính bộ cấp nguồn có Ф = 150 Ohm;

· Hiệu suất cấp liệu z f = 0,80;

· Hệ số sóng lan truyền KBB = 0,8;

· Chỉ số điều chế tối đa m = 1;

· Dải tần hoạt động f min - f max, 0,1 - 0,3 MHz;

· Dải tần điều chế DF = 50 10000 Hz;

· tần số sóng mang f 0 = 200 kHz.

Phân tích thông số kỹ thuật:

Máy phát sóng vô tuyến (PRT) có AM được sử dụng trong đường dài, trung bình và sóng ngắn các thông số của chúng phải tuân theo GOST 1392468. Trong các phiên bản ống của máy phát, để thu được tín hiệu AM có công suất nhất định, phổ biến nhất là điều chế cực dương, màn hình cực dương hoặc kết hợp (trên một số điện cực) ở giai đoạn cuối; (UMA) ít được sử dụng hơn.

Là một phần của công việc này, các tính toán sau đã được thực hiện:

· Giai đoạn cuối cùng ở các điểm cao nhất, tối thiểu và điện thoại, cũng như ở độ sâu điều chế 100%;

thiết bị điều biến và Thông số điện các yếu tố của nó; máy biến áp, cuộn cảm, tụ điện chặn;

· Hệ thống dao động đầu ra;

2. Lựa chọn phương pháp thi công thiết kế của thiết bị được thiết kế

Để thực hiện của thiết bị này Phương án triển khai với điều chế cực dương đã được chọn do hiệu suất năng lượng cao, độ tuyến tính tốt và được sử dụng rộng rãi trong các máy phát sóng vô tuyến. Sơ đồ khối của thiết bị được thiết kế được thể hiện trong Hình 1.

Hình 2.1. Sơ đồ khối của máy phát sóng vô tuyến AM được thiết kế.

Tính toán gần đúng máy phát vô tuyến có AM theo sơ đồ khối

Theo thông số kỹ thuật, máy phát phải có các thông số sau: P~=100 kW;

chỉ số điều chế m = 1;

dải tần hoạt động f min f max = 0,1 0,3 MHz.

Dựa vào các thông số đã chỉ định ở trên, chúng ta sẽ tính toán gần đúng các phần tử của máy phát vô tuyến.

Công suất cực đại của anten sẽ là:

Công suất P 1 T và P 1 max do thiết bị OK cung cấp được xác định theo công thức:

đâu là hiệu suất gần đúng của hệ thống dao động đầu ra. được chọn từ bảng cho trong và , hiệu suất của bộ cấp liệu.

Khi đó P 1 T = 136 kW, P 1 max = 544 kW.

Do thực tế là OK thực hiện điều chế cực dương, nên công suất định mức EP được chọn theo quy tắc P 1nom?2P 1 T = 272 kW (công suất định mức của đèn máy phát điện).

Bởi vì Khi phát triển OK người ta sử dụng mạch kéo đẩy thì P 1nom của đèn = .

Việc lựa chọn loại đèn được thực hiện theo các thông số như P 1nom của đèn và tần số hoạt động tối đa f max.

Theo các bảng tham chiếu được trình bày trong và trên, đèn GU 66 B đã được chọn, có các thông số sau: E a nom = 10 kV; S = 0,16 A/V, tham chiếu P nom = 150 kW.

Mô tả về đèn GU 66 B được nêu trong Phụ lục 1.

Sơ đồ nguyên lý của máy phát sóng vô tuyến được thiết kế được thể hiện trong Hình 2.2.

Hình 2.2 - Sơ đồ thiết kế máy phát AM.

3 . Tính toán giai đoạn cuối (OK)

Tại thời điểm này, phép tính OK được thực hiện theo các chế độ sau:

· tại điểm cao nhất;

· tại điểm tối thiểu;

· tại điểm điện thoại;

· ở độ sâu điều chế 100%.

Độ sâu điều chế điện áp anode m = 1 theo quy định điều khoản tham chiếu.

Sơ đồ nguyên lý của giai đoạn cuối được thể hiện trên Hình 3.1.

Hình 3.1 Sơ đồ giai đoạn cuối.

Điện áp cấp anode cho chế độ điểm điện thoại thường được chọn là:

Góc cắt được chọn trong khoảng và = 80? - 90?. TRONG trong trường hợp này Hãy lấy góc cắt bằng 90?.

3 .1 Tính toán giai đoạn cuối (OK) trong tối đa điểm

Việc tính toán giai đoạn cuối tại điểm cực đại được thực hiện theo phương pháp đã nêu ở phần và.

Nguồn cung cấp anode và điện áp cung cấp lưới che chắn:

E a max = E a . t (1+m)=16 kV

Hệ số sử dụng điện áp anode ở chế độ biên

Biên độ điện áp ở anot:

U a max = E amax o max = 15,7 kV

Biên độ sóng hài thứ nhất của dòng điện anode:

I a 1 tối đa =2=69,2 A

Biên độ xung dòng điện anode

Tôi là == 138,4 A

Điện trở tải anode tương đương:

Góc cắt trên được xác định từ phương trình

Ở đâu chúng ta nhận được = 0,31 rad = 18 0

Thành phần DC của dòng điện anode có tính đến đỉnh xung bị cắt cụt

Công suất tiêu thụ của mạch anode

Công suất tiêu tán ở anode

Hiệu suất của mạch anode ở chế độ tối đa

Biên độ điện áp kích thích trong mạch lưới điều khiển và điện áp phân cực

Tự động kháng thiên vị

ở đâu, = 71,2 0, ? 0,66

Các thành phần dòng điện lưới

các hệ số ở đâu và có tính đến tính chất không hình sin của xung hiện tại, được coi là bằng nhau? 0,66, ? 0,75

Tiêu thụ điện năng từ giai đoạn PC trước và nguồn thiên vị

Công suất tiêu tán trên lưới điều khiển

3 .2 Tính toán cuối cùng tầng (OK) tại điểm tối thiểu

Việc tính toán chế độ điểm tối thiểu được thực hiện theo các phương pháp được nêu trong -. Chế độ điểm tối thiểu được đặc trưng bởi điện áp thấp ở cực dương. Trong vùng e a > 0, cường độ chế độ tăng và MX hơi cong. Để giảm thiểu những hiện tượng này, điện trở phân cực tự động R c .. được đưa vào mạch dòng điện.

Các thông số chế độ tối thiểu chỉ được tính cho mạch lưới điều khiển,... Dữ liệu ban đầu cho phép tính này là U c max, E c 0, S, R c. .

Để tìm các tham số của dòng điện lưới, sử dụng phương pháp mô tả ở trên, chúng ta tìm được từ phương trình

Tiêu thụ điện năng từ nguồn thiên vị và từ PC.

3 .3 Tính toán cuối cùng tầng(OK) tại điểm điện thoại

Việc tính toán chế độ điểm điện thoại được thực hiện theo các phương pháp được nêu trong và.

Thành phần dòng điện anode

Điện áp anode và biên độ điện áp tải

Tiêu thụ điện năng và sản lượng

3.4 Tính toán cuối cùng tầng (OK) ở chế độ điều chế

Việc tính toán OC ở chế độ điều chế được thực hiện theo phương pháp được mô tả ở và.

Công suất tiêu thụ trung bình của mạch anode

Công suất được cung cấp bởi thiết bị điều chế

Công suất phát trung bình của đèn OK

Công suất trung bình tiêu tán ở cực dương.

Công suất tiêu tán trung bình trên lưới điều khiển

4 . Tính toán tầng trước thiết bị đầu cuối

EP cho giai đoạn tiền chung kết được chọn theo nguyên tắc sau: theo bảng tham chiếu cho ở hệ số khuếch đại công suất N p = 30 .. 50, ta lấy N p = 50. Khi đó công suất của giai đoạn trước cần thiết để kích thích OK là

Đối với công suất này, đèn GU-39 B là phù hợp, có P nom = 13 kW. Đặc điểm của GU 39 B được nêu tại Phụ lục 2.

Chuỗi P có thể được sử dụng làm chuỗi phối hợp cho QAP và OK.

5 . R Tính toán thiết bị điều chế

MMU được triển khai bằng bộ khuếch đại lớp D. Nguyên lý hoạt động của MMU này được mô tả chi tiết trong và. Bộ khuếch đại loại D kéo đẩy được thiết kế để khuếch đại tín hiệu điều chế. Để cung cấp thành phần không đổi I a 0t đến OK, một nguồn điện riêng có điện áp E at và cuộn cảm L d 4 được sử dụng. Điện áp điều chế U Ш được cung cấp cho vĩ độ bộ điều biến xung và sau đó bộ khuếch đại chuyển mạch rồi đến đèn V 2. Đèn thứ hai V 1 được điều khiển bằng điện áp rơi trên điện trở R 1 từ dòng điện anốt của đèn V 2 .

Sơ đồ nguyên lý của thiết bị này được thể hiện trong Hình 5.1.

Hình 5.1 Sơ đồ nguyên lý của MMU với bộ khuếch đại lớp D kéo đẩy.

Ưu điểm của sơ đồ này bao gồm:

· Hiệu suất của bộ khuếch đại tăng đáng kể do đèn xếp tầng hoạt động ở chế độ phím và thành phần dòng điện một chiều I a 0 t OK đi qua cuộn cảm có điện trở cuộn dây thấp;

hiệu suất khuếch đại không đổi tại cấp độ khác nhau tín hiệu khuếch đại (với sự lựa chọn đèn hợp lý, hiệu suất trong bộ khuếch đại như vậy có thể đạt 95% - 97%);

· Không có máy biến áp điều chế nặng nề, cồng kềnh và đắt tiền.

Những nhược điểm của sơ đồ này bao gồm:

· sự cần thiết phải điều chỉnh cẩn thận việc điều khiển đèn để ngăn chặn việc chúng mở đồng thời, điều này có thể dẫn đến đoản mạch nguồn điện 2E.

Điốt VD 1 và VD 2 được thiết kế để ngăn chặn sự gián đoạn dòng điện trong cuộn dây L d 2 khi bật đèn.

Vì việc tính toán các tham số chế độ OK đã được hoàn thành nên xác định được

Dựa trên các thông số tính toán, đèn GU-66 B được chọn.

Điốt VD1 và VD2 được chọn theo thông số sau:

Điện áp ngược E vòng E p,

Tối đa dòng điện xung I D tối đa = 38 A

Điện trở thuận của diode mở r D tốt nhất là càng thấp càng tốt. Xếp hạng độ tự cảm của cuộn cảm bộ lọc L d 1 được chọn trong một số Henry. L d 1 = 5 Gn.

Tụ C 1 được chọn từ điều kiện thì C 1 = 253 pF

Bộ lọc Ld 2, Ld 3, C 2, C 3 được chế tạo dưới dạng nửa liên kết L d 2 C 2 theo Butterworth. Kể từ đây

Tụ ghép C 4 được chọn từ điều kiện

Khi đó C 4 = 688 nF.

được chọn từ điều kiện Sau đó chúng ta có thể đặt

Điện trở R 1 được chọn sao cho thỏa mãn bất đẳng thức

trong đó là điện áp cắt của dòng điện anốt của đèn VL1 và VL2.

Do đó R1 = 150 Ohm.

Tần số đồng hồ f t được chọn từ điều kiện f t = (5..8) F c. Chọn f t = 70 kHz.

6 . Ra tài khoản hệ thống vòng lặp đầu ra

Việc tính toán hệ dao động đầu ra được thực hiện theo phương pháp nêu ở phần và.

Mục đích của hệ thống dao động đầu ra trong máy phát vô tuyến là thực hiện các chức năng sau:

· sự chấp thuận sức đề kháng tích cực R Bộ tiếp sóng ăng-ten với các thiết bị cần thiết để hoạt động binh thương tầng ra có điện trở tải tương đương R e trong mạch anode;

· đền bù phản ứng X A của ăng-ten hoặc bộ cấp nguồn để VCS hoạt động theo tải hoạt động và gửi đến ăng-ten quyền lực cao nhất;

· lọc các sóng hài được tạo ra các thiết bị điện tửở các công đoạn đầu ra.

Để chọn thiết kế hội nghị truyền hình, hãy tính toán mức lọc cần thiết

Dựa vào đồ thị phụ thuộc s VKS (yêu cầu F) xác định được thiết kế của hệ dao động đầu ra. Với z VKS =0,92 và Ф yêu cầu =2,1 10 3 trong thiết kế VKS sẽ như sau (Hình 6.1):

Hình 6.1 Sơ đồ hệ thống dao động đầu ra.

Trở kháng đầu vào trung chuyển tối đa và tối thiểu

Việc tính toán các phần tử VKS được thực hiện theo phương pháp được nêu ở trên.

Sau đó đối với chuỗi P đầu tiên chúng ta có

Đối với chuỗi P thứ hai

Sau đó, xếp hạng của các phần tử VKS sẽ thay đổi trong khoảng

7 . Phần kết luận

Kết quả của công việc đã hoàn thành, một máy phát sóng vô tuyến có điều chế biên độ đã được thiết kế phù hợp với các thông số kỹ thuật. OK, thiết bị điều chế và hệ thống vòng lặp đầu ra đã được tính toán và các phần tử để xây dựng các thiết bị này đã được chọn. MMU được chế tạo theo mạch với bộ khuếch đại loại D kéo đẩy, giúp tăng hiệu suất của bộ khuếch đại và đơn giản hóa mạch của nó. Để phù hợp với điện trở hoạt động của bộ cấp nguồn ăng-ten với điện trở tải tương đương trong mạch anode cần thiết cho hoạt động bình thường của tầng đầu ra, cũng như để bù cho điện kháng của bộ cấp nguồn và để lọc sóng hài do các thiết bị điện tử tạo ra ở tầng đầu ra , một đầu ra hệ thống đường viền với đường viền hình chữ U đôi.

phụ lục 1

Đặc điểm của máy phát điện triode GU 66 B

Triode máy phát GU-66B được thiết kế để khuếch đại công suất ở tần số lên đến 30 MHz trong các thiết bị vô tuyến phát cố định, cả trong các mạch có lưới chung và trong các mạch có cực âm chung.

Thông tin chung

Cực âm là vonfram cacbua thorated, được nung nóng trực tiếp. Thiết kế bằng gốm kim loại với các dây dẫn vòng của cực âm và lưới điện. Làm mát - cưỡng bức: anode - nước; chân - không khí. Chiều cao không quá 420 mm. Đường kính không quá 211 mm. Trọng lượng không quá 23 kg.




Thông số điện
Điện áp dây tóc, V
Dòng điện dây tóc, A
Độ dốc đặc trưng, mA/V
Tăng (ở điện áp anode 4 kV, dòng anode 8 A)
Điện dung giữa các điện cực, pF, không lớn hơn

ngày nghỉ
trạm kiểm soát,


Điện áp dây tóc cao nhất
Dòng khởi động lớn nhất của dây tóc, A

Công suất tiêu tán tối đa, kW



Nhiệt độ cao nhất của chân và điểm nối gốm-kim loại, °C

biến áp điều chế biên độ máy phát sóng

Phụ lục 2

Đặc điểm của GU - 39 B

Các yếu tố ảnh hưởng cho phép trong quá trình vận hành
Nhiệt độ môi trường xung quanh, C 0
Độ ẩm không khí tương đối ở nhiệt độ lên tới 25 °C, %
Thông số điện
Điện áp dây tóc, V
Dòng điện dây tóc, A
Độ dốc đặc trưng, mA/V
Công suất đầu ra kW, không ít
Dữ liệu vận hành tối đa cho phép
Điện áp anode cao nhất (không đổi), kV
Tần số hoạt động cao nhất, MHz

Đăng trên Allbest.ru

Tài liệu tương tự

Sơ đồ khối máy phát, tính toán giai đoạn cuối. Mạch tương đươngđiện trở đầu vào của bóng bán dẫn trong mạch có OE. Tính toán thiết bị phù hợp, bộ lọc đầu ra. Tính toán kết cấu của cuộn cảm. Tính toán các phần tử chặn.

bài tập khóa học, được thêm vào ngày 09/05/2012

Phát triển máy phát vô tuyến để phát sóng vô tuyến trên sóng siêu ngắn (VHF) có điều chế tần số (FM). Lựa chọn một máy phát nguyên mẫu. Tính toán sơ đồ kết cấu. Tính toán điện hệ thống phụ tải máy phát, chế độ giai đoạn tiền đầu cuối trên máy tính.

bài tập khóa học, được thêm vào ngày 12/10/2014

Thiết kế thiết bị phát sóng vô tuyến truyền thông điều chế tần số (FM). Sơ đồ khối của máy phát FM trực tiếp và gián tiếp. Tính toán giai đoạn cuối, mạch thu và mạch đầu vào. Tính toán mạch phối hợp giai đoạn cuối với tải.

bài tập khóa học, được thêm vào ngày 21/07/2010

Giải thích sơ đồ chức năng của máy phát. Tính toán và xác định Transistor cho giai đoạn cuối của máy phát. Tính toán giai đoạn cuối, trở kháng đầu vào anten, mạch phối hợp. Xác định mạch thu của máy phát ở chế độ tới hạn.

bài tập khóa học, được thêm vào ngày 14/04/2011

Đặc điểm và mục đích phát sóng thu tín hiệu điều chế biên độ, sơ đồ cấu trúc. Các tính năng của cài đặt máy thu, sử dụng varicaps. Phương pháp tính toán điện áp nhiễu máy thu. Phân tích và tính toán máy dò tín hiệu vô tuyến.

bài tập khóa học, được thêm vào ngày 21/04/2012

Sự biện minh của sơ đồ cấu trúc. Tính toán điện. Lựa chọn bộ khuếch đại thiết bị bán dẫn. Tính toán bộ lọc đầu ra. Lựa chọn các mệnh giá tiêu chuẩn. Sơ đồ mạch điện tầng mạnh mẽ cuối cùng của một máy phát truyền thông có điều chế tần số.

bài tập khóa học, được thêm vào ngày 14/11/2008

kênh rò rỉ thông tin lời nói. Các phương pháp tạo và chuyển đổi tín hiệu. Đặc điểm của micro vô tuyến có điều chế biên độ. Dấu hiệu và phân loại thiết bị thế chấp. Bản chất và nguyên lý hoạt động điều chế biên độ của sóng hài.

tóm tắt, được thêm vào ngày 21/01/2013

Xây dựng sơ đồ khối của máy phát với điều chế cơ bản, số tầng khuếch đại công suất, tầng cuối, mạch vào tranzito, bộ dao động tự thạch anh, bộ phát. Điện trở đầu vào tương đương và điện dung của bóng bán dẫn.

bài tập khóa học, được thêm vào ngày 17/07/2010

Lựa chọn phương pháp điều chế tần số. Tính toán bộ dao động bán dẫn dựa trên điểm ba điểm. Lựa chọn sơ đồ khối kích thích. Tính toán điện của các chế độ xếp tầng đường dẫn máy phát. Thiết kế mạch truyền thông đầu ra phạm vi rộng.

bài tập khóa học, được thêm vào ngày 29/03/2014

Tính toán mạch phân cực và mạch cấp nguồn của Transistor. Lựa chọn linh kiện vô tuyến cho mạch truyền thông, lọc, cấp nguồn cho mạch giai đoạn cuối. Tính toán sơ đồ mạch máy phát. Tính toán điện của máy phát điện điều khiển điện áp với điều chế tần số.

1 . Nhiệm vụ kỹ thuật

Thiết kế máy phát quảng bá AM (PRVAM) với các thông số sau:

· Công suất anten (tải) P ~ =100 kW;

· Trở kháng đặc trưng của đường dây Ф = 150 Ohm;

· Hiệu suất cấp liệu z f = 0,80;

· Hệ số sóng lan truyền KBB = 0,8;

· Chỉ số điều chế tối đa m = 1;

· Dải tần hoạt động f min - f max, 0,1 - 0,3 MHz;

· Dải tần điều chế DF = 50 10000 Hz;

· tần số sóng mang f 0 = 200 kHz.

Phân tích thông số kỹ thuật:

Máy phát sóng vô tuyến (PRB) có AM được sử dụng trong dải sóng dài, trung bình và ngắn phải tuân thủ các thông số của chúng với GOST 1392468. Trong các phiên bản ống của máy phát để nhận tín hiệu AM có công suất nhất định, phổ biến nhất là cực dương, cực dương- điều chế màn hình hoặc kết hợp (trên một số điện cực) ở giai đoạn cuối, khuếch đại dao động điều chế (UMO) ít được sử dụng hơn.

Là một phần của công việc này, các tính toán sau đã được thực hiện:

· Giai đoạn cuối cùng ở các điểm cao nhất, tối thiểu và điện thoại, cũng như ở độ sâu điều chế 100%;

· thiết bị điều chế và các thông số điện của các phần tử của nó; máy biến áp, cuộn cảm, tụ điện chặn;

· Hệ thống dao động đầu ra;

2. Lựa chọn phương pháp thi công thiết kế của thiết bị được thiết kế

Để triển khai thiết bị này, phương án triển khai với điều chế cực dương đã được chọn do hiệu suất năng lượng cao, độ tuyến tính tốt và được sử dụng rộng rãi trong các máy phát sóng vô tuyến.

Hình 2.1. Sơ đồ khối của máy phát sóng vô tuyến AM được thiết kế.

Tính toán gần đúng máy phát vô tuyến có AM theo sơ đồ khối

Theo thông số kỹ thuật, máy phát phải có các thông số sau: P~=100 kW;

chỉ số điều chế m = 1;

dải tần hoạt động f min f max = 0,1 0,3 MHz.

Dựa vào các thông số đã chỉ định ở trên, chúng ta sẽ tính toán gần đúng các phần tử của máy phát vô tuyến.

Công suất cực đại của anten sẽ là:

Công suất P 1 T và P 1 max do thiết bị OK cung cấp được xác định theo công thức:

đâu là hiệu suất gần đúng của hệ thống dao động đầu ra. được chọn từ bảng cho trong và , hiệu suất của bộ cấp liệu.

Khi đó P 1 T = 136 kW, P 1 max = 544 kW.

Do thực hiện điều chế anode ở OK nên công suất định mức của máy phát điện được chọn theo quy tắc P 1nom?2P 1 T = 272 kW (công suất định mức của đèn máy phát).

Bởi vì Khi phát triển OK người ta sử dụng mạch kéo đẩy thì P 1nom của đèn = .

Việc lựa chọn loại đèn được thực hiện theo các thông số như P 1nom của đèn và tần số hoạt động tối đa f max.

Theo các bảng tham chiếu được trình bày trong và trên, đèn GU 66 B đã được chọn, có các thông số sau: E a nom = 10 kV; S = 0,16 A/V, tham chiếu P nom = 150 kW.

Mô tả về đèn GU 66 B được nêu trong Phụ lục 1.

Sơ đồ nguyên lý của máy phát sóng vô tuyến được thiết kế được thể hiện trong Hình 2.2.

Hình 2.2 - Sơ đồ thiết kế máy phát AM.

3 . Tính toán giai đoạn cuối (OK)

Tại thời điểm này, phép tính OK được thực hiện theo các chế độ sau:

· tại điểm cao nhất;

· tại điểm tối thiểu;

· tại điểm điện thoại;

· ở độ sâu điều chế 100%.

Độ sâu điều chế của điện áp anode m = 1 phù hợp với thông số kỹ thuật.

Sơ đồ nguyên lý của giai đoạn cuối được thể hiện trên Hình 3.1.

Hình 3.1 Sơ đồ giai đoạn cuối.

Điện áp cấp anode cho chế độ điểm điện thoại thường được chọn là:

Góc cắt được chọn trong khoảng và = 80? - 90?. Trong trường hợp này chúng ta sẽ lấy góc cắt bằng 90?.

3 .1 Tính toán giai đoạn cuối (OK) trong tối đa điểm

Việc tính toán giai đoạn cuối tại điểm cực đại được thực hiện theo phương pháp đã nêu ở phần và.

Nguồn cung cấp anode và điện áp cung cấp lưới che chắn:

E a max = E a . t (1+m)=16 kV

Hệ số sử dụng điện áp anode ở chế độ biên

Biên độ điện áp ở anot:

U a max = E amax o max = 15,7 kV

Biên độ sóng hài thứ nhất của dòng điện anode:

I a 1 tối đa =2=69,2 A

Biên độ xung dòng điện anode

Tôi là == 138,4 A

Điện trở tải anode tương đương:

Góc cắt trên được xác định từ phương trình

Ở đâu chúng ta nhận được = 0,31 rad = 18 0

Thành phần DC của dòng điện anode có tính đến đỉnh xung bị cắt cụt

Công suất tiêu thụ của mạch anode

Công suất tiêu tán ở anode

Hiệu suất của mạch anode ở chế độ tối đa

Biên độ điện áp kích thích trong mạch lưới điều khiển và điện áp phân cực

Tự động kháng thiên vị

ở đâu, = 71,2 0, ? 0,66

Các thành phần dòng điện lưới

các hệ số ở đâu và có tính đến tính chất không hình sin của xung hiện tại, được coi là bằng nhau? 0,66, ? 0,75

Tiêu thụ điện năng từ giai đoạn PC trước và nguồn thiên vị

Công suất tiêu tán trên lưới điều khiển

3 .2 Tính toán cuối cùng tầng (OK) tại điểm tối thiểu

Các thông số chế độ tối thiểu chỉ được tính cho mạch lưới điều khiển,... Dữ liệu ban đầu cho phép tính này là U c max, E c 0, S, R c. .

Để tìm các tham số của dòng điện lưới, sử dụng phương pháp mô tả ở trên, chúng ta tìm được từ phương trình

Tiêu thụ điện năng từ nguồn thiên vị và từ PC.

3 .3 Tính toán cuối cùng tầng(OK) tại điểm điện thoại

Việc tính toán chế độ điểm điện thoại được thực hiện theo các phương pháp được nêu trong và.

Thành phần dòng điện anode

Điện áp anode và biên độ điện áp tải

Tiêu thụ điện năng và sản lượng

3.4 Tính toán cuối cùng tầng (OK) ở chế độ điều chế

Việc tính toán OC ở chế độ điều chế được thực hiện theo phương pháp được mô tả ở và.

Công suất tiêu thụ trung bình của mạch anode

Công suất được cung cấp bởi thiết bị điều chế

Công suất phát trung bình của đèn OK

Công suất trung bình tiêu tán ở cực dương.

Công suất tiêu tán trung bình trên lưới điều khiển

4 . Tính toán tầng trước thiết bị đầu cuối

Đối với công suất này, đèn GU-39 B là phù hợp, có P nom = 13 kW. Đặc điểm của GU 39 B được nêu tại Phụ lục 2.

Chuỗi P có thể được sử dụng làm chuỗi phối hợp cho QAP và OK.

5 . R Tính toán thiết bị điều chế

MMU được triển khai bằng bộ khuếch đại lớp D. Nguyên lý hoạt động của MMU này được mô tả chi tiết trong và. Bộ khuếch đại loại D kéo đẩy được thiết kế để khuếch đại tín hiệu điều chế. Để cung cấp thành phần không đổi I a 0t đến OK, một nguồn điện riêng có điện áp E at và cuộn cảm L d 4 được sử dụng. Điện áp điều chế U Ш được cung cấp cho bộ điều chế độ rộng xung và bộ khuếch đại xung tiếp theo, sau đó đến đèn V 2. Đèn thứ hai V 1 được điều khiển bằng điện áp rơi trên điện trở R 1 từ dòng điện anốt của đèn V 2 .

Sơ đồ nguyên lý của thiết bị này được thể hiện trong Hình 5.1.

Hình 5.1 Sơ đồ nguyên lý của MMU với bộ khuếch đại lớp D kéo đẩy.

Ưu điểm của sơ đồ này bao gồm:

· Hiệu suất không đổi của bộ khuếch đại ở các mức tín hiệu khuếch đại khác nhau (với sự lựa chọn đèn hợp lý, hiệu suất trong bộ khuếch đại như vậy có thể đạt 95% - 97%);

· Không có máy biến áp điều chế nặng nề, cồng kềnh và đắt tiền.

Những nhược điểm của sơ đồ này bao gồm:

Điốt VD 1 và VD 2 được thiết kế để ngăn chặn sự gián đoạn dòng điện trong cuộn dây L d 2 khi bật đèn.

Vì việc tính toán các tham số chế độ OK đã được hoàn thành nên xác định được

Dựa trên các thông số tính toán, đèn GU-66 B được chọn.

Điốt VD1 và VD2 được chọn theo thông số sau:

Điện áp ngược E vòng E p,

Dòng xung cực đại I D max = 38 A

Tụ C 1 được chọn từ điều kiện thì C 1 = 253 pF

Bộ lọc Ld 2, Ld 3, C 2, C 3 được chế tạo dưới dạng nửa liên kết L d 2 C 2 theo Butterworth. Kể từ đây

Tụ ghép C 4 được chọn từ điều kiện

Khi đó C 4 = 688 nF.

được chọn từ điều kiện Sau đó chúng ta có thể đặt

Điện trở R 1 được chọn sao cho thỏa mãn bất đẳng thức

trong đó là điện áp cắt của dòng điện anốt của đèn VL1 và VL2.

Do đó R1 = 150 Ohm.

Tần số đồng hồ f t được chọn từ điều kiện f t = (5..8) F c. Chọn f t = 70 kHz.

6 . Ra tài khoản hệ thống vòng lặp đầu ra

Việc tính toán hệ dao động đầu ra được thực hiện theo phương pháp nêu ở phần và.

Mục đích của hệ thống dao động đầu ra trong máy phát vô tuyến là thực hiện các chức năng sau:

· Kết hợp điện trở hoạt động R A của bộ cấp nguồn ăng-ten với điện trở tương đương R e của tải trong mạch anốt cần thiết cho hoạt động bình thường của tầng đầu ra;

· Bù điện kháng X A của ăng-ten hoặc bộ cấp nguồn để VCS hoạt động ở chế độ tải hoạt động và cung cấp công suất tối đa cho ăng-ten;

· Lọc sóng hài do các thiết bị điện tử tạo ra ở giai đoạn đầu ra.

Để chọn thiết kế hội nghị truyền hình, hãy tính toán mức lọc cần thiết

Hình 6.1 Sơ đồ hệ thống dao động đầu ra.

Trở kháng đầu vào trung chuyển tối đa và tối thiểu

Việc tính toán các phần tử VKS được thực hiện theo phương pháp được nêu ở trên.

Sau đó đối với chuỗi P đầu tiên chúng ta có

Đối với chuỗi P thứ hai

Sau đó, xếp hạng của các phần tử VKS sẽ thay đổi trong khoảng

7 . Phần kết luận

Kết quả của công việc đã hoàn thành, một máy phát sóng vô tuyến có điều chế biên độ đã được thiết kế phù hợp với các thông số kỹ thuật. OK, thiết bị điều chế và hệ thống vòng lặp đầu ra đã được tính toán và các phần tử để xây dựng các thiết bị này đã được chọn. MMU được chế tạo theo mạch với bộ khuếch đại loại D kéo đẩy, giúp tăng hiệu suất của bộ khuếch đại và đơn giản hóa mạch của nó. Để phù hợp với điện trở hoạt động của bộ cấp nguồn ăng-ten với điện trở tải tương đương trong mạch anode cần thiết cho hoạt động bình thường của tầng đầu ra, cũng như để bù cho điện kháng của bộ cấp nguồn và để lọc sóng hài do các thiết bị điện tử tạo ra ở tầng đầu ra , một hệ thống mạch đầu ra có mạch hình chữ U kép được sử dụng.

phụ lục 1

Đặc điểm của máy phát điện triode GU 66 B

Thông tin chung




Thông số điện
Điện áp dây tóc, V
Dòng điện dây tóc, A
Độ dốc đặc trưng, mA/V
Tăng (ở điện áp anode 4 kV, dòng anode 8 A)
Điện dung giữa các điện cực, pF, không lớn hơn

ngày nghỉ
trạm kiểm soát,


Điện áp dây tóc cao nhất
Dòng khởi động lớn nhất của dây tóc, A

Công suất tiêu tán tối đa, kW



Nhiệt độ cao nhất của chân và điểm nối gốm-kim loại, °C

biến áp điều chế biên độ máy phát sóng

Phụ lục 2

Đặc điểm của GU - 39 B

Các yếu tố ảnh hưởng cho phép trong quá trình vận hành
Nhiệt độ môi trường xung quanh, C 0
Độ ẩm không khí tương đối ở nhiệt độ lên tới 25 °C, %
Thông số điện
Điện áp dây tóc, V
Dòng điện dây tóc, A
Độ dốc đặc trưng, mA/V
Công suất đầu ra kW, không ít
Dữ liệu vận hành tối đa cho phép
Điện áp anode cao nhất (không đổi), kV
Tần số hoạt động cao nhất, MHz

Tài liệu tương tự

Sơ đồ khối máy phát, tính toán giai đoạn cuối. Mạch tương đương của điện trở đầu vào của bóng bán dẫn trong mạch có OE. Tính toán thiết bị phù hợp, bộ lọc đầu ra. Tính toán kết cấu của cuộn cảm. Tính toán các phần tử chặn.

bài tập khóa học, được thêm vào ngày 09/05/2012

bài tập khóa học, được thêm vào ngày 12/10/2014

bài tập khóa học, được thêm vào ngày 21/07/2010

bài tập khóa học, được thêm vào ngày 14/04/2011

Đặc điểm và mục đích của máy thu phát sóng đối với tín hiệu điều chế biên độ, sơ đồ khối. Các tính năng của cài đặt máy thu, sử dụng varicaps. Phương pháp tính toán điện áp nhiễu máy thu. Phân tích và tính toán máy dò tín hiệu vô tuyến.

bài tập khóa học, được thêm vào ngày 21/04/2012

Sự biện minh của sơ đồ cấu trúc. Tính toán điện. Lựa chọn thiết bị bán dẫn khuếch đại. Tính toán bộ lọc đầu ra. Lựa chọn các mệnh giá tiêu chuẩn. Sơ đồ điện của giai đoạn mạnh mẽ cuối cùng của máy phát truyền thông có điều chế tần số.

bài tập khóa học, được thêm vào ngày 14/11/2008

Các kênh rò rỉ thông tin giọng nói. Các phương pháp tạo và chuyển đổi tín hiệu. Đặc điểm của micro vô tuyến có điều chế biên độ. Dấu hiệu và phân loại thiết bị thế chấp. Bản chất và nguyên lý hoạt động điều chế biên độ của sóng hài.

tóm tắt, được thêm vào ngày 21/01/2013

bài tập khóa học, được thêm vào ngày 17/07/2010

bài tập khóa học, được thêm vào ngày 29/03/2014

Tính toán mạch phân cực và mạch cấp nguồn của Transistor. Lựa chọn linh kiện vô tuyến cho mạch truyền thông, lọc, cấp nguồn cho mạch giai đoạn cuối. Tính toán sơ đồ mạch máy phát. Tính toán điện năng của máy phát điện điều khiển bằng điện áp có điều chế tần số.

Luận án về chủ đề:

Phát triển thiết bị phát sóng vô tuyến hoạt động ở chế độ điều chế dải biên đơn

GIỚI THIỆU

NHẬN THIẾT KẾ

1. LỰA CHỌN VÀ GIẢI QUYẾT SƠ ĐỒ KẾT CẤU

2. TÍNH TOÁN CHẾ ĐỘ HOẠT ĐỘNG CỦA THẦN CUỐI CÙNG

2.1 Lựa chọn loại bóng bán dẫn

2.2 Tính toán mạch đầu vào tranzito

2.3 Tính toán mạch thu giai đoạn cuối

3. TÍNH TOÁN VÀ LỰA CHỌN TẦNG ĐẦU VÀO

3.1 Tính toán bộ dao động thạch anh

3.2 Lựa chọn loại bộ điều biến cân bằng

3.3 Lựa chọn và tính toán bộ lọc

4. TÍNH TOÁN ĐƯỜNG DÂY THÔNG TIN

5. TỔNG HỢP TẦN SỐ

6. TÍNH TOÁN HỆ THỐNG LÀM LẠNH TRANSISTOR 2T925V

7. NGUỒN ĐIỆN

PHẦN KẾT LUẬN

THƯ MỤC

CÁC ỨNG DỤNG

GIỚI THIỆU

Chủ đề của đồ án tốt nghiệp này là phát triển một thiết bị phát sóng vô tuyến hoạt động ở chế độ điều chế dải biên đơn. Các thiết bị phát sóng vô tuyến loại này được sử dụng rộng rãi trong dải tần f = 1,5 - 30,0 MHz để liên lạc, vì tín hiệu giọng nói (được truyền) có băng tần khá hẹp - 300... 3400 Hz. Điều này là do mục đích của loại máy phát này, cả về mức tiêu thụ năng lượng (đài phát thanh di động) và đặc điểm của loại máy phát này. Dải tần số, cụ thể là năng lực thông tin thấp.

Dựa trên các trường hợp trên, chúng ta có thể kết luận rằng điều chế dải biên đơn có một số ưu điểm so với điều chế biên độ thông thường. Chúng bao gồm: dải tần số hẹp hơn của kênh vô tuyến (sẽ cho phép ghép tần số của các kênh), đặc tính năng lượng tốt hơn của máy phát vô tuyến (tăng hiệu suất so với điều chế biên độ thông thường), tính linh hoạt (sử dụng trong điều kiện đứng yên như trạm cơ sở, cũng như trong các hệ thống dịch vụ di động - đất, biển, hàng không).

Nhược điểm của kiểu điều chế này là sơ đồ mạch phức tạp của cả đường truyền và đường nhận. thuộc loại này thiết bị.

Yêu cầu mà máy phát phải đáp ứng trước hết là sự đơn giản trong thiết kế mạch (đạt được bằng cách sử dụng các thiết bị hiện đại). cơ sở nguyên tố), mang lại độ tin cậy cao, khả năng hoạt động trong nhiều loại nhiệt độ và độ ẩm xung quanh, dễ sử dụng, đôi khi có khả năng chống sốc, tiêu thụ điện năng thấp và chi phí thấp.

NHẬN THIẾT KẾ

Thiết kế một máy phát vô tuyến truyền thông điều chế băng tần đơn thỏa mãn các thông số sau:

Tối đa Công suất ra trong bộ cấp liệu – P 1 max = 10 W;

Dải tần – f = 10…16 MHz;

Trở kháng đặc tính của dây dẫn – W f = 50 Ohm;

Điện áp nguồn – E = 220 V, 50 Hz (điện lưới);

Bước lưới tần số – 1 kHz;

PVI = - 45 dB;

Tần số điều chế – f mod = 0,3…3 kHz;

Tần số không ổn định tương đối – 3 * 10 – 5.

Trong quá trình thiết kế cần lựa chọn và tính toán:

- Vẽ và chứng minh sơ đồ cấu trúc;

– xây dựng các yêu cầu về nguồn điện, cung cấp sơ đồ.

Tác phẩm đồ họa:

– Phần sơ đồ mạch điện (do giáo viên chọn);

- sơ đồ sắp xếp các phần tử của tầng cuối cùng (hình nhìn từ trên xuống và bên cạnh).

1. LỰA CHỌN VÀ GIẢI QUYẾT SƠ ĐỒ KẾT CẤU

Theo quy định, các máy phát truyền thông có dải tần f = 1,5...30 MHz này hoạt động ở chế độ điều chế dải biên đơn. Tín hiệu dải biên đơn được tạo ra bằng phương pháp lọc ở tần số tương đối thấp (f 0 = 500 kHz) và được truyền bằng bộ biến tần đến dải hoạt động.

Chúng ta sẽ xây dựng sơ đồ khối của máy phát được thiết kế sao cho giảm thiểu biến dạng phi tuyếnđồng thời đảm bảo triệt tiêu bức xạ dao động ngoài băng tần, cũng như số lượng mạch điều chỉnh tối thiểu ở giai đoạn trung gian và giai đoạn cuối của máy phát. Hãy xem xét một biến thể của sơ đồ cấu trúc (Hình 1), đáp ứng đầy đủ các yêu cầu đã nêu ở trên.

Cơm. 1. Sơ đồ khối của máy phát được thiết kế.

Mô tả ngắn gọn sơ đồ khối đề xuất và mục đích của các khối:

Tín hiệu âm thanh từ micrô được khuếch đại bằng bộ khuếch đại thông thấp (LFA) đến mức yêu cầu và chuyển đến bộ điều biến cân bằng 1 (BM 1), đầu vào thứ hai nhận điện áp có tần số f0 = 500 kHz (tín hiệu được tạo bởi bộ tổng hợp tần số được sử dụng làm tần số tham chiếu f0). Tần số của bộ tạo này được chọn có tính đến đặc tính biên độ-tần số của bộ lọc cơ điện (EMF) và lựa chọn dải biên làm việc (phía trên). Đối với tần số này, ngành công nghiệp sản xuất các bộ lọc điện cơ (EMF) có độ dốc đặc tính suy giảm S = 0,1...0,15 dB/Hz; Ngoài ra, bộ tổng hợp tần số sẽ cung cấp độ ổn định tần số tương đối được chỉ định vì nó sử dụng bộ dao động thạch anh. Vì dải tín hiệu hữu ích theo thông số kỹ thuật là 300 đến 3000 Hz nên có thể sử dụng EMF có băng thông là 3 kHz. Theo tiêu chuẩn, đối với các máy phát dải tần đơn có tần số hoạt động trên 7 MHz, tín hiệu đầu ra phải chứa dải tần phía trên (Hình 2) và đối với tần số hoạt động dưới 7 MHz - tần số thấp hơn. Đầu ra của BM 1 tạo ra tín hiệu hai chiều với sóng mang yếu hơn. Mức độ triệt tiêu tần số sóng mang ở đầu ra máy phát được xác định bởi bộ điều biến cân bằng và EMF, còn nguồn điện không mong muốn chỉ được xác định bởi các tham số của EMF. Do đó, mức độ hiện diện của các thành phần phổ bên ngoài trong tín hiệu phụ thuộc vào chất lượng xây dựng của tầng này và ở các tầng tiếp theo, không thể thay đổi tỷ lệ của các thành phần này trong tín hiệu. Sau khi tín hiệu đi qua BM 1 và EMF, tín hiệu sẽ mờ dần, vì vậy nên sử dụng bộ khuếch đại bù (KU 1), từ đầu ra của tín hiệu sẽ chuyển đến BM2.

Đầu vào thứ hai của BM 2 nhận được tín hiệu có tần số phụ f 1 = 20 MHz, tương tự như f 0, được tạo ra bởi bộ tổng hợp. Tần số f1 được chọn cao hơn tần số hoạt động trên của máy phát – f B . Với lựa chọn này, tần số kết hợp ở đầu ra của BM 2 bằng f 1 + f 0 cũng sẽ cao hơn tần số trên của dải hoạt động của máy phát. Do đó, các dao động của máy phát phụ f 1 và các sản phẩm chuyển đổi bậc nhất có tần số f 1 + f 0 nếu đi vào đầu vào của bộ khuếch đại công suất sẽ không tạo ra nhiễu trong dải hoạt động của máy phát được thiết kế. Độ lệch tương đối giữa các tần số kết hợp ở đầu ra của BM 2, theo quy luật, không lớn, do đó việc lựa chọn tần số kết hợp mong muốn phải được thực hiện bằng bộ lọc áp điện (PF) hoặc bộ lọc sóng âm bề mặt, có độ chọn lọc đủ cao. Băng thông của bộ lọc này phải không nhỏ hơn băng thông tín hiệu truyền đi. Sau khi tín hiệu đi qua BM 2 và PF, tín hiệu cũng bị suy giảm nên ở đây cũng nên sử dụng bộ khuếch đại bù (KU 2), sau đó tín hiệu sẽ đi đến BM3.

Tín hiệu dải biên đơn từ đầu ra KU 2 trong bộ điều chế cân bằng BM3 được trộn với tần số f 2. Nguồn của các dao động này là một bộ tổng hợp lưới tần số rời rạc, tạo ra một lưới trong một phạm vi nhất định với một bước nhất định. Tần số f 2 được chọn trên f 1, nghĩa là trên phạm vi hoạt động. Các tần số của dải hoạt động thu được ở đầu ra của BM3 tùy thuộc vào giá trị của f 2. Chúng bằng hiệu giữa tần số f 2 và tần số chuyển đổi trung gian ở đầu ra của bộ lọc thông dải f = f 2 - f 1 - f 0. Bằng cách này, phạm vi lưới yêu cầu f 2 có thể được xác định.

Giá trị trên: f 2 = f in + f 1 + f 0 = 16 + 20 + 0,5 = 36,5 MHz

Giá trị thấp hơn: f 2 = f n + f 1 + f 0 = 10 + 20 + 0,5 = 30,5 MHz

Các tần số này được cách ly bằng bộ lọc thông thấp (LPF), bộ lọc này phải bao phủ toàn bộ phạm vi hoạt động. Tần số cắt của bộ lọc thông thấp phải không nhỏ hơn tần số hoạt động trên của dải.

Tín hiệu một biên được tạo ra ở mức công suất thấp từ 1 - 5 mW. Nó được đưa đến một mức nhất định ở đầu ra máy phát bằng bộ khuếch đại công suất băng thông rộng tuyến tính, số lượng giai đoạn trong đó được xác định bởi giá trị của mức tăng đầu cuối:

K P = P 1 / P VX = 11,2 / 0,005 = 2240,

trong đó P 1 là công suất trong mạch thu ở giai đoạn cuối của máy phát,

P VX - công suất tín hiệu dải biên đơn ở đầu ra của bộ lọc thông thấp.

Nhờ khuếch đại silo, tín hiệu đủ mạnh sẽ đến đầu vào của giai đoạn cuối (OC), xác định công suất danh định được chỉ định trong đường truyền, xác định hiệu suất của thiết bị, ngoài ra, mạch truyền thông (CC) nối tiếp với OC xác định mức phát xạ ngoài băng tần. Chúng ta hãy xác định số tầng khuếch đại (AS) để đạt được công suất danh định được chỉ định dựa trên giá trị của mức khuếch đại đầu cuối:

Giả sử mức tăng công suất của một tầng bằng 8, khi đó số tầng silo có thể được xác định bằng cách chia K P cho giá trị khuếch đại của một tầng.

Việc khuếch đại công suất tín hiệu ít nhất là 4,375 sẽ được thực hiện ở giai đoạn cuối.

Thiết bị truyền sóng vô tuyến (RTD) là một tổ hợp thiết bị được thiết kế để tạo và phát ra tín hiệu vô tuyến. Các thành phần chính của RPDU là bộ tạo tần số sóng mang và bộ điều biến. TRONG hệ thống hiện đại RPdU truyền thông cũng chứa các thiết bị khác cung cấp làm việc cùng nhau thiết bị thông tin liên lạc: nguồn điện, hệ thống đồng bộ hóa, điều khiển tự động, điều khiển và báo động, bảo vệ, v.v.

Sơ đồ khối tổng quát của một thiết bị phát sóng vô tuyến có điều chế biên độ hoặc pha tín hiệu được trình bày trên Hình 7.9.

Tín hiệu chính được truyền đi vào mạch đầu vào. Mạch đầu vào đảm bảo sự phối hợp của tín hiệu này với bộ điều khiển vô tuyến, cuối cùng, điều này được xác định bởi các tham số của tín hiệu vô tuyến đã điều chế truyền đến đường dây.

Bộ tạo tần số sóng mang tạo ra các dao động của tần số sóng mang, là sóng mang của thông báo. Trong các hệ thống truyền thông hiện đại, bộ tạo tần số sóng mang được thiết kế như một bộ tổng hợp tần số. Bộ tổng hợp tần số là một thiết bị được thiết kế để tạo ra các dao động có độ ổn định cao trong một dải tần số nhất định, được xác định bởi độ ổn định của các tham số của bộ dao động chính.

Bộ điều biến là một nút trong đó thông điệp được truyền được đặt chồng lên các tham số của dao động sóng mang. Khi tạo tín hiệu vô tuyến có điều chế biên độ hoặc pha trong RPD, bộ tổng hợp tần số sẽ tạo ra các dao động có tần số không đổi. Với ảnh hưởng bổ sung của tín hiệu điều chế đến tần số dao động đầu ra của bộ tổng hợp tần số, có thể thu được tín hiệu vô tuyến điều chế tần số.

Cơm. 7.9 Sơ đồ khối tổng quát của thiết bị phát sóng vô tuyến

Bộ khuếch đại công suất được thiết kế để tăng mức tín hiệu vô tuyến lên giá trị được xác định bởi công suất của tín hiệu phát ra trong hệ thống thông tin liên lạc. Sự kết hợp cần thiết của RPDU với ăng-ten được cung cấp bởi mạch đầu ra.

Thuận lợi phương pháp kỹ thuật số xử lý thông tin (truyền, lưu trữ, chuyển đổi) đã góp phần phổ biến rộng rãi các hệ thống truyền thông kỹ thuật số. Ưu điểm của việc trình bày tín hiệu trong hình thức kỹ thuật số còn là tính phổ quát của nó, tức là sự độc lập với bản chất của thông điệp được truyền đi. Các hệ thống thông tin liên lạc hiện đại có khả năng truyền tải không chỉ những thông điệp rời rạc mà còn cả những thông điệp liên tục (cả về thời gian và mức độ). Để chuyển đổi tín hiệu liên tục trong phục vụ kỹ thuật số thiết bị đặc biệt- Bộ chuyển đổi tương tự sang số (ADC).

Trong bộ chuyển đổi tương tự sang số, từ tín hiệu thời gian liên tục, các giá trị tín hiệu tại một số thời điểm nhất định được chọn trước tiên. Thông thường, các bài đọc như vậy được thực hiện đều đặn. Các giá trị tín hiệu đã chọn được gọi là mẫu và thao tác lấy mẫu được gọi là lấy mẫu thời gian.

Ở giai đoạn xử lý tiếp theo, toàn bộ phạm vi các giá trị tín hiệu có thể có được chia thành một số khoảng nhất định và người ta tìm ra giá trị của mẫu hiện tại thuộc về khoảng nào trong số các khoảng này. Ở giai đoạn xử lý này, giá trị tín hiệu không được lấy là giá trị mẫu thực tế mà là giá trị tín hiệu được làm tròn gần nhất với nó. Giá trị này có thể tương ứng với phần giữa của khoảng mà mẫu này rơi vào hoặc với giá trị khác trong khoảng này (điểm bắt đầu hoặc kết thúc của khoảng này). Hoạt động thay thế giá trị tín hiệu thực bằng giá trị làm tròn gần nhất được gọi là lượng tử hóa và độ rộng của khoảng này được gọi là bước lượng tử hóa. Nếu tất cả các khoảng mà các giá trị tín hiệu có thể được chia đều giống hệt nhau thì lượng tử hóa như vậy được gọi là thống nhất. Ví dụ, trong một số trường hợp, khi truyền giọng nói, việc tạo ra các khoảng thời gian như vậy không bằng nhau sẽ có lợi. Trong trường hợp này, họ nói về lượng tử hóa không đồng nhất.

TRÊN giai đoạn cuối bộ chuyển đổi analog sang kỹ thuật số thay thế giá trị mẫu thực tế bằng số khoảng trong đó giá trị của mẫu này nằm trong đó. Hoạt động thay thế một giá trị mẫu bằng một số (mã) được gọi là mã hóa. Phổ biến nhất trong các hệ thống hiện đại là biểu diễn mẫu dưới dạng mã nhị phân. Các mã nhận được sau đó sẽ được truyền qua hệ thống thông tin liên lạc.

Sơ đồ khối đơn giản của bộ thu phát hệ thống kỹ thuật số kết nối được thể hiện trong hình 7.10. Hãy xem xét hoạt động của thiết bị này.

Cơm. 7.10 Bộ thu phát hệ thống truyền thông kỹ thuật số

Một tin nhắn liên tục từ nguồn tin nhắn sẽ đến một thiết bị gọi là bộ mã hóa. Đang mã hóa trong theo nghĩa rộng hiểu hoạt động chuyển đổi các mẫu tín hiệu liên tục thành chuỗi ký hiệu mã. Kết quả là, các tín hiệu điện tương ứng với chuỗi mã được xác định bởi thông báo được truyền đi sẽ được tạo ra ở đầu ra của bộ mã hóa.

Sau đó, các tín hiệu mã ở dạng một chuỗi xung được đưa đến bộ điều biến, đầu vào thứ hai được cung cấp dao động tần số sóng mang từ đầu ra của bộ tổng hợp tần số. Bộ điều biến thực hiện điều chế thích hợp (biên độ, pha, tần số, v.v.) của các dao động tần số sóng mang theo chuỗi mã đến. Sau đó, các tín hiệu đã điều chế được khuếch đại đến mức yêu cầu bằng bộ khuếch đại công suất và được phát ra bởi ăng ten phát.

Chỉ vào anten thu bức xạ điện từđược cung cấp cho đầu vào của bộ khuếch đại và bộ biến tần, trong đó các dao động của tần số sóng mang của tín hiệu hữu ích được cách ly và khuếch đại. Bộ giải điều chế giải điều chế tin nhắn nhận được và một chuỗi xung tương ứng với chuỗi xung được tạo ra ở đầu ra của bộ giải điều chế tin nhắn được truyền đi(ở đầu ra của bộ mã hóa), đi đến bộ giải mã. Bộ giải mã thực hiện thao tác ngược lại với mã hóa và tin nhắn được xây dựng lại sẽ được gửi đến người nhận tin nhắn.

Trong một thiết bị thu phát, bộ mã hóa và bộ giải mã thường được kết hợp thành một đơn vị cấu trúc duy nhất (thường là một chip) và khối bộ mã hóa-giải mã kết hợp được gọi là codec dựa trên các chữ cái đầu tiên của các thành phần của nó. Tương tự, bộ điều biến-giải điều chế kết hợp được gọi là modem.

Các thiết bị phát sóng vô tuyến khác nhau về mục đích, điều kiện hoạt động, loại điều chế tín hiệu vô tuyến và các đặc tính khác.

Các chỉ số năng lượng chính của RPdU bao gồm lượng công suất tín hiệu cung cấp cho ăng-ten và hệ số hành động hữu ích. Phân biệt công suất đỉnh cao RPDU tín hiệu hữu ích và giá trị công suất trung bình trong một khoảng thời gian nhất định. Hiệu quả là tỷ lệ sức mạnh hữu ích, được cung cấp cho ăng-ten, tới công suất mà RPD tiêu thụ từ nguồn điện.

Dải tần mà RPDU này hoạt động được hiểu là dải tần cần thiết để truyền tín hiệu hữu ích trong hệ thống liên lạc và được phân bổ cho RPDU này để tạo tín hiệu vô tuyến. Thật không may, ngoài những tín hiệu hữu ích, thiết bị phát sóng vô tuyến Chúng cũng phát ra các rung động bên.

Phát xạ ngoài băng tần là những tín hiệu được tạo ra bởi máy thu vô tuyến, quang phổ của chúng nằm ngoài băng tần được phân bổ cho một hệ thống thông tin liên lạc nhất định. Phát xạ ngoài băng tần là nguồn gây nhiễu bổ sung cho các hệ thống thông tin liên lạc hoạt động ở các băng tần khác.

Một đặc tính quan trọng của hệ thống thông tin liên lạc là sự ổn định của tần số dao động phát ra. Độ không ổn định tần số của RPDU được hiểu là độ lệch tần số dao động phát ra so với giá trị danh nghĩa. Độ ổn định tần số không đủ làm giảm chất lượng liên lạc và có thể gây nhiễu cho các thiết bị vô tuyến hoạt động trong dải tần lân cận.

Dựa trên mục đích của chúng, các thiết bị phát sóng vô tuyến được chia thành thông tin liên lạc và phát sóng. Theo điều kiện hoạt động, RPDU được chia thành cố định và di động (được lắp đặt trên các vật thể chuyển động: máy bay, ô tô, di động, v.v.). RPDU cũng khác nhau về dải tần số hoạt động, công suất dao động phát ra, v.v.

Thiết kế thiết bị phát sóng vô tuyến - Shakhgildyan V.V. Tính toán khuếch đại công suất tần số cao

Gửi công việc tốt của bạn trong cơ sở kiến ​​thức thật đơn giản. Sử dụng mẫu dưới đây

Tài liệu tương tự

Tài liệu tương tự

Gửi công việc tốt của bạn trong cơ sở kiến thức thật đơn giản. Sử dụng mẫu dưới đây