Передатчик дуплексной радиостанции
Дипломная работа - Компьютеры, программирование
Другие дипломы по предмету Компьютеры, программирование
?едыдущим каскадом (КСВН), от качества теплоотвода (степени разогрева транзистора).
Таблица 1.2 - Справочные данные ряда мощных транзисторов [3] [4] [5] [8]
ТипМаксимальная выходная мощность, ВтДиапазон рабочих частот, МГцКоэффициент усиления по мощностиТиповое напряжение питания, ВКТ6101406,31212,6MRF6303470-5129,510,8 дБ12,5КТ925А2200-4006,37 раз12,6MRF6607400-5125,4 дБ12,5КТ920Г15 (220)50-200312 раз12,6КТ925220200-4002,57 раз12,6MRF64645470-5124,85,4 дБ12,5КТ960А40100-4002,53,5 раз12,6
Рисунок 1.1 -Передатчик дуплексной радиостанции
.3 Предъявление требования к узлам
Фильтр гармоник
Рабочая частота 300 МГц.
Потери не более 1 дБ на частоте 300 МГц.
ZВХ = ZВЫХ = 50 Ом.
Число П-звеньев - три.
Выходной каскад усилителя мощности
PВЫХ = 20 Вт.
PВХ = 6,33 Вт.
КР = 5 дБ.
f0 = 300 МГц.
UПИТ = 12,6 В.
Предоконечный каскад усилителя мощности
PВЫХ = 6,3 Вт.
PВХ = 2 Вт.
КР = 5 дБ.
f0 = 300 МГц.
UПИТ = 12,6 В.
Промежуточный каскад усилителя мощности
PВЫХ = 2 Вт.
PВХ = 0,633 Вт.
КР = 5 дБ.
f0 = 300 МГц.
UПИТ = 12,6 В.
Входной каскад усилителя мощности
PВЫХ = 0,633 Вт.
PВХ = 63,3 мВт.
КР = 10 дБ.
f0 = 300 МГц.
UПИТ = 9 В.
Задающий генератор
f0 = 300,025 МГц.
Максимальная девиация ЧМ 5 кГц.
Относительная нестабильность частоты 10-6.
PВЫХ = 0,633 Вт.
Стабилизатор напряжения питания +5 В
Входное напряжение +12,6 В.
Выходное напряжение +5 В.
Максимальный ток 1 А.
Нестабильность выходного напряжения не более 1%.
Пульсации выходного напряжения не более 0,1%.
Стабилизатор напряжения питания +9 В
Входное напряжение +12,6 В.
Выходное напряжение +9 В.
Нестабильность выходного напряжения не более 1%.
Пульсации выходного напряжения не более 0,1%.
Стабилизатор напряжения питания +6 В
Входное напряжение +12,6 В.
Выходное напряжение +6 В.
Нестабильность выходного напряжения не более 1%.
Пульсации выходного напряжения не более 0,1%.
Стабилизатор напряжения питания +12,6 В
Входное напряжение +16 В.
Выходное напряжение +12,6 В.
Нестабильность выходного напряжения не более 1%.
Пульсации выходного напряжения не более 1%.
2. Раiет узлов передатчика
.1 Раiет усилителя мощности
Процедуру раiета проведем для конкретного примера. Допустим, необходимо расiитать выходной каскад с Р1 = 1 Вт при напряжении питания UП = 9 В. Рабочую частоту выберем равной 300 МГц. Режим работы - класса В.
Вначале необходимо выбрать транзистор, удовлетворяющий следующим критериям: во-первых, его граничная частота, указываемая в справочниках, должна примерно в десять раз превышать рабочую, т.е. fТ ? (7-10) f0; во-вторых, максимально допустимое напряжение на коллекторе (UК.ДОП) должно минимум в два раза превышать напряжение питания; в-третьих, максимально допустимая мощность, рассеиваемая на коллекторе (РК.ДОП), должна быть не меньше выходной (Р1); в-четвертых, сопротивление насыщения должно быть как можно меньшим.
Выберем транзистор КТ610 со следующими характеристиками: РК.ДОП = 1 Вт; UК.ДОП = 60 В; fТ ? 400 МГц; IК.МАХ = 1 А; h21 = 40-200; СК = 10 пФ; СЭ = 30 пФ; rН ? 1,7 Ом; rБ = 6 Ом; rЭ = 0; LЭ = 4 нГн.
Раiет ведется в следующей последовательности.
. Максимально возможная амплитуда напряжения на контуре (U1):
В.
. Максимальное напряжение на коллекторе:
.
. Требуемая амплитуда первой гармоники коллекторного тока:
А.
. Постоянная составляющая коллекторного тока:
А.
. Амплитуда синусоидального импульса коллекторного тока:
А.
. Максимальная мощность, потребляемая от источника питания:
Вт.
. КПД коллекторной цепи:
.
. Максимальная мощность, рассеиваемая на коллекторе:
<1 Вт.
. Номинальное сопротивление нагрузки:
Ом.
Если в процессе раiета какая-либо величина оказалась больше допустимого значения для выбранного транзистора, то необходимо подобрать другой.
В мощных каскадах коллекторный контур часто заменяют дросселем, включая параллельно ему (по переменному току) П-образный фильтр.
Преимущество фильтра перед контуром заключается в том, что помимо селектирующих свойств в отношении высших гармоник, которые можно повышать увеличением количества П-образных звеньев, фильтр обеспечивает переiет активной составляющей сопротивления антенны нВ выходе (Rа) в требуемое номинальное сопротивление на входе, т.е. обеспечивает режим согласованной передачи мощности в нагрузку. Сопротивление дросселя выбирается во много раз больше номинального сопротивления.
.2 Раiет фильтра гармоник
Раiет одного звена проведем по формулам [ ].
; .
При этом для П-звена К1 = 15,88, К2 = 3180.
мкГн.
пФ.
Выбираем конденсатор емкостью 9,1 пФ. Соединяя три П-звена, получим:
Рисунок 2.1 - Схема фильтра гармоник
Моделирование этого фильтра проведено в подразделе 4.1.
.3 Раiет полосового фильтра
Выбираем фильтр на спиральных резонаторах. Раiет проведем по методике, изложенной в книге. Конструкция спирального резонатора приведена на рисунке 2.2.
.3.1 Задаемся добротностью резонатора Q =750.
Тогда размер стороны квадратного экрана равен:
мм.
.3.2 Диаметр катушки:
мм.
.3.3 Высота резонатора
мм.
.3.4 Число витков катушки. Задаемся ? = 0,5 мм, ? = 2,5. Тогд