Проектирование радиовещательного передатчика с амплитудной модуляцией
Дипломная работа - Компьютеры, программирование
Другие дипломы по предмету Компьютеры, программирование
1. Техническое задание
Спроектировать радиовещательный передатчик с АМ (ПРВАМ) со следующими параметрами:
Мощность в антенне (нагрузке ) P~=100 кВт;
Волновое сопротивление фидера ?Ф=150 Ом;
КПД фидера ?ф = 0.80;
Коэффициент бегущей волны КБВ = 0.8;
Максимальный индекс модуляции m = 1;
Диапазон рабочих частот fmin - fmax, 0.1 - 0.3МГц;
Диапазон частот модуляции ?F = 50 10000 Гц;
несущая частота f0=200 кГц.
Анализ технического задания:
Радиовещательные передатчики (ПРВ) с АМ применяемые в диапазонах длинных, средних и коротких волн по своим параметрам должны соответствовать ГОСТ 1392468. В ламповых вариантах передатчиков для получения АМ сигнала заданной мощности наиболее распространены анодная, анодно-экранная или комбинированная (по нескольким электродам) модуляция в оконечном каскаде, реже применяется усиление модулированных колебаний (УМК).
В рамках данной работы проведены следующие раiеты:
оконечного каскада в пиковой, минимальной и телефонной точках, а также при 100% -й глубине модуляции;
модулирующего устройства и электрических параметров его элементов; трансформатора, дросселей, блокировочных конденсаторов;
выходной колебательной системы;
2. Выбор способа построения проектируемого устройства
Для реализации данного устройства был выбран вариант реализации с анодной модуляцией вследствие ее высокой энергоэффективности, хорошей линейности и широкого применения в радиовещательных передатчиках [1], [2].Структурная схема проектируемого устройства представлена на рисунке 1.
Рисунок 2.1. Структурная схема проектируемого радиовещательного передатчика с АМ.
Ориентировочный раiет радиопередатчика с АМ по структурной схеме
Согласно техническому заданию, передатчик должен обладать следующими параметрами: P~= 100 кВт;
индекс модуляции m = 1;
диапазон рабочих частот fmin fmax = 0.1 0.3 МГц.
Исходя из заданных выше параметров произведем ориентировочный раiет элементов радиопередатчика.
Пиковая мощность в антенне при этом составит:
Мощности P1T и P1max, отдаваемые приборами ОК определяются формулами:
где ориентировочный КПД выходной колебательной системы. выбранный из таблицы, приведенной в [3] и [4], КПД фидера.
Тогда P1T= 136 кВт, P1max= 544 кВт.
В связи с тем, что в ОК реализована анодная модуляция то номинальная мощность ЭП выбирается по правилу P1ном?2P1T= 272 кВт (номинальная мощность генераторных ламп).
Т.к. при разработке ОК использовалась двухтактная схема, то P1ном лампы= .
Выбор типа лампы осуществляется по таким параметрам как P1ном ламы и максимальной рабочей частоте fmax.
По справочным таблицам, представленным в[1] и [4] была выбрана лампа ГУ 66 Б, имеющая следующие параметры [5]: Ea ном= 10 кВ; S = 0.16 А/В, Pном справ= 150 кВт.
Описание лампы ГУ 66 Б приведено в приложении 1.
Принципиальная схема проектируемого радиовещательного передатчика представлена на рисунке 2.2.
Рисунок 2.2 - Принципиальная схема проектируемого передатчика с АМ.
3. Раiет оконечного каскада (ОК)
В данном пункте производится раiет ОК в следующих режимах:
в пиковой точке;
в минимальной точке;
в телефонной точке;
при 100% глубине модуляции.
Глубина модуляции анодного напряжения m = 1 в соответствии с техническим заданием.
Принципиальная схема оконечного каскада приведена на рисунке 3.1.
Рисунок 3.1 Принципиальная схема оконечного каскада.
Напряжение анодного питания для режима телефонной точки обычно выбирается как:
Угол отсечки выбирается в пределах ? = 80?- 90?. В данном случае примем угол отсечки равным 90?.
3.1 Раiет оконечного каскада(ОК) в максимальной точке
Раiет оконечного каскада в максимальной точке производится по методике изложенной в [1] и [3].
Напряжение анодного питания и питания экранирующей сетки:
Еаmax=Ea.т(1+m)=16 кВ
Коэффициент использования анодного напряжения в граничном режиме
=0.94
=0.98
Амплитудное напряжение на аноде:
a max= Eamax?max=15.7 кВ
Амплитуда первой гармоники анодного тока:
a1max=2=69.2 А
Амплитуда импульса анодного тока
amm== 138.4 A
Эквивалентное сопротивление анодной нагрузки:
= 227 Ом
Верхний угол отсечки определяется из уравнения
где
Откуда получаем = 0.31 рад = 180
Постоянная составляющая анодного тока с учетом усеченности вершины импульса
Мощность, потребляемая анодной цепью
Мощность рассеиваемая на аноде
КПД анодной цепи в максимальном режиме
Амплитуда напряжения возбуждения в цепи управляющей сетки и напряжение смещения
1.17 кВ
= - 400 В
Сопротивление автоматического смещения
= 1.6 кОм
где , = 71.20, ? 0.66
Составляющие сеточного тока
= 0.26 А
= 0.5 А
где коэффициенты и , учитывающие несинусоидальность импульса тока, принимаются равными ? 0.66, ? 0.75
Мощности, потребляемые от предыдущего каскада ПК и источника смещения
= 294 Вт.
= -102 Вт
Мощность, рассеиваемая на управляющей сетке