.

Расчет связного передатчика 27,2 МГц (курсовая)

Язык: русский
Формат: курсова
Тип документа: Word Doc
0 541
Скачать документ

Министерство образования Российской Федерации

 

УРАЛЬСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ

 

КАФЕДРА “РАДИОПЕРЕДАЮЩИЕ УСТРОЙСТВА”

 

 

 

 

 

 

КУРСОВАЯ РАБОТА

 

“РАСЧЕТ СВЯЗНОГО ПЕРЕДАТЧИКА 27,2 МГц”

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Екатеринбург 2003

 

Задание

Дано:

 

Передатчик с частотной модуляцией.

  1. Мощность P1 = 2,5 Вт.
  2. Частота f = 27,2 МГц.
  3. EП = 12 В.
  4. Антенна – штырь 1,5 м.
  5. Ф2 = 25 дБ.
  • составить структурную схему передатчика;
  • рассчитать режим оконечной ступени;
  • рассчитать согласующее устройство оконечной ступени с антенной;
  • пояснить назначение всех элементов схемы.


1.                Структурная схема передатчика

 

Умножитель

Рис. 1 структурная схема передатчика

 

УНЧ – усилитель низкой частоты;

УЧ – управитель частоты;

АГ – автогенератор (кварцевый);

У – усилитель;

Умножитель частоты на 2;

ОУ – оконечный усилитель;

СЦ – согласующая цепь.

 

 

 

  1. Расчет режима оконечной ступени

2.1 Расчет коллекторной цепи

 

Паспортные данные:

rнас = 1,73 Ом;

Е’б = 0,7 В;

Iк о доп = 0,8 А.

 

Определим коэффициент использования выходного напряжения (Uвых)

 

 

Возьмем угол отсечки (q) равным 900, тогда a1(q) = 0,5.

Определим амплитуду напряжения коллектора в граничном режиме:

 

Uкгр = Ек*xгр;

 

Uкгр = 12*0,86 = 10,32 (В).

Найдем первую гармонику тока коллектора:

 

 

Определим постоянную составляющую коллекторного тока:

 

 

Определим подводимую мощность P0.

 

P0 = Eк*Iк0,

P0 = 12*0,306 = 3,672 »3,7 (Вт)

 

Определим мощность, рассеиваемую в виде тепла:

 

Pк1 = P0 – P1,

Pк1 = 3,7 – 2,5 = 1,2(Вт) < Pдоп = 1/2Uкэдоп *Iк0доп = 26 (Вт)

 

Определим коэффициент полезного действия (h)

 

 

Определим сопротивление коллектора (Rк)

 

 

2.2 Расчет базовой цепи

 

Определим сопротивление резистора Rд, включенного по РЧ между базой и эмиттером, которое определяется по следующей формуле:

 

Rд » b0/2pfТCЭ

Rд » 24/2*3,14*350*106*124*10-12 » 88(Ом)

 

Значение сопротивления Rбк резистора, включенного по РЧ между коллектором и базой:

 

Rбк = b0/2pfТCк

Rбк = 24/2*3,14*350*106*12*10-12 » 909,46 (Ом)

 

Рассчитаем амплитуду тока базы:

 

 

где c = 1 + g1(q)2pfТCкRк

c = 1 + 0,5*2*3,14*350*106*12*10-12*21,5 » 1,28

Максимальное обратное напряжение на эмиттерном переходе:

 

 

 

Постоянные составляющие базового и эмиттерного токов:

 

Iб0 = I к0/b 0

Iб0 = 0,306/24 = 0,013(А);

Iэ0 = Iк0 + Iб0

Iэ0 = 0,306 + 0,013 = 0,319 (А).

 

Напряжение смещения на эмиттерном переходе:

 

 

Рассчитаем элементы схемы:

 

 

LвхОЭ = 4*10-9 + 4*10-9/1,28 » 9,12 (нГн);

 

 

Входное сопротивление транзистора (Zвх = rвх + jXвх):

 

 

Входная мощность:

 

 

Коэффициент усиления по мощности транзистора:

 

kp = P1/Pвх

kp = 2,5/0,09=27,78.

 

 


3. Расчет штырьевой антенны

 

3.1 Из конструктивных соображений выбираем радиус штыря:

 

r = 5*10-3 (м)

 

3.2 Находим волновое сопротивление антенны:

 

 

3.3 Входное сопротивление:

 

 

 


4. Расчет согласующего устройства оконечной ступени с антенной

4.1 Расчет трансформатора сопротивления

 

Емкость С22 предназначена для разделения по постоянной составляющей тока Iк0, реактивное сопротивление ХС22 должно удовлетворять соотношению:

 

ХC22 << Rое = 4Rк, (ХС22 = Rое/[50…100])

XC22 = (wC22)-1= 4Rк/100 Þ

С22 = 100/(4*21,5*2*3,14*27,2*10-6) = 6,8 (нФ);

XL2 >> Rое = 4Rк, L2 = Rое*[50…100])

XL2 = wL2 = 4Rк*100 Þ

L2 = 4*21,5*100/(2*3,14*27,2*10-6) = 50,3 (мкГн).

 

Волновое сопротивление:

 

ZС = 2*21,5 = 43 (Ом).

 

Ток в линии:

 

 

Требуемая индуктивность линии:

 

 

где a1, и сходя из допустимой неравномерности АЧХ трансформатора на f =27,2 МГц, равен 0,1.

Uпр = Uк = 10,32 (В).

 

 

Исходя из волнового сопротивления линии выбираем кабель КВФ-37:

ZC = 37 Ом;

Спогонная = 120 пФ/м;

b = 2,56 мм (внешний диаметр кабеля);

с = 0,78 мм (внутренний диаметр).

Геометрическая длина линии:

 

 

где q < 18…54 при ZC = ZCтреб (берем q = 30),

e – диэлектрическая проницаемость диэлектрика (фторопласт e = 2,1).

 

 

Для данного уровня мощности, из условия обеспечения добротности Q не ниже 10 на частоте f, выбираем феррит марки 1000 НМ:

 

mн = 1000;

Q = 20 при B = 0,01 Тл.

 

Выбираем многовитковую конструкцию на кольцевом ферритовом сердечнике с типоразмерами:

D = 45 мм;

d = 28 мм;

h = 12 мм.

 

Средний диаметр феррита:

 

Dср = 0,5(D + d),

Dср = 3,65 (мм).

 

Максимальная магнитная индукция на рабочей частоте:

 

 

где P’ф – допустимые удельные тепловые потери в феррите (P’ф £ 0,3…1,5 Вт/см2).

 

 

 

Выберем Bf = 15*10-3 Тл.

 

V = pDсрS,

V =3,14*3,65*(0,5*1,2*1,7)=11,7 (см3).

 

 

V > Vmin

Число витков:

 

 

Уточняем Lпр.расч:

 

 

pd = 3,14*2,8 = 8,8 (см),

wb = 10*0,256 = 2,56 (см),

следовательно, все витки помещаются на феррит.

 

 

Удельные тепловые потери в феррите:

 

 

Мощность потерь в феррите:

 

 

4.2 Расчет колебательного контура

 

Для определения номиналов элементов (С23, L3) колебательного контура пересчитаем сопротивление антенны в контур следующим образом:

 

Рис. 2 Пересчёт сопротивления антенны в контур

 

Сопротивление на зажимах контура равно 4Rк, добротность контура из конструктивных соображений примем равной 100.
Общая емкость контура равна:

 

 

Коэффициент включения равен:

 

 

Характеристическое сопротивление контура в резонансе:

 

 

Далее находим индуктивность контура:

 

 

Приведем конструктивный расчет индуктивности L3:

– диаметр провода катушки:

 

 

– число витков:

 

 

– электрическая прочность катушки:

а) напряжение между соседними витками:

 

Uв = 2Uк/N

Uв = 2*10,32/3 » 6,9 (В).

 

  1. b) напряженность поля между витками:

 

E = Uв/(g – d),

E = 6,9/(1,5*2,26- 2,26) » 6,1 (В/мм) < Eдоп = 250 – 300 (В/мм).

 

 


Библиографический список

 

  1. ГЕНЕРИРОВАНИЕ И ФОРМИРОВАНИЕ РАДИОСИГНАЛОВ: Методические указания к курсовому проектированию по дисциплине “Устройства генерирования и формирования радиосигналов” /Л.И. Булатов, Б.В. Гусев. Екатеринбург: Изд-во УГТУ, 1998.
  2. “Проектирование радиопередатчиков”: Учеб. пособие для вузов/В.В. Шахгильдян, М.С. Шумилин, В.Б. Козырев и др.; Под ред. В.В. Шахгильдяна. – 4 -е изд., перераб. И доп. – М.: Радио и связь, 2000. -656 с.: ил.
  3. РАСЧЕТ И ПРОЕКТИРОВАНИЕ РАДИОПЕРЕДАЮЩИХ УСТРОЙСТВ: Методические указания к курсовому проектированию по дисциплине “Устройства формирования сигналов” /Л.И. Булатов, Б.В. Гусев. Екатеринбург: Изд-во УГТУ, 1997. 31 с.
  4. М.С. Шумилин, В.Б. Козырев, В.А. Власов Проектирование транзисторных каскадов передатчиков. Учеб. пособие для техникумов. М.: Радио и связь, 1987. – 320 с.: ил.

Нашли опечатку? Выделите и нажмите CTRL+Enter

Похожие документы
Обсуждение

Оставить комментарий

avatar
  Подписаться  
Уведомление о
Заказать реферат!
UkrReferat.com. Всі права захищені. 2000-2020