РефератыКоммуникации и связьРаРазработка передатчика для радиовещания в синхронной сети

Разработка передатчика для радиовещания в синхронной сети

Министерство Российской Федерации по связи и информатизации


Кафедра РПУ


Курсовой проект


по курсу Радиопередающие устройства


"Разработка передатчика для радиовещания в синхронной сети"


Выполнил:


ст-т гр Р-32


Шабанов Д.А.


Проверил:


Рыбочкин В.Е.


Новосибирск 2006


Содержание


1. Введение


2 Разработка структурной схемы передатчика


3. Расчет выходного каскада


3.1 Расчет в пиковой точке


3.1.1 Расчет анодной цепи


3.1.2 Расчет цепи управляющей и экранирующей сеток


3.2 Расчет в телефонной точке


3.3 Расчет генератора УМК на ЭВМ


4. Расчет предвыходного каскада


4.1 Расчет генератора на биполярных транзисторах при коллекторной модуляции в схеме с ОЭ


4.1.1 Расчет коллекторной цепи в максимальном режиме


4.1.2 Расчет базовой цепи в максимальном режиме


5. Расчет предварительного каскадов в максимальном режиме


5.1 Расчет коллекторной цепи в максимальном режиме


5.2 Расчет базовой цепи


6. Расчет промышленного КПД


Список используемой литературы


1. Введение

Для повышения эффективности работы передатчиков и улучшение слышимости РВ передач на низких и средних частотах были созданы и введены в эксплуатацию сети синхронного радиовещания, в которых большее число радиостанций, передающих одну и ту же программу, работает на одной общей частоте. Использование синхронных сетей радиовещания позволяет:


при меньших излучаемых мощностях обеспечить заданную напряженность поля в обслуживаемых зонах;


сократить расходы на эксплуатацию радиопередатчиков или не увеличивая расходов повысить напряженность поля в обслуживаемых зонах, и улучшить на приеме отношение сигнал-шум;


при использовании в синхронной сети достаточно маломощных передатчиков исключить в темное время суток свойственные мощным радиостанциям нелинейные и частотные искажения в зонах замирания;


повысить надежность сети радиовещания как в случаях возможных аварий отдельных передатчиков, так и при действии помех, создаваемых пространственным лучом мощных дальних станций, работающих в совмещенном канале;


2 Разработка структурной схемы передатчика

Для выбора усилительного элемента в выходном каскаде, исходя из заданной мощности P~т
=5кВт, находим максимальную мощность P~
max,
которая определяется выражением:



где m=1 глубина модуляции, hкс
-коэффициент полезного действия колебательной системы. Примем hкс
=75%, тогда



Тип генераторной лампы выбирается исходя из справочной мощности лампы P~лин
, так как лампа работает в режиме УМК. По справочным данным выбираем лампу ГУ-83Б, которая имеет P~лин
=28кВт.


3. Расчет выходного каскада

Выходной каскад работает в режиме усиления модулированных колебаний (УМК). Он должен работать в недонапряженном режиме, так как в этом режиме будут наименьшие нелинейные искажения, с углами отсечки Q=90О
Только при Q=90О
и Q=180О
получается линейное усиление, но при Q=180О
требуется большая мощность.


В выходном каскаде используется лампа ГУ-83Б


P~
max
=26.7кВт Jн
=155А S=65мА/В Pадоп
=25кВт


Pmax
=45кВт Сас1
=1,2пФ Sкр
=22мА/В Pс2доп
=1,8кВт



=12кВ Сск
=38пФ D=0.004 Pс1 доп
=0,4кВт


Eс2
=1,5кВ Сс1к
=330пФ fmax
=1,6МГц mc1
c2
=5,8



=8В γ=α1
/ α0
=1,5723 α1
=0,5 α0
=0,318


3.1 Расчет в пиковой точке

Произведем расчет максимального режима лампового усилителя.


3.1.1 Расчет анодной цепи

Максимальный коэффициент использования анодного напряжения:



Амплитуда колебательного анодного напряжения:



Амплитуда первой гармоники анодного тока:



Постоянная составляющая анодного тока:



Амплитуда импульса анодного тока:



где a1
- коэффициент Берга.


Мощность подводимая к анодной цепи генератора:



Мощность рассеиваемая на аноде лампы генератора:



Коэффициент полезного действия генератора по анодной цепи:



Проверка



Эквивалентное сопротивление анодной нагрузки:



Амплитуда сеточного напряжения:



где b1
=0,5 - коэффициент Шулейкина.


Напряжение смещения на управляющей сетке:



3.1.2 Расчет цепи управляющей и экранирующей сеток

Пиковое напряжение на управляющей сетке:



Так как то в цепи управляющей сетки тока нет.


Найдем минимальное значение напряжения на аноде:



Зная ec
1
max
, ea
min,
Ec
2
найдем импульс тока экранирующей сетки



Угол отсечки Q2
ориентировочно выбирается в пределах (0,5¸0,7) Q


Q2
=0,55*Q=0,55*90=50O
Тогда a0с2
=0,183


Найдем постоянную составляющую тока экранной сетки



где К0с
=2/3 - поправочный коэффициент



3.2 Расчет в телефонной точке

Для расчета в режиме несущей можно использовать формулы линейной интерполяции.


Амплитуда первой гармоники анодного тока:



где m- глубина модуляции. Постоянная составляющая анодного тока:



Амплитуда напряжения на ан

оде:



Амплитуда напряжения на сетке:



Колебательная мощность:



Мощность потребляемая лампой:



Мощность рассеиваемая на аноде лампы:



Мощность рассеиваемая на экранной сетке:



3.3 Расчет генератора УМК на ЭВМ

Мощность рассеиваемая на аноде достигает максимального значения в режиме несущей. Потребляемая генератором и колебательная мощности имеют максимальное значение в пиковой точке, причем колебательная мощность изменяется по квадратичному закону, а потребляемая по линейному.


КПД имеет максимальное значение только в пиковой точке, что не очень хорошо, так как передатчик 70% времени находится в режиме молчния, когда лампа работает в телефонной точке, где КПД низкий.


4. Расчет предвыходного каскада

Предвыходной каскад предназначен для предварительного усиления ВЧ сигнала до мощности необходимой для раскачки выходного каскада. Также в предвыходном каскаде осуществляется амплитудная модуляция к коллекторной цепи. Каскад строится на мосту сложения шести усилительных модулей для обеспечения бесперебойной работы передатчика при выходе из строя одного из модулей.


Каждый из модулей строится по двухтактной схеме на 8 транзисторах 2Т970А включенных по схеме с ОЭ.


Транзистор имеет следующие характеристики:


rнас
=0.3 Ом eкэдоп
=60В rб
=0.2 Ом eбэдоп
=4В



=0 Ом Jкодоп
=13А b0
=20-80 f1
¸f2
=0,9-1,6МГц


fT
=700МГц f=100 МГц СК
=120пФ Р~
=100Вт


СЭ
=600пФ Кр
=30 LЭ
=0,2нГн



=0,5нГн Ек
=28В LК
=5нГн Q=76О


4.1 Расчет генератора на биполярных транзисторах при коллекторной модуляции в схеме с ОЭ

Мощность приходящаяся на 1 транзистор ступени в соответствии со структурной схемой.


P|
~
VT
=83,5Вт


4.1.1 Расчет коллекторной цепи в максимальном режиме

Критический коэффициент использования коллекторного напряжения:



Напряжение на коллекторе:



Максимальное напряжение на коллекторе:



Амплитуда первой гармоники тока коллектора:



Постоянная составляющая тока коллектора:



Пиковое значение тока в цепи коллектора:



Выходное сопротивление по переменному току:



Мощность потребляемая транзистором:




Тогда


Коэффициент полезного действия:



4.1.2 Расчет базовой цепи в максимальном режиме

Балластный резистор в цепи базы:





Сопротивление базы: где ЕБ0
=0,7В




Постоянная составляющая тока базы:



Постоянная составляющая тока эмиттера:



Напряжение смещения на базе:



Рассчитаем активную составляющую входного сопротивления транзистора:



Выходная мощность:



5. Расчет предварительного каскадов в максимальном режиме
5.1 Расчет коллекторной цепи в максимальном режиме

В каскаде собранном на транзисторах 2Т934Б мощность приходящаяся на 1 транзистор ступени составляет P|
~
=11Вт


Транзистор имеет следующие характеристики:


rнас
=1Ом eкэдоп
=70В Lб
=3.1нГн Ек
=28В



=0.2Ом eбэдоп
=4В LК
=2.5нГн Q=90О



=0 Ом Jкодоп
=1 (1.5) А, b0
=5-150 f1
¸f2
=100-400МГц


fT
=600МГц f=100МГц, СК
=10пФ Р~
=12Вт


СЭ
=110пФ Кр
=30, LЭ
=1,2нГн КПД=50%


Критический коэффициент использования коллекторного напряжения:



Напряжение на коллекторе:



Максимальное напряжение на коллекторе:



Амплитуда первой гармоники тока коллектора:



Постоянная составляющая тока коллектора:



Пиковое значение тока в цепи коллектора:



Выходное сопротивление по переменному току:



Мощность потребляемая транзистором:



Мощность рассеиваемая на коллекторе:



Коэффициент Полезного Действия:



5.2 Расчет базовой цепи




Балластный резистор в цепи базы:



Постоянная составляющая тока базы:



Постоянная составляющая тока эмиттера:



Напряжение смещения на базе:



Рассчитаем активную составляющую входного сопротивления транзистора:



Выходная мощность:



6. Расчет промышленного КПД

Общее выражение промышленного КПД представляет собой:



Потребляемая мощность анодными цепями всех каскадов передатчика:



Потребляемая мощность накальными цепями всех каскадов передатчика:



Потребляемая мощность цепями смещения всех каскадов передатчика:



Дополнительно потребляемая мощность системой охлаждения, УБС, ТУВ и возбудителем передатчика:






Список используемой литературы

1. Конспект лекций


2. Методические указания по курсовому и дипломному проектированию радиопередающих устройств на тему: "Расчет технико-экономических показателей проектируемого передатчика". Составитель Кривогузов А.С. Новосибирск.: НЭИС, 1985. - 20 с.


3. Синхронное радиовещание / под редакцией А.А. Пирогова. - М.: Радио и связь, 1989.

Сохранить в соц. сетях:
Обсуждение:
comments powered by Disqus

Название реферата: Разработка передатчика для радиовещания в синхронной сети

Слов:1225
Символов:12273
Размер:23.97 Кб.