Реферат: Цифровой канал радиосвязи с разработкой радиоприемного устройства и электрическим расчетом блока усилителя радиочастоты

СЕРПУХОВСКИЙ ВОЕННЫЙ ИНСТИТУТ

КУРСОВОЙ ПРОЕКТ

Тема: «Цифровой канал радиосвязи с разработкой радиоприёмного устройства и электрическим расчётом блока усилителя радиочастоты».

Выполнил:

Проверил: профессор Г.А. Линючев

Оценка:

CЕРПУХОВ

1999г

«УТВЕРЖДАЮ»

Начальник кафедры №42

Полковник В.Зеленевский

«___» ________________1999 г.

ЗАДАНИЕ

на курсовое проектирование

По дисциплине «Д-4242»

Курсанту ______________ Учебная группа № _____
Выдано «___» _______ 1999г. Срок сдачи «___»_______ 1999г.

Руководитель:
Линючев Г.А.

1.ТЕМА ПРОЕКТА

Цифровой канал радиосвязи с разработкой радиоприёмного устройства и электрическим расчётом блока усилителя радиочастоты

2.ИСХОДНЫЕ ДАННЫЕ

1. Дальность радиосвязи L(км.) - 90;
2. 2. Мощность передатчика Р(Вт)- 500;
1. КНД передающей антенны Д (дб) - 1;
3. Тип приёмной антенны АШ;
1. Входное сопротивление антенны R (Ом) - 75;
4. Диапазон рабочих частот[pic]F(МГц)30...60;
1. Скорость телеграфирования V(Бод) - 240;
5. Отношение Pс/Pш (раз) - 9;
1. Коэффициент шума ПРМ N0(раз) - 6;
6. Вид сигнала АМ;
1. Разнос частот Fp (кГц) - 0;
7. Высота размещения антенны H(м) - 14;
1. Избирательность по зеркальному каналу (дб) - 60;
8. Избирательность по соседнему каналу (дб) - 60;
1. Коэффициент нестабильности частоты - 10-7;
9. Длина сообщения N (двоичных символов) - 720;
1. Вероятность доведения РД - 0,999;
10. Вероятность трансформации Pтр - 10-7.

3. ВЫПОЛНИТЬ:

1. Произвести расчёт радиоканала и оценить достоверность цифровой инфор-

мации.

2. Выбор и обоснование электрической структурной и функциональной схем

устройства.

3. Выбор и обоснование электрической принципиальной схемы устройства.

4. Электрический расчёт блока.

4. ПРЕДСТАВИТЬ:

1. Пояснительную записку (25 - 30 листов).

2. Электрическую принципиальную схему устройства (формат А4).

3. Листинг расчётов на ЭВМ.

Задание рассмотрено : «__» _______1999г. На заседании кафедры №42

Протокол №20

Преподаватель:_________________

ПОДПИСЬ

| |
|Введение. |
| |
|В настоящее время к современным радиоприёмникам военного назначения |
|предъявляются высокие требования по массово - габаритным характеристикам, малому|
|энергоснабжению, безотказной работы в течение всего срока эксплуатации, которые,|
|прежде всего, определяются особенностями его эксплуатации. |
|Целью данной курсовой работы является разработка цифрового канала радиосвязи, с |
|электрическим расчётом усилителя радиочастоты радиоприёмника. |
|В соответствии с поставленной задачей был проведён анализ технического задания с|
|целью разработки цифрового канала радиосвязи, с электрическим расчётом усилителя|
|радиочастоты радиоприёмника при конкретных технических требованиях. В данной |
|курсовой работе была разработана функциональная модель цифрового канала |
|радиосвязи, а также был проведён его энергетический расчёт заданным техническим |
|требованиям. |
|Кроме того, по результатам, полученным в данной курсовой работе, была выбрана |
|наиболее целесообразная структурная схема приёмного устройства, на основании |
|которой разработана его функциональная и принципиальная схемы. |
|Высокие требования, предъявляемые к современным военным радиоприёмникам и с |
|учётом современной элементной базы, был произведён электрический расчёт |
|усилителя радиочастоты, и на основе полученных результатов была синтезирована |
|его принципиальная схема. |
| |
| |
| |
| |
| |
| |
| |
| |
| |
| |
| |
| |
| |
| |
| |
| |
| |
| | | | | | |Лист|
| | | | | | |2 |
|Изм |Лист |№ докум |Подпис|Дата| | |
| | | |ь | | | |
| |
|Анализ технического задания. |
| |
|В исходных данных технического задания отсутствуют требования по климатическим |
|условиям эксплуатации приёмника, а также вероятность его нормальной работы за |
|среднее время наработки на отказ Tотк.ср. |
|С учётом того, что радиоприёмник будет эксплуатироваться в войсках, то есть |
|работать в полевых условиях или же в закрытых, не отапливаемых, зачастую во |
|влажных помещениях, то были выбраны самые жёсткие условия эксплуатации. |
|Согласно ГОСТ 24375-80 для территории Российской Федерации диапазон рабочих |
|температур составляет от -500С до +500С, при влажности окружающей среды не более|
|90%. |
|С целью обеспечения требуемой надёжности эксплуатации предлагается двукратное |
|дублирование радиоприёмника, то есть так называемый «горячий резерв». |
|Исходя из этих условий, значение вероятности нормального функционирования было |
|выбрано P=0,998, за среднее время эксплуатации Тотк ср=3000 часов. |
|С учётом исходных данных технического задания и, разработанных требований |
|эксплуатации был произведён энергетический расчёт цифрового радиоканала. |
| |
| |
| |
| |
| |
| |
| |
| |
| |
| |
| |
| |
| |
| |
| |
| |
| |
| |
| |
| |
| |
| |
| | | | | | |Лист|
| | | | | | |3 |
|Изм |Лист |№ докум |Подпис|Дата| | |
| | | |ь | | | |
| |
|Энергетический расчёт УКВ радиоканала. |
| |
|С учётом исходных данных в начале была рассчитана полоса пропускания[pic] |
|радиоприёмника по [5]: |
|[pic]=(1,1…1,2)*Fс , |
|где значение Fс для сигнала с амплитудной манипуляцией выбирается из условия: |
|Fс= [pic], |
|где Um=Rk[pic] |
|Исходя из этого, было вычислено значение: |
|В соответствии с техническим заданием и условиями работы определена |
|чувствительность радиоприёмника по формуле: |
|Uтр=2*[pic], (1)где |
|T=273 K - температура окружающей среды в Кельвинах; |
|K=1,38*10-23(Дж/к) - постоянная Больцмана; |
|N=6 - коэффициент шума приёмника; |
|Ra=75 Ом - входное сопротивление антенны; |
|[pic]=792 Гц; |
|h[pic]=9 - заданное превышение мощности сигнала над мощностью шума (помехи) на |
|входе приёмника. |
|Таким образом: |
|Uтр=2*[pic]=0,21*10-6(В). |
|3.Определена зона расположения приёмника. |
|Освещена зона (зона прямой видимости) найдена согласно [5]: |
|Lпр=3,57*([pic]), (2) |
|При этом нижняя зона блокирования определена по формуле [5]: |
|Lбл=18*[pic], (3) |
|Где [pic]- эквивалентные высоты антенн |
|[pic]- минимальная длина волны в используемом диапазоне 30…60 МГц |
| |
|[pic]=300/Fmax, где Fmax=60МГц; (4) |
| |
|[pic]=с/Fmax=3*108/6*107=5 м. (5) |
| |
| |
| |
| | | | | | |Лист|
| | | | | | |4 |
|Изм |Лист |№ докум |Подпис|Дата| | |
| | | |ь | | | |
| Подставляя в формулу значения [pic],и [pic]были получены: |
|[pic], (6) |
|где RЭЗ=8,5*106м - эквивалентный радиус Земли. |
|[pic]=3,6 м. |
|Lбл=18*[pic]=46,6(м). |
|Lпр=3,57*([pic])=26,7(км). |
|Сравнивая требуемую дальность радиосвязи Lсв со значением Lпр,получим |
|Lпр[pic]Lсв, |
|то есть 26,7(км) [pic]90(км). Следовательно, расчёт напряжённости |
|электромагнитного поля в точке приёма был произведён по формуле Фока, которая |
|имеет следующий вид: |
|EД=[pic] , (8), где: |
|L - длина радиолинии; |
|Lпр - расстояние прямой видимости; |
|v - коэффициент дифракции; |
|P1 - мощность подводимая к передающей антенне; |
|G - коэффициент усиления антенны ПРДУ; |
|[pic]- средняя длина волны; |
|Rзэ - эквивалентный радиус Земли (8500 км); |
|EД=[pic]=0,00015 В/м; |
|Зная напряжённость электромагнитного поля в точке приёма, определим действующее |
|значение напряжения на входе приёмника в точке приёма: |
|UД=ЕД*НД, (9) где |
|Нд сим=([pic])*tg(k*l)/[pic], (10)где |
|[pic] - средняя длина волны рабочего диапазона; |
|l - длина одного плеча симметричного вибратора; |
|k=[pic](2*3,14)/7,5=8,37 (1/м); |
|l=[pic]/4=1,875 м; |
|Нд сим=([pic])*tg(k*l)/[pic]=8,66*10-3м; |
|Нд несим=0,5*Нд сим=4,33*10-3 м. |
| |
| | | | | | |Лист|
| | | | | | |5 |
|Изм |Лист |№ докум |Подпис|Дата| | |
| | | |ь | | | |
| |
|UД=ЕД*НД=0,00015*4,33*10-3=0,65*10-6 В |
|Проверено выполнение следующего условия: UД[pic]Uтр[pic]065*10-6[pic]021*10-6. |
|Из этого вытекает, что радиоприёмное устройство будет уверенно принимать сигнал.|
| |
|Рассчитано номинальное значение отношения сигнал/шум на входе приёмника: |
|[pic]9(0,65*10-6/0,21*10-6)2=86; |
|После расчёта канала связи была проведена оценка достоверности цифровой |
|информации в канале связи. |
| |
| |
| |
| |
| |
| |
| |
| |
| |
| |
| |
| |
| |
| |
| |
| |
| |
| |
| |
| |
| |
| |
| |
| |
| |
| |
| |
| |
| |
| |
| |
| |
| | | | | | |Лист|
| | | | | | |6 |
|Изм |Лист |№ докум |Подпис|Дата| | |
| | | |ь | | | |
|Оценка достоверности цифровой информации в канале связи. |
| |
|Оценка достоверности цифровой информации в канале связи проведена с учётом |
|вероятности отказа системы связи без учёта отказа аппаратуры канала связи |
|(техники), |
|т.е. Ротк=0 |
|Результатом проведения энергетического расчёта является обеспечение требуемого |
|отношения мощности полезного сигнала к мощности шума плюс помеха [pic] на входе |
|линейной части приёмника. В заданной полосе пропускания [pic]при фиксированной |
|дальности связи L и мощности передатчика P. Тогда по заданному виду сигнала |
|(модуляции), в данном случае сигнал АМ, для фиксированного значения [pic]по |
|известной зависимости [pic] в приёме дискретного символа. |
|При известной длине сообщения, в данном случае длина сообщения N=720 , |
|вероятность доведения некодированного сообщения определяется из графической |
|зависимости Pдов=(1-PЭ)N, где PЭ=1,25*10-2, определяется из графической |
|зависимости |
|PЭ=f([pic]), |
|Pдов=(1-1,25*10-2)720=0,000116604; |
|После расчёта вероятности доведения информации необходимо проверить условие |
|Рдов[pic]Рдов треб или 0,000116604[pic]0,999, то есть такая вероятность |
|доведения информации меньше требуемой. Для повышения вероятности доведения |
|информации |
|необходимо либо увеличивать мощность передатчика с целью увеличения [pic], а это|
|в данном случае невозможно и не выгодно, либо применять помехоустойчивое |
|кодирование, которое не требует дополнительных энергетических затрат, а требует |
|лишь возможности расширения полосы пропускания канала связи в n/k раз, по |
|сравнению с некодированной системой связи при фиксированном времени доведения |
|сообщения T, использовать кодирование информации. Выбираем код |
|(n,k,d)=(15,10,4), где |
|n - длина кодовой комбинации; |
|k - количество информационных символов; |
|d - минимальное кодовое расстояние. |
|Вероятность ошибки: Р0(n,k,d)=2,8*10-3 |
|Pтр=1-(1-Р0(n,k,d))n/k=5,36*10-9; |
|Следовательно, если мы сравним с требуемым значением =10-7, |
|Pтр[pic]Pтр треб[pic]5,36*10-9[pic]10-7, из этого можно сделать вывод о том, что|
|выбранный нами код правильный. |
|Рпр=1-(1-8,7*10-4)23=0,99975; |
|Рдов=0,99964; |
|Рпр дек=[pic], где |
|tи=1 - число гарантированно исправляемых кодом ошибок, |
|Рэк=1,75*10-2, исходя из этого вычисляем вероятность правильного декодирования: |
| | | | | | |Лист|
| | | | | |[pic] |7 |
|Изм |Лист |№ докум |Подпис|Дата| | |
| | | |ь | | | |
| |
|Рпр.дек=0,9998. |
|Вероятность ошибки на бит информации Р0 , которая отдаётся получателю, |
|определяется по формуле: |
|Р0=(1- Рпр.дек)/2=0,0001, |
|Следует отметить, что именно значение Р0 является одним из ключевых требований, |
|которые предъявляет заказчик на проектируемую систему связи, при этом |
|обязательно должно выполняться условие Р0[pic]Р0.тр, в данном случае это условие|
|выполняется. |
|Вероятность доведения сообщения, кодируемого (n, k dmin), то есть (15,10,4), |
|кодом определяется следующим выражением: |
|Рдов=(Рпр.дек)N/K=0,9998720/10=0,9996, |
|Данная вероятность доведения сообщения с использованием кода не менее требуемой.|
| |
|Важным параметром дискретной системы связи является вероятность трансформации |
|сообщения, которая определяется следующим выражением: |
|Ртр N=[pic]=1-[1-Pно(n,k,d)]N/K, |
|где Pно(n,k,d)=[pic] - выражает вероятность необнаруженной ошибки |
|(трансформации) кодовой комбинации, которая возникает при L1=3 и более, ошибочно|
|принятых двоичных символах. |
|L1=tи+2=3; |
|Рно(15,10,4)=[pic]=5,65*10-8 |
|Ртр15=1-[1-Pно(15,10,4)]15/10=8,4*10-9 |
|Таким образом вероятность доведения дискретного сообщения до получателя РДОВ и |
|связанная с ней вероятность ошибки на бит информации Р0, вероятность |
|трансформации сообщения Ртр15 при заданных дальности радиосвязи, частотно - |
|временных и энергетических затратах являются важнейшими тактико-техническими |
|показателями связи. |
|Pдов[pic]PДОВ.ТРЕБ, при Т=const; |
|Р0[pic] Р0ТРЕБ, при L=const ; |
|Ртр n[pic]Ртр n ТРЕБ, при Р1=const; |
|Для разрабатываемой системы радиосвязи обеспечивается выполнение указанных |
|условий при наименьших частотно-временных и энергетических затратах, то есть в |
|этом смысле она почти оптимальна. |
|Далее был проведён выбор структурной схемы приёмника. |
| |
| |
| | | | | | |Лист|
| | | | | | |8 |
|Изм |Лист |№ докум |Подпис|Дата| | |
| | | |ь | | | |
| | | | | | | |
|ВЫБОР ТИПА СТРУКТУРНОЙ СХЕМЫ РАДИОПРИЁМНИКА | | | | | | |
|Современные связные приёмники чаще всего строятся по супергетератинной схеме, | | | | | | |
|что позволяет реализовать наибольшую чувствительность и избирательность по | | | | | | |
|сравнению с другими типами схем. Однако супергетератинным приёмникам свойственны| | | | | | |
|определённые недостатки: | | | | | | |
|наличие «зеркального канала»; | | | | | | |
|наличие «паразитных» радиочастотных излучений гетеродинов; | | | | | | |
|наличие «паразитных» условий и амплитудной модуляции сигнала за счёт | | | | | | |
|внутренних помех в системе стабилизации. | | | | | | |
|Указанные недостатки необходимо учитывать при выборе типа структурной схемы. | | | | | | |
|Структурная схема радиоприёмника - это графическое изображение, дающее | | | | | | |
|представление о структуре радиоприёмника и состоящее из функциональных частей и | | | | | | |
|связей между ними. | | | | | | |
|Основой для выбора структурной схемы связного радиоприёмника являются | | | | | | |
|технические требования: | | | | | | |
|к относительному изменению частоты подстройки радиоприёмника; | | | | | | |
|к чувствительности радиоприёмника; | | | | | | |
|к избирательности по «зеркальному» и соседнему каналам; | | | | | | |
|Из двух возможных вариантов с одним или двойным преобразователем, была выбрана | | | | | | |
|схема с двойным преобразователем частоты, так как только она обеспечивает | | | | | | |
|требования селективности и требования технического задания. | | | | | | |
|Входная цепь выполняет следующую функцию: обеспечивает подстройку приёмной | | | | | | |
|антенны и входного фильтра радиоприёмника на заданную рабочую частоту. | | | | | | |
|С входной цепи сигнал поступает на усилитель радиочастоты, который обеспечивает | | | | | | |
|выполнение заданных требований по избирательности относительно зеркального | | | | | | |
|канала и осуществляет предварительное усиление принимаемого сигнала и исключения| | | | | | |
|паразитного излучения гетеродинов. В первом и во втором смесителе осуществляется| | | | | | |
|преобразование частоты радиосигнала соответственно в сигналы первой и второй | | | | | | |
|промежуточных частот. Гетеродинные напряжения поступают с синтезатора частот. В | | | | | | |
|первом и во втором усилителе промежуточной частоты осуществляется усиление | | | | | | |
|сигналов первой и второй промежуточных частот. Со второго усилителя | | | | | | |
|промежуточной частоты сигнал поступает на детектор. В зависимости от вида | | | | | | |
|модуляции принимаемых сигналов детектор может быть амплитудным, частотным, | | | | | | |
|фазовым или пиловым. Для обеспечения оперативного управления и контроля | | | | | | |
|современные радиоприёмники имеют в своем составе устройство управления и | | | | | | |
|контроля. Синтезированная структурная схема представлена на рисунке 1. Далее | | | | | | |
|сделаем выбор промежуточных частот. | | | | | | |
| | | | | | | |
| | | | | | |Лист|
| | | | | | |9 |
|Изм |Лист |№ докум |Подпис|Дата| | |
| | | |ь | | | |
| | | | | | | |
|ВЫБОР ПРОМЕЖУТОЧНЫХ ЧАСТОТ | | | | | | |
| | | | | | | |
|Важным этапом проектирования является выбор номиналов промежуточных частот | | | | | | |
|радиоприёмника. Значения промежуточных частот могут быть оценены с помощью | | | | | | |
|соотношений: | | | | | | |
|f1ПР[pic],(11) | | | | | | |
|f2ПР[pic], (12) | | | | | | |
|Где | | | | | | |
|f0 max - верхняя частота диапазона радиоприёмника; | | | | | | |
|а - параметр рассогласования антенно-фидерного устройства и выхода | | | | | | |
|радиоприёмника (а=1 при настроенной антенне в режиме согласования); | | | | | | |
|d3 ТР =1000 - требуемое подавление зеркальной помехи; | | | | | | |
|QРЧ=50 - результирующая добротность контуров тракта радиочастоты; | | | | | | |
|[pic]fПЧ=792 Гц - полоса пропускания тракта ПЧ; | | | | | | |
|QПЧ=50 - добротность контуров тракта ПЧ; | | | | | | |
|F(ППЧ)=0,64 - функция, учитывающая особенности тракта ПЧ; | | | | | | |
| | | | | | | |
|f1ПР [pic]134 МГц, | | | | | | |
|f2ПР[pic]254,43 Кгц. | | | | | | |
|С точки зрения унификации были выбраны значения промежуточных частот: | | | | | | |
|f1ПР=14 МГц, | | | | | | |
|f2ПР=265 КГц. | | | | | | |
|После выбора структурной схемы и определения промежуточных частот была | | | | | | |
|синтезирована функциональная схема. | | | | | | |
| | | | | | | |
| | | | | | | |
| | | | | | | |
| | | | | | | |
| | | | | | | |
| | | | | | | |
| | | | | | | |
| | | | | | | |
| | | | | | | |
| | | | | | | |
| | | | | | | |
| | | | | | | |
| | | | | | | |
| | | | | | |Лист|
| | | | | | |10 |
|Изм |Лист |№ докум |Подпис|Дата| | |
| | | |ь | | | |
| | | | | | | |
|РАЗРАБОТКА ФУНКЦИОНАЛЬНОЙ СХЕМЫ | | | | | | |
| | | | | | | |
|Функциональная схема - это графическое изображение радиоприёмника, | | | | | | |
|представленное его основными функциональными частями и связями между ними в виде| | | | | | |
|условных графических обозначений, установленных в стандартах ЕСКД. | | | | | | |
|На этапе разработки функциональной схемы радиоприёмника необходимо решить | | | | | | |
|следующие основные задачи: | | | | | | |
|произведено разбиение диапазона рабочих частот на поддиапазоны; | | | | | | |
|проведено распределение избирательности по трактам; | | | | | | |
|произведено распределение усиления радиоприёмника по трактам; | | | | | | |
|проведен выбор элементной базы для основных каскадов радиоприёмника; | | | | | | |
|определён состав трактов; | | | | | | |
|При проектировании радиоприёмника предназначенного для работы в широком | | | | | | |
|диапазоне радиочастот, заданный диапазон рабочих частот должен быть разбит на | | | | | | |
|несколько поддиапазонов. На практике применяются два основных способа разбиения | | | | | | |
|на поддиапазоны: способ равных коэффициентов перекрытия КПД | | | | | | |
|способ равных частотных поддиапазонов | | | | | | |
|КПД=f2/f1=f3/f2=...=fn/fn-1, | | | | | | |
|[pic]fПД=f2-f1=f3-f2; | | | | | | |
|При распределении усиления было учтено, что в первых каскадах оно ограничено от | | | | | | |
|5 до 10, в тракте первой промежуточной частоты, усиление в тракте УЗЧ должно | | | | | | |
|быть с учётом оконечных устройств. | | | | | | |
|На завершающем этапе разработки функциональной схемы радиоприёмника решается | | | | | | |
|задача выбора количества и типов каскадов трактов радиочастоты, промежуточной и | | | | | | |
|звуковой частот. | | | | | | |
|Рассчитаем количество поддиапазонов следующим образом: | | | | | | |
|КПД=fmax/fmin=60/30=2, | | | | | | |
|следовательно схема имеет два полосовых фильтра. | | | | | | |
|Таким образом, исходя из решения задачи функциональная схема имеет вид, | | | | | | |
|представленный на рис.2 Входной сигнал поступает на антенно-фидерное устройства | | | | | | |
|и входа первого каскада усилителя радиочастоты.. также эти фильтры осуществляют | | | | | | |
|селекцию принимаемого сигнала. Выделенный в фильтрах Z1 и Z2 полезный сигнал | | | | | | |
|поступает на усилитель радиочастоты, в котором осуществляется усиление, а также | | | | | | |
|осуществляется избирательность по зеркальному каналу. Для этого к выходу | | | | | | |
|усилителя радиочастоты подключают фильтр. В целом этот тракт является трактом | | | | | | |
|радиочастоты. Он осуществляет первичную обработку радиосигнала. Поэтому сигнал, | | | | | | |
|поступивший на преобразователь 1 промежуточной частоты окончательно «взберется | | | | | | |
|по зеркальному каналу и помощью фильтра выделится полезный сигнал. | | | | | | |
| | | | | | |Лист|
| | | | | | |12 |
|Изм |Лист |№ докум |Подпис|Дата| | |
| | | |ь | | | |
| | | | | | | |
|Помехи и низкочастотные составляющие отфильтровываются. После смесителя сигнал | | | | | | |
|усиливается. Дальнейшая обработка происходит в смесителе и усилителе | | | | | | |
|промежуточной частоты , где осуществляется преобразование по частоте. Далее | | | | | | |
|сигнал попадает в усилитель промежуточной частоты где происходит избирательность| | | | | | |
|по соседнему каналу, то есть помехи ослабляются, АРУ поддерживает требуемое | | | | | | |
|отношение сигнал/шум на выходе фильтра, а также поддерживается постоянным | | | | | | |
|коэффициент усиления радиоприемника, при изменении входного сигнала. Затем | | | | | | |
|сигнал поступает в частотный тракт который в своем составе содержит ограничитель| | | | | | |
|амплитуды, частотный детектор. Продетектированный сигнал усиливается в УЗЧ и | | | | | | |
|поступает на оконечное устройство. | | | | | | |
|На схеме обозначено: | | | | | | |
|WA - приемная антенна; | | | | | | |
|SA11, SA21 - переключатели поддиапазонов; | | | | | | |
|Z1, Z2 - полосовые фильтры; | | | | | | |
|A1...A5 - УРЧ: | | | | | | |
|А1, А2 - усилители радиочастоты; | | | | | | |
|А3, А4 - УПЧ; | | | | | | |
|А5 - УЗЧ; | | | | | | |
|UZ1, UZ2 - смесители; | | | | | | |
|UR- детектор. | | | | | | |
|После разработки и обоснования функциональной схемы, был проведен, согласно | | | | | | |
|техническому заданию расчет усилителя радиочастоты. | | | | | | |
| | | | | | | |
| | | | | | | |
| | | | | | | |
| | | | | | | |
| | | | | | | |
| | | | | | | |
| | | | | | | |
| | | | | | | |
| | | | | | | |
| | | | | | | |
| | | | | | | |
| | | | | | | |
| | | | | | | |
| | | | | | | |
| | | | | | | |
| | | | | | | |
| | | | | | | |
| | | | | | |Лист|
| | | | | | |13 |
|Изм |Лист |№ докум |Подпис|Дата| | |
| | | |ь | | | |
|ЭЛЕКТРИЧЕСКИЙ РАСЧЕТ УСИЛИТЕЛЯ РАДИОЧАСТОТЫ. | | | | | | |
| | | | | | | |
|Для выбора элементной базы разрабатываемого блока, в данном случае это усилитель| | | | | | |
|радиочастоты, произведен электрический расчет. Проведен расчет усилителя | | | | | | |
|радиочастоты одного из поддиапазонов. | | | | | | |
|Коэффициент усиления усилителя радиочастоты изменяется в пределах от 10 до 20. | | | | | | |
|Частота на которой он работает, изменяется в пределах от 30 до 45 МГц. Исходя из| | | | | | |
|технического задания выбран из справочника тип транзистора, который по своим | | | | | | |
|техническим характеристикам наиболее подходит к рассчитанному блоку усилителя | | | | | | |
|радиочастоты, таким является транзистор ГТ308 В параметры которого: | | | | | | |
|Ik0=2.5 мА, IБ0=7 мкА, Uкэ0= 5В, Ек=12 В. | | | | | | |
|Для того, чтобы добиться заданных требований по избирательности параметры | | | | | | |
|колебательного контура должны находиться в пределах: | | | | | | |
|С=10...365 пФ, | | | | | | |
|собственное затухание контура 0,01...0,03, затухание катушки связи 0,05. | | | | | | |
|Входом схемы является входная цепь, далее идет каскад преобразователя частоты на| | | | | | |
|транзисторе. | | | | | | |
|Посколько Rд=1,06, то параметры транзистора и каскада изменяются мало. Поэтому | | | | | | |
|расчет произведен на средней частоте, для которой Y21=0,077 сМ, д11=7 мСм, д22=1| | | | | | |
|мСм, С11=36 пФ, С22=4 пФ. | | | | | | |
|Принято : д11[pic]0,75*2,8 = 2,1 мСм и С11[pic]0,8*36=29 пФ. | | | | | | |
|Устойчивый коэффициент усиления каскада: | | | | | | |
|[pic], | | | | | | |
|[pic] | | | | | | |
|расчет проведен на устойчивый коэффициент усиления. Рассчитаем минимальный | | | | | | |
|каскад пропускания: | | | | | | |
|[pic][pic]; | | | | | | |
|коэффициент включения антенной цепи и входа первого каскада к контуру: | | | | | | |
|Р1=[pic] | | | | | | |
|P2=[pic] | | | | | | |
|LК=1/([pic])=1,25 мГн | | | | | | |
|Так как входная проводимость равна 2,1*10-3 См, то RВХ=476 Ом, входная емкость | | | | | | |
|разделительного конденсатора равна СВХ=29пф. Конденсатор колебательного контура | | | | | | |
|имеет емкость равную Скк=10-365 пФ, индуктивность колебательного контура | | | | | | |
|Lrr=1,25 мГН, напряжение питания схемы постоянное 12 В. В соответствии с | | | | | | |
|полученными результатами проведенных расчетов выбрана элементная база. | | | | | | |
| | | | | | | |
| | | | | | |Лист|
| | | | | | |15 |
|Изм |Лист |№ докум |Подпис|Дата| | |
| | | |ь | | | |
| | | | | | | |
|ЗАКЛЮЧЕНИЕ. | | | | | | |
| | | | | | | |
|В данном курсовом проекте, в соответствии с заданием, спроектирован радиоканал | | | | | | |
|цифровой радиосвязи с разработкой радиоприемного устройства и с электрическим | | | | | | |
|расчетом усилителя радиочастоты. Проведен энергетический расчет радиоканала. | | | | | | |
|При обосновании и выборе структурной схемы радиоприемника, сделан анализ | | | | | | |
|возможных схем радиоприемника, сформулирован критерий по которому может быть | | | | | | |
|выбрана схема проектируемого устройства. Важнейшими параметрами были выбраны : | | | | | | |
|чувствительность и избирательность канала. После выбора схемы электрической | | | | | | |
|структурной радиоприемника обоснованы параметры не указанные в задании на | | | | | | |
|курсовое проектирование. | | | | | | |
|На этапе разработке схемы электрической функциональной установлены общие | | | | | | |
|принципы функционирования отдельных блоков и всего радиоприемника в целом. | | | | | | |
|Уяснена роль и назначение его отдельных элементов. В процессе синтеза | | | | | | |
|радиоприемника определены не только его каскады в целом, но и место отдельных | | | | | | |
|каскадов тракта радиочастот; тракта промежуточных частот и тд. | | | | | | |
|На основе схемы электрической функциональной была разработана схема | | | | | | |
|электрическая принципиальная всего радиоприемника. На этом этапе, на основе | | | | | | |
|электрического расчета, также были выбраны полупроводниковые элементы, | | | | | | |
|используемые в схеме. | | | | | | |
|Разработанное радиоприемное устройство целесообразно использовать в РВСН, так | | | | | | |
|как его характеристики удовлетворяют требованиям предъявляемым к аппаратуре | | | | | | |
|боевого управления, в частности на машине связи. | | | | | | |
|Дальность связи позволяет использовать данное радиоприемное устройство в | | | | | | |
|позиционном районе ракетного полка для приема сигналов оперативного управления. | | | | | | |
|В тоже время вероятность доведения и трансформации , а также высокая | | | | | | |
|избирательность, позволяют использовать данное радиоприемное устройство для | | | | | | |
|приема сигналов АСБУ. | | | | | | |
|Рабочий диапазон частот позволяет произвести сопряжение разработанного | | | | | | |
|радиоприемного устройства с другими радиосредствами РК. | | | | | | |
|Была выбрана неоптимальная с точки зрения элементной базы принципиальная схема.| | | | | | |
|Более целесообразной могла стать схема приемника на одной микросхеме. Например: | | | | | | |
|К174ХА10. | | | | | | |
|ВЫВОДЫ: | | | | | | |
|Поставленная задача решена полностью. | | | | | | |
|Разработанная схема приемника соответствует требованиям технического задания | | | | | | |
| | | | | | | |
| | | | | | |Лист|
| | | | | | |17 |
|Изм |Лист |№ докум |Подпис|Дата| | |
| | | |ь | | | |
| | | | | | | |
|ЛИТЕРАТУРА | | | | | | |
| | | | | | | |
|Бобров Н.В., Москва, «Радио и связь», 1981 г., « Расчет радиоприемников». | | | | | | |
|Екимов В.Д,, Павлов П.Н., Связь, 1970 г., «Проектирование РПМИ». | | | | | | |
|Злобин В.И. и др., Серпухов, 1985 г., «Радиопередающие и радиоприемные | | | | | | |
|устройства». | | | | | | |
|Зеленевский В.В., и др., Серпухов, 1994 г., «Радиопередающие устройства». | | | | | | |
|Зеленевский В.В., и др., Серпухов, 1992 г., «Проектирование цифровых каналов | | | | | | |
|связи». | | | | | | |
|Хиленко В.И., Малахов Б.М., Москва, «Радио и связь», 1991 г., «Радиоприемные | | | | | | |
|устройства». | | | | | | |
| | | | | | | |
| | | | | | | |
| | | | | | | |
| | | | | | | |
| | | | | | | |
| | | | | | | |
| | | | | | | |
| | | | | | | |
| | | | | | | |
| | | | | | | |
| | | | | | | |
| | | | | | | |
| | | | | | | |
| | | | | | | |
| | | | | | | |
| | | | | | | |
| | | | | | | |
| | | | | | | |
| | | | | | | |
| | | | | | | |
| | | | | | | |
| | | | | | | |
| | | | | | | |
| | | | | | | |
| | | | | | | |
| | | | | | |Лист|
| | | | | | |17 |
|Изм |Лист |№ докум |Подпис|Дата| | |
| | | |ь | | | |

Реферат: Цифровой канал радиосвязи с разработкой радиоприемного устройства и электрическим расчетом блока усилителя радиочастоты

Похожие работы: