Një pajisje radiotransmetuese (RTD) është një kompleks pajisjesh të dizajnuara për të gjeneruar dhe emetuar sinjale radio. Komponentët kryesorë të RPDU janë gjeneratori i frekuencës bartëse dhe modulatori. NË sistemet moderne RPdU komunikimi përmban edhe pajisje të tjera që ofron duke punuar së bashku pajisjet e komunikimit: furnizimet me energji elektrike, sistemet e sinkronizimit, kontrolli automatik, monitorimi dhe sinjalizimi, mbrojtja etj.
Blloku i përgjithësuar i një pajisjeje radiotransmetuese me amplitudë ose modulimi fazor sinjalet janë paraqitur në figurën 7.9.
Sinjali primar që do të transmetohet hyn në qarkun e hyrjes. Qarku i hyrjes siguron koordinimin e këtij sinjali me njësinë e kontrollit të radios; në fund të fundit, kjo përcaktohet nga parametrat e sinjalit radio të moduluar të transmetuar në linjë.
Gjeneratori i frekuencës së bartësit gjeneron lëkundje të frekuencës bartëse, të cilat janë bartësit e mesazhit. Në sistemet moderne të komunikimit, gjeneratori i frekuencës bartëse është projektuar si sintetizues i frekuencës. Një sintetizues frekuence është një pajisje e krijuar për të gjeneruar lëkundje shumë të qëndrueshme në një gamë të caktuar frekuence, të përcaktuar nga qëndrueshmëria e parametrave të oshilatorit kryesor.
Modulator është një nyje në të cilën mesazhi i transmetuar mbivendoset në parametrat e lëkundjes së bartësit. Kur gjeneron sinjale radio me amplitudë ose modulim fazor në RPD, sintetizuesi i frekuencës prodhon lëkundje me një frekuencë konstante. Me ndikimin shtesë të një sinjali modulues në frekuencën e lëkundjes së daljes së sintetizuesit të frekuencës, është e mundur të merren sinjale radio me modulimi i frekuencës.
Oriz. 7.9 Blloku i përgjithësuar i një pajisjeje radiotransmetuese
Përforcuesi i fuqisë është krijuar për të rritur nivelin e sinjalit të radios në një vlerë të përcaktuar nga fuqia e sinjalit të emetuar në sistemin e komunikimit. Përputhja e nevojshme e RPDU me antenën sigurohet nga qarku i daljes.
Përparësitë metodat dixhitale përpunimi i informacionit (transmetimi, ruajtja, transformimi) kontribuoi në përhapjen e gjerë të sistemeve të komunikimit dixhital. Avantazhi i paraqitjes së sinjaleve në formë dixhitaleështë edhe universaliteti i tij, pra pavarësia nga natyra e mesazheve që transmetohen. Sistemet moderne të komunikimit janë të afta të transmetojnë jo vetëm mesazhe diskrete, por edhe të vazhdueshme (si në kohë ashtu edhe në nivel). Për të kthyer sinjale të vazhdueshme Konvertuesit dixhitalë konvertohen në pajisje speciale - konvertues analog në dixhital (ADC).
Në një konvertues analog në dixhital, nga një sinjal i vazhdueshëm kohor, së pari zgjidhen vlerat e sinjalit në pika të caktuara në kohë. Më shpesh, lexime të tilla merren në intervale të rregullta. Vlerat e zgjedhura të sinjalit quhen mostra, dhe operacioni i marrjes së mostrave quhet kampionim kohor.
Në fazën tjetër të përpunimit, i gjithë diapazoni i vlerave të mundshme të sinjalit ndahet në një numër të caktuar intervalesh dhe zbulohet se cilit prej këtyre intervaleve i përket vlera e mostrës aktuale. Në këtë fazë të përpunimit, vlera e sinjalit nuk merret vlerë reale mostrat dhe vlera më e afërt e sinjalit të rrumbullakosur. Kjo vlerë mund të korrespondojë me mesin e intervalit në të cilin bie ky mostër, ose me një vlerë tjetër nga ky interval (fillimi ose fundi i këtij intervali). Operacioni i zëvendësimit të vlerës aktuale të sinjalit me vlerën më të afërt të rrumbullakosur quhet kuantizimi, dhe gjerësia e këtij intervali quhet hapi i kuantizimit. Nëse të gjitha intervalet në të cilat janë ndarë vlerat e mundshme sinjalet janë identike, atëherë kuantizimi i tillë quhet uniform. Në disa raste, për shembull, kur transmetohet fjalimi, rezulton të jetë e dobishme t'i bësh intervale të tilla të pabarabarta. Në këtë rast, ata flasin për kuantizim jo uniform.
Në fazën e fundit konvertues analog në dixhital zëvendëson vlerën aktuale të mostrës me numrin e intervalit brenda të cilit qëndron vlera e këtij kampioni. Operacioni i zëvendësimit të një vlere të mostrës me një numër (kod) quhet kodim. Më e përhapura në sistemet moderne është përfaqësimi i mostrave në formën e kodeve binare. Kodet e marra më pas transmetohen përmes sistemit të komunikimit.
Blloku i thjeshtuar i transmetuesit sistemi dixhital lidhja është paraqitur në figurën 7.10. Le të shqyrtojmë funksionimin e kësaj pajisjeje.
Oriz. 7.10 Transmetues i sistemit të komunikimit dixhital
Një mesazh i vazhdueshëm nga një burim mesazhi arrin në një pajisje të quajtur kodues. Kodimi në një kuptim të gjerë i referohet funksionimit të konvertimit të mostrave të sinjaleve të vazhdueshme në një sekuencë karakteret e kodit. Si rezultat, në daljen e koduesit, sinjalet elektrike, që korrespondon me sekuencën e kodit dhe të përcaktuar mesazhi i transmetuar.
Sinjalet e kodit në formën e një sekuence pulsesh futen më pas në modulator, hyrja e dytë e të cilit furnizohet me një lëkundje të frekuencës bartëse nga dalja e sintetizuesit të frekuencës. Modulatori kryen modulimin e duhur (amplitudë, fazë, frekuencë, etj.) të lëkundjeve të frekuencës së bartësit në përputhje me sekuencën e kodit në hyrje. Sinjalet e moduluara më pas përforcohen në nivelin e kërkuar duke përdorur një përforcues të fuqisë dhe rrezatohen nga antena transmetuese.
Drejtuar në antenën marrëse rrezatimi elektromagnetik furnizohen në hyrjen e amplifikatorit dhe konvertuesit të frekuencës, ku izolohen dhe përforcohen lëkundjet e frekuencës bartëse të sinjalit të dobishëm. Demodulatori demodulon mesazhin e marrë, dhe në daljen e demodulatorit krijohet një sekuencë pulsesh që korrespondon me sekuencën e pulseve të mesazhit të transmetuar (në daljen e koduesit), i cili futet në dekoder. Dekoderi kryen operacionin e kundërt të kodimit dhe mesazhi i rindërtuar i dërgohet marrësit të mesazhit.
Në një pajisje transmetuese, koduesi dhe dekoderi zakonisht kombinohen në një njësi të vetme strukturore (zakonisht një çip) dhe blloku i kombinuar kodues-dekoder quhet kodek bazuar në shkronjat e para të përbërësve të tij. Në mënyrë të ngjashme, një njësi e kombinuar modulator-demodulator quhet modem.
Pajisjet transmetuese të radios ndryshojnë në qëllimin, kushtet e funksionimit, llojin e modulimit të sinjalit të radios dhe karakteristikat e tjera.
Treguesit kryesorë të energjisë së RPdU përfshijnë sasinë e fuqisë së sinjalit të furnizuar në antenë dhe koeficientin veprim i dobishëm. Bëhet një dallim midis fuqisë maksimale të sinjalit të dobishëm RpdU dhe vlerës mesatare të fuqisë gjatë një intervali të caktuar kohor. Efikasiteti është raporti i fuqisë së dobishme të furnizuar në antenë me fuqinë e konsumuar nga njësia e telekomandës nga burimi i energjisë.
Gama e frekuencës në të cilën funksionon kjo RPDU kuptohet si brezi i frekuencës që është i nevojshëm për transmetimin e sinjaleve të dobishme në sistemin e komunikimit dhe i ndahet këtij RPDU për gjenerimin e sinjaleve radio. Fatkeqësisht, përveç sinjaleve të dobishme, pajisje radiotransmetuese Ata gjithashtu lëshojnë dridhje anësore.
Emetimet jashtë brezit janë ato sinjale të gjeneruara nga marrësi radio, spektrat e të cilëve ndodhen jashtë brezit të caktuar për një sistem të caktuar komunikimi. Emetimet jashtë brezit janë burime të ndërhyrjeve shtesë për sistemet e komunikimit që veprojnë në brezat e tjerë të frekuencave.
Një karakteristikë e rëndësishme e sistemeve të komunikimit është qëndrueshmëria e frekuencës së lëkundjeve të emetuara. Paqëndrueshmëria e frekuencës së RPDU kuptohet si devijimi i frekuencës së lëkundjeve të emetuara në lidhje me vlerën nominale. Stabiliteti i pamjaftueshëm i frekuencës degradon cilësinë e komunikimit dhe mund të shkaktojë ndërhyrje për pajisjet radio që funksionojnë në intervalet ngjitur të frekuencave.
Sipas qëllimit të tyre, pajisjet transmetuese të radios ndahen në komunikim dhe transmetim. Sipas kushteve të funksionimit, RPDU-të ndahen në të palëvizshme dhe të lëvizshme (të instaluara në objekte lëvizëse: avionë, automobila, portativë, etj.). RPDU-të ndryshojnë gjithashtu në gamën e frekuencave të funksionimit, fuqinë e lëkundjeve të emetuara, etj.
Ministria e Arsimit e Federatës Ruse
Universiteti Teknik Shtetëror Omsk
Departamenti i RTU dhe SD
Projekti i kursit
Llogaritja, projektimi dhe projektimi i një pajisjeje radiotransmetuese
Menaxher i Projektit:
Eltsov A.K.
Zhvilluar nga:
nxënës të grupit RI-419
Kuprin V.I.,
Glazkov A.. V.
Omsk 2002
shënim
Ky projekt kursi shqyrton problemin e projektimit të një pajisjeje radiotransmetuese me valë të shkurtër me modulim amplitudë. Gjatë hartimit, zgjidhen detyrat, të cilat konsistojnë në hartimin bllok diagrami, llogaritja e një përforcuesi fuqie, vetëoscilatori kuarci dhe qarku i përputhjes element aktiv me ngarkesë. Përforcuesit e fuqisë paraprake, të ndërmjetme dhe përfundimtare llogariten sipas konstantës dhe rrymë alternative. Në fazën tjetër të projektimit, u zgjodhën përbërësit standardë - u llogaritën kondensatorët dhe rezistorët, induktorët dhe u hartua një diagram i qarkut elektrik të transmetuesit të projektuar të radios.
Prezantimi
Transmetuesit e radios janë pajisje të dizajnuara për të kryer dy funksione kryesore - gjenerimin e lëkundjeve elektromagnetike me frekuencë të lartë ose ultra të lartë dhe modulimin e tyre në përputhje me mesazhin e transmetuar. Pajisjet radiotransmetuese janë pjesë e komplekseve radio, të cilat përmbajnë edhe antena, radiomarrës dhe pajisje të ndryshme ndihmëse.
Një nga tendencat kryesore në zhvillimin e teknologjisë së pajisjeve radiotransmetuese është dëshira për të bërë një transmetues radio, nëse është e mundur, tërësisht në pajisje gjysmëpërçuese dhe qarqe të integruara. Nëse kërkohet fuqia dalëse nuk mund të sigurohet nga pajisjet ekzistuese gjysmëpërçuese të gjeneratorëve, atëherë fazat e daljes së transmetuesit kryhen në pajisje vakum: radio tuba, klystron, tubat e valëve udhëtuese etj.
Zhvillimi i një pajisjeje transmetuese radio është një zgjidhje për një kompleks çështjesh qarku dhe projektimi. Dizajni i amplifikatorit, prodhimi i tij dhe qëndrueshmëria me kalimin e kohës varen kryesisht nga sa racionalisht zgjidhet qarku dhe mënyra e funksionimit të elementeve të tij llogaritet saktë.
Transmetuesit e radios klasifikohen sipas qëllimit, kushteve të funksionimit, fuqisë dalëse, frekuencës, llojit të modulimit, etj. Bazuar në fuqinë dalëse, radiotransmetuesit në pajisjet gjysmëpërçuese mund të ndahen në fuqi të ulët, me fuqi të mesme dhe me fuqi të lartë; sipas frekuencës - me frekuencë të lartë dhe me frekuencë ultra të lartë.
Zhvillimi i brezit VHF për qëllime të komunikimit radio dhe transmetimit filloi disi më vonë se brezi HF. Kjo është për shkak të dy arsyeve: vështirësive që lidhen me amplifikimin e dridhjeve VHF dhe UHF, dhe gamës së kufizuar të përhapjes së valëve në këto vargje. Vështirësitë që lidhen me amplifikimin e sinjalit u tejkaluan me krijimin e llambave dhe pajisjeve të gjeneratorëve metal-qeramikë, funksionimi i të cilave bazohet në përdorimin e inercisë së rrjedhës së elektroneve. Gama relativisht e shkurtër e transmetuesve VHF në shumë raste kthehet nga një disavantazh në një avantazh - bëhet e mundur të përdoren në mënyrë të përsëritur të njëjtat frekuenca operative në zona të ndryshme gjeografike. shok i fshirë nga njëra-tjetra pika.
1. Zgjedhja dhe llogaritja e një bllok diagrami
Le të shqyrtojmë ndërtimin dhe llogaritjen e bllok diagramit të RPDU të paraqitur në Fig. 1. Ky opsion bllok diagrami përbëhet nga:
ZG - oshilator master (autogjenerator);
BU - kaskada tampon;
Multiplikatori i frekuencës;
PU - përforcues paraprak i fuqisë; përforcues i fuqisë përfundimtare;
M - pajisje moduluese;
Vini re se në RPDU më komplekse profesionale, në vend të një SG, përdoret një ngacmues, i cili bazohet në një sintetizues të frekuencës, dhe vetë diagrami i bllokut ka një formë paksa të ndryshme.
Detyra e llogaritjes së diagramit të bllokut është përcaktimi i numrit optimal k të fazave me frekuencë të lartë midis oshilatorit kryesor dhe amplifikatorit përfundimtar të fuqisë.
Natyrisht, vlera e fuqisë osciluese të kërkuar nga elementi aktiv i fazës së drejtimit mund të llogaritet duke përdorur formulën
;
ku është fuqia osciluese e kaskadës së n-të
Fitimi i fuqisë së fazës së nëntë.
Pasi të keni përfunduar zgjidhjen e çështjes së shpërndarjes së faktorëve të fitimit në të gjitha fazat e pajisjes së projektuar, mund të përcaktoni fuqinë e kërkuar nga oshilatori kryesor:
;
ku i = n - 1 është numri i fazave të amplifikatorit.
Stabiliteti i specifikuar i frekuencës së funksionimit të RPDU mund të arrihet vetëm duke përdorur elementë me Q të lartë, për shembull, rezonatorët e kuarcit, në oshilatorin kryesor si një sistem oshilator. Duhet të kihet parasysh se fuqia e oshilatorit kryesor nuk duhet të kalojë 20...50 mW, dhe frekuenca e rezonatorit të kuarcit nuk duhet të kalojë 10...15 MHz. Në këtë rast, mund të keni paqëndrueshmëri relative<1...2∙10-5.
Faktori i shumëzimit të frekuencës në fazat e ndërmjetme (shumëzuesit e frekuencës) përcaktohet si raporti i frekuencave të fazës së daljes dhe oshilatorit kryesor.
Duke marrë parasysh që performanca e energjisë e shumëzuesve të frekuencës është më e keqe se ajo e amplifikatorëve të fuqisë, zakonisht përdoren shumëzuesit dy dhe tre.
Vini re se në RPDU me modulim të frekuencës, shumëzimi i frekuencës bën të mundur edhe rritjen e devijimit të frekuencës.
2. Llogaritja e amplifikatorit të fuqisë me frekuencë të lartë
.1 Llogaritja e PA duke përdorur një qark me një emetues të përbashkët
Të dhënat fillestare të mëposhtme kërkohen për llogaritjen:
Fuqia dalëse e transmetuesit (90 W),
Frekuenca e funksionimit të transmetuesit (103 MHz),
Rezistenca e ngarkesës (50 Ohm).
Llogaritja elektrike e mënyrës së funksionimit të elementit aktiv kryhet veçmas për kolektorin dhe qarqet hyrëse.
Le të shqyrtojmë llogaritjen e qarkut të kolektorit të kaskadës:
1. Për të marrë fitimin dhe efikasitetin maksimal të fuqisë, transistori duhet të funksionojë në një modalitet kritik me një kënd ndërprerjeje. Për të cilat gjejmë vlerat nga tabelat ose grafikët.
Le të gjejmë fuqinë dalëse të amplifikatorit
; 
,
ku është efikasiteti i sistemit oscilues të daljes.
Amplituda e tensionit të parë harmonik në kolektor:
(Tensioni i furnizimit duhet të korrespondojë me gamën standarde të vlerave të dhëna në GOST 21128-83. Në rastin tonë, Ep = 27 V)
Tensioni maksimal në kolektor nuk duhet të kalojë të lejuarin:
Për tranzistorin tonë.
Nëse ky kusht nuk plotësohet, është e nevojshme të zvogëlohet Ep ose të merret parasysh zëvendësimi i elementit aktiv.
Amplituda e harmonikës së parë të rrymës së kolektorit
;
A.
Rezistenca ndaj ngarkesës së kolektorit
Ohm.
Komponenti DC i rrymës së kolektorit
;
ku është marrëdhënia 
- Koeficienti i formës së rrymës së daljes për harmonikun e parë.
Rryma maksimale e kolektorit (lartësia e pulsit të rrymës dalëse) është e barabartë me:
;
Konsumi i energjisë nga furnizimi me energji elektrike:
Efikasiteti qark kolektori për një ngarkesë të caktuar:
Shpërndarja e energjisë në kolektorin e tranzistorit
;
.
Llogaritja elektrike e qarkut të hyrjes së një transistori kur llogaritet qarku i hyrjes së një transistori të lidhur sipas një qarku me një OE supozon që një rezistencë Radd është e lidhur midis terminaleve të bazës dhe emetuesit, rezistenca e të cilit mund të përcaktohet afërsisht nga formula :
,
ku është fitimi i rrymës në qark me OE;
Frekuenca e ndërprerjes;
Se është kapaciteti i kryqëzimit të emetuesit.
Vlera e amplitudës së rrymës bazë:
ku është faktori korrigjues;
Sk është kapaciteti pengues i kryqëzimit kolektor.
,
ku: E'b - tensioni i ndërprerjes së rrymës së kolektorit, i barabartë (moduli) 0,6 ÷ 0,7 V për transistorët e silikonit;
NË.
Përbërësit konstante të rrymave bazë dhe emetuese:
4. Komponenti aktiv i rezistencës hyrëse të transistorit në frekuencën e funksionimit:
,
ku: gjenden sipas formulave që korrespondojnë me qarkun ekuivalent të rezistencës hyrëse të transistorit (Fig. 2):
ku: Ska = (0.2) Ska =30 pf - kapaciteti pengues i pjesës aktive të bashkimit kolektor;
rb = 0,36 Ohm - rezistenca e materialit bazë.
Nëse rb nuk është dhënë, atëherë përafërsisht mund të përcaktohet me formulën rb =
10.8 - konstanta kohore e tranzicionit kolektor;
Rezistenca e kryqëzimit të emetuesit (nëse nuk jepet, atëherë mund të merret = 0)
Vini re se parametrat dhe përdoren për të përcaktuar komponentin reaktiv të rezistencës hyrëse të transistorit.
Fuqia e ngacmimit në frekuencën e funksionimit pa marrë parasysh humbjet në qarkun e përputhjes së hyrjes:
6. Fitimi i fuqisë së transistorit në frekuencën e funksionimit:
7. Fuqia totale e shpërndarë nga transistori:
Vlera Pras është parametri fillestar për llogaritjen e regjimit termik të tranzistorit dhe sistemit të tij të ftohjes.
.2 Llogaritja e qarkut që përputhet me elementin aktiv me ngarkesën
Qarku i përputhjes kryen dy detyra kryesore. E para është shndërrimi i rezistencës së ngarkesës në rezistencë, e dyta është filtrimi i harmonikave të jashtme.
Në GVV-të me tranzistor me brez të ngushtë, veçanërisht në fazat e daljes së pajisjeve radiotransmetuese, përdoret gjerësisht një qark në formë U, diagrami i të cilit është paraqitur në figurën 3.
Për shkak të simetrisë gjeometrike të qarkut, zbatimi i tij është i mundur në , duke përfshirë në . Natyrisht, nëse rezistencat janë të barabarta, qëllimi kryesor i qarkut është të filtrojë harmonikë më të lartë të rrymës së daljes AE.
Në një numër rastesh, për shembull, nëse vlera e induktivitetit L rezulton të jetë shumë e vogël, gjë që e bën zbatimin e saj të vështirë ose të pamundur, atëherë reaktanca induktive ekuivalente zbatohet në formën e një lidhje seri të induktivitetit LE dhe kapacitetit Se. . Diagrami i qarkut në formë U në këtë rast paraqitet në formën e një qarku të paraqitur në Fig. 4.
Më poshtë është procedura për llogaritjen e qarkut të përputhjes të treguar në Fig. 4. Vini re se të gjitha llogaritjet kryhen në njësi bazë (Ohm, Hn, V, A, F, etj.).
Ne vendosim vlerën e rezistencës së valës së qarkut:
ku f është frekuenca e sinjalit.
Le të përcaktojmë induktivitetin e qarkut Le:
3. Në frekuencën e sinjalit f, qarku i llogaritur i përputhjes reduktohet në formën e treguar në figurën 3, dhe elementët L, Le, Ce janë në raport:
Vlera e L duhet të specifikohet në përputhje me formulën:
4. Përcaktoni vlerën e kapacitetit të kondensatorit Se:
5. Përcaktoni vlerën e kapaciteteve të kondensatorëve C1 dhe C2:
C1=1010 pF, (1000 pF është vlera standarde);
pF.
C2=146 pF, (150 pF është vlera standarde).
Rezistenca e futur në qark do të jetë e barabartë me:
Rin = 2,323 Ohm.
Faktori i cilësisë së qarkut të ngarkuar
ku është rezistenca e brendshme e humbjes së induktancës së lakut, e përcaktuar në procesin e llogaritjes strukturore të saj. Për llogaritjet e përafërta, mund të merrni (Ohm).
8. Me interes të veçantë është llogaritja e koeficientit më të lartë të filtrimit harmonik për fazën e daljes.
Në një rast të veçantë, kur mund të përdorni shprehjen
ku: n=2 - qark me një cikël.
Më pas, është e nevojshme të krahasohet vlera e fituar e koeficientit të filtrimit me vlerën e kërkuar të këtij koeficienti Ft, të llogaritur nga literatura. Nëse F< Фт следует переходить к двух или трехконтурной схеме согласующей цепи.
Duke pasur parasysh faktin se në një transmetues me shumë faza, të gjitha fazat pas atij të moduluar funksionojnë në mënyrën e përforcimit të lëkundjeve të moduluara, është e nevojshme të kontrolloni sistemin e ngarkesës për të siguruar gjerësinë e brezit të kërkuar:
2.3 Përzgjedhja dhe llogaritja e dizajnit të lavamanit të nxehtësisë
Për të hequr nxehtësinë nga pajisjet gjysmëpërçuese, përdoren lavamanët e nxehtësisë, veprimi i të cilave bazohet në metoda të ndryshme të shpërndarjes së energjisë termike: përçueshmëria termike, konvekcioni i detyruar natyror i ajrit dhe lëngut dhe ndryshimet në gjendjen e grumbullimit të një substance.
Ekzistojnë dy mënyra për të llogaritur kushtet termike pajisje gjysmëpërçuese me ftohës:
në vlerat e dhëna të fuqisë P të shpërndara nga pajisja gjysmëpërçuese, temperatura e trupit të pajisjes dhe temperatura e kryqëzimit pn dhe temperatura mjedisi Pastaj llogariten dimensionet gjeometrike të lavamanit të nxehtësisë;
për dimensionet e dhëna gjeometrike të lavamanit të nxehtësisë, temperaturën e ambientit Tc, temperaturën e kryqëzimit p-n ose temperaturën e trupit të pajisjes, llogaritet fuqia e shpërndarë nga një pajisje gjysmëpërçuese me një ftohës.
Në veçanti, parametrat e mëposhtëm kërkohen për llogaritjen:
P - fuqia e shpërndarë nga pajisja, W.
Temperatura e ambientit,.
Temperatura maksimale e kryqëzimit,.
Tranzicioni i rezistencës termike - strehimi, .
Rezistenca e kontaktit termik,.
1. Për të ftohur transistorin nevojitet një radiator; rezistenca termike e tij llogaritet me formulën:
2. Temperatura mesatare e sipërfaqes së ftohësit:
Tsr= P∙Kt-s.jashtë.d+ To.s=75.8°C.
Gjatësia minimale e brinjëve:
Trashësia e fundeve:
d=0,003 m=3 mm.
Trashësia e pllakës së ftohësit:
q=0,003 m=3 mm.
Distanca midis brinjëve:
b=0,012 m=12 mm.
Lartësia e brinjëve:
h=0,025 m=25 mm.
Gjatësia e brinjëve:
L=0,13 m=130 mm.
Numri i pjesëve të brinjëve:
n=(l+b)/(b+d)=10.
Gjatësia e pllakës së ftohësit në të cilën janë zhvilluar fins:
l=b(n-l)+2d=0,11 m=110 mm.
Sipërfaqja e lëmuar e ftohësit:
Sgl=L∙L=0,016 m2=16 mm2.
Sipërfaqja e sipërfaqes me dhëmbëza të lavamanit:
Sop=S1+ S2 +S3 =0,08 m2=80 mm2.
13. Koeficienti i transferimit të nxehtësisë së rrezatimit:
αl=εφf(Тср+ Т.с)=8,1 W/(m∙С).
Koeficienti i transferimit të nxehtësisë me konvekcion:
ак=А1*Тм[(Тср- To.c)/L]=3,96 W/(m∙С).
Koeficienti i transferimit të nxehtësisë në një sipërfaqe të lëmuar:
αhl= αl + αk = 12,06 W/(m∙C).
Fuqia e shpërndarë nga një sipërfaqe e lëmuar:
Rgl = αgl ∙ Sgl ∙ (Tsr-To.s) = 40 W.
Rezistenca termike e sipërfaqes së lëmuar:
Rt.hl=1/(αhl ∙ Shl)= 4,98 C/W.
Temperatura e ambientit midis pendëve:
To.c1= Тср-Н∙ (Тср - Т.с)=61°С,
Tm1=0,5(Tsr + To.s1)= 66° C.
Koeficienti i transferimit të nxehtësisë me konvekcion:
20. Koeficienti i transferimit të nxehtësisë së rrezatimit:
αl.or = εφf(Tsr+ To.s) = 1,6 W/(m∙C).
Fuqia shpërndahet nga sipërfaqja me pendë e ftohësit
RT.or=[ αk (Tsr- To.s) + αl (Tsr- To.s)] *S= 5 W.
Rezistenca termike e sipërfaqes së fundosur të ftohësit
Rt.or=(Ts-To.s)/ Rt.or= 21 C/W.
Rezistenca e përgjithshme termike e lavamanit të nxehtësisë
Rt.calc= (Rt.hl∙ RT.op)/ (Rt.hl+RT.op)= 18 C/W.
Fuqia shpërndahet nga sipërfaqet e lëmuara dhe me pendë të ftohësit
RT=Ht.gl+Rt.or= 58 W.
2.4 Zgjedhja dhe llogaritja e induktorit
Pas përfundimit të llogaritjes elektrike, duhet të zgjidhni llojin e kondensatorëve. Në këtë rast, kondensatori duhet të zgjidhet nga grupet përkatëse TKE, të ketë vlerën e kërkuar të kapacitetit (mundësisht nga seria E12), të përballojë tensionin që vepron mbi to dhe të kalojë rrymën përkatëse përmes tyre.
Për të përmbushur kërkesat e besueshmërisë, duhet të ketë një diferencë të caktuar të tensionit dhe rrymës. Nëse, në vend të rrymës dhe tensionit të lejueshëm, fuqia reaktive e lejuar tregohet në të dhënat e referencës, atëherë zgjedhja e dizajnit bëhet duke marrë parasysh vlerën e këtij parametri.
oshilator i frekuencës së fuqisë së amplifikatorit
Induktorët nuk prodhohen si standard, dhe të dhënat e gjetura nga llogaritjet e qarkut përdoren gjatë zhvillimit të dizajnit të spirales. Induktorët zakonisht kanë kthesa cilindrike dhe bëhen si me një shtresë ose me shumë shtresa. Më poshtë do të shqyrtojmë procedurën për llogaritjen e një spirale me një shtresë, një skicë e së cilës është paraqitur në Fig. 5.
Ne vendosëm raportin e gjatësisë së mbështjelljeve me diametrin e tij brenda
.
2. Përcaktoni zonën gjatësore të seksionit kryq të spirales S = lD duke përdorur formulën
ku është një koeficient që karakterizon ngarkesën termike specifike për 1 cm2 të prerjes tërthore të bobinës. Vlera tipike e këtij koeficienti:
3. Përcaktoni dimensionet e spirales në centimetra:
4. Numri i rrotullimeve të bobinës W mund të përcaktohet me formulën e njohur
ku LE është induktiviteti, μH.
5. Diametri d i telit të spirales (mm) llogaritet duke përdorur formulën:
ku Ik është amplituda e rrymës së lakut, A,
f - frekuenca e funksionimit, MHz.
Ne përcaktojmë (sqarojmë) rezistencën e brendshme të humbjes së spirales së lakut në frekuencën e funksionimit.
ku f është frekuenca e funksionimit, MHz, d është diametri i telit, mm, D është diametri i spirales, mm.
Efikasiteti i qarkut
3. Shumëzuesit e frekuencës
Shumëzuesit e frekuencës (MF) quhen të tillë GVV, frekuenca e lëkundjes, dalja e së cilës është 2, 3..., n herë më e lartë se dalja. Një përforcues ndryshon nga një përforcues i fuqisë në atë që qarku i tij i daljes është i akorduar në harmoninë e dytë, të tretë ose të n-të të tensionit të hyrjes. Duhet të theksohet se performanca energjetike e amplifikatorit është më e ulët se ajo e amplifikatorit të fuqisë, e cila është për shkak të zvogëlimit të amplitudës së komponentëve harmonikë në pulsin e rrymës së kolektorit me rritjen e faktorit të shumëzimit.
Kur ndërtoni një HF, rekomandohet të zgjidhni një transistor me një frekuencë të lartë të ndërprerjes (), pasi me rritjen e frekuenca e funksionimit() pulsi i rrymës së kolektorit zgjerohet dhe përmbajtja e harmonikave më të larta në të zvogëlohet ndjeshëm. Opsioni i llogaritjes i dhënë më poshtë supozon se relacioni është i kënaqur, d.m.th. elementi aktiv konsiderohet pa inerci.
Të dhënat fillestare të mëposhtme kërkohen për llogaritjen:
Fuqia dalëse,
Frekuenca e daljes,
N është faktori i shumëzimit.
Lloji i elementit aktiv zgjidhet në bazë të fuqisë së llogaritur të daljes dhe frekuencës së lëkundjes së daljes.
Le të shqyrtojmë llogaritjen e qarkut të kolektorit të kaskadës.
1. Këndi optimal i ndërprerjes në të cilin merren vlerat maksimale përcaktohet nga formula
2. Gjeni amplitudën e tensionit N-harmonik në daljen e elementit aktiv që vepron në modalitetin kufitar (kritik):
ku është voltazhi i furnizimit me energji të pajisjes radiotransmetuese,
Pjerrësia e vijës së regjimit kufitar.
Përcaktoni amplituda e harmonikës N-të të rrymës së kolektorit
4. Vlera maksimale e rrymës së kolektorit është
5. Komponenti DC i rrymës së kolektorit
6. Konsumi i energjisë nga furnizimi me energji elektrike
7. Fuqia e shpërndarë në kolektor
8. Efikasiteti
Ne llogarisim qarkun e hyrjes
Përcaktoni amplituda e tensionit të alternuar në bazë
ku = 4.1 është pjerrësia e karakteristikës së kalimit.
3. Përcaktoni fuqinë e kërkuar të ngacmimit
4. Fitimi i fuqisë
5. Impedanca e hyrjes në fazë
Llogaritja e vlerave të elementeve të qarkut të shumëzuesit
Komponenti DC i rrymës bazë
Ne gjejmë nga gjendja
Induktiviteti Lr gjendet nga gjendja:
lb gjejmë nga relacioni pra
sbl gjejmë nga kushti pra
4. Oscilatorë kuarci
Stabiliteti i lartë i frekuencës së funksionimit në pajisjet radiotransmetuese me shumë faza sigurohet nga një oshilator kryesor. Përdorimi aktual i gjeneratorëve LC konvencionalë si oshilatorë kryesorë, edhe kur janë marrë masa të veçanta për t'i mbrojtur ata nga ndikimet e jashtme, nuk i plotëson në mënyrë adekuate kërkesat gjithnjë në rritje për qëndrueshmërinë e lëkundjeve me frekuencë të lartë.
Përdorimi i rezonatorëve kuarc në vetëoscilatorë si pjesë e një sistemi oshilator bën të mundur ndërtimin e oshilatorëve master me karakteristika teknike mjaft të larta. Me zgjedhjen dhe llogaritjen optimale të parametrave të elementeve të qarkut dhe mënyrën e funksionimit të tyre, qëndrueshmëria e frekuencës së CG pa përdorimin e kompensimit termik dhe termostatimit përcaktohet kryesisht nga qëndrueshmëria e frekuencës së rezonatorit. Stabiliteti i frekuencës CG zakonisht vlerësohet nga ndryshimet në frekuencë për shkak të ndryshimeve në temperaturën e ambientit, efektet e faktorëve destabilizues mekanikë dhe klimatikë, si dhe nga plakja.
Ka shumë lloje të skemave CG. Përdoren gjerësisht qarqet oshilatore, të cilat përftohen duke zëvendësuar një nga induktancat e një qarku vetëoshilator me tre pika me një rezonator kuarci. Në veçanti, në intervalin e frekuencës së mesme, tre pikat kapacitive përdoren më së shumti, gjë që lejon stabilitet të frekuencës së lartë. Një tipar dallues i qarqeve të oshilatorëve është se ato funksionojnë vetëm në frekuencën e kuarcit. Nëse rezonatori i kuarcit nuk funksionon, lëkundjet ndodhin në vetë-oshilator.
Deri në 15 ... 20 MHz, rezonatorët e kuarcit funksionojnë sipas harmonikës së parë (themelore), në frekuenca më të larta përdoren lëkundjet e harmonikave mekanike teke. Rezonatori i kuarcit dhe elementi aktiv (tranzistori) zgjidhen në bazë të parametrave elektrike, si dhe kushteve të funksionimit, dimensioneve dhe kostos.
Vlera e përafërt e paqëndrueshmërisë relative të frekuencës CG, për shembull, në intervalin e temperaturës -10 °C deri +50 °C mund të jetë 2...5∙10-5. Njohja e kësaj vlere është e nevojshme kur hartoni një bllok diagram dhe zgjidhni llojin e oshilatorit kryesor.
5. Projektimi i oshilatorëve kristal me modulim të frekuencës direkte
.1 Veçoritë e ndërtimit të gjeneratorëve të kontrolluar me tension
Kur zhvilloni një CG të kontrolluar nga frekuenca, është e nevojshme të zgjidhni saktë frekuencën e gjeneratorit, rezonatorit dhe elementëve të kontrollit të frekuencës në mënyrë që të sigurohen kufijtë e nevojshëm të akordimit me stabilitet të frekuencës së lartë duke përdorur zgjidhjet më të thjeshta të qarkut. Përveç sigurimit të një devijimi të caktuar të frekuencës në CG gjatë gjenerimit të lëkundjeve FM me metodën e drejtpërdrejtë, ekziston një kërkesë për shtrembërime minimale jolineare të kanalit modulues, të cilat shkaktohen nga jolineariteti i karakteristikave të varikapit dhe rezonatorit. Mënyra më efektive për t'i reduktuar ato është të lidhni një induktor paralelisht me rezonatorin.
Për një numër arsyesh objektive, CG-të e kontrolluara me frekuencë përdoren më gjerësisht në intervalin 5..20 MHz. Në këtë gamë, rezonatorët kuarc funksionojnë, si rregull, në frekuencën themelore, vetë piezoelementët janë pllaka të sheshta, dhe vlerat e m dhe Co bëjnë të mundur marrjen e një akordimi frekuence të rendit ±1000∙10- 6 me stabilitet relativisht të lartë të frekuencës. Në frekuenca më të ulëta, piezoelementet e rezonatorëve të prerjes T kanë formën e një lente bikonvekse, e cila redukton m dhe e bën të vështirë marrjen e kufijve të akordimit të frekuencës së madhe.
5.2 Projektimi i një CG të kontrolluar nga tensioni me modulim të frekuencës
Përpilimi dhe llogaritja e diagramit strukturor në përputhje me kreun 2 të këtyre udhëzimeve duhet të ishte kryer duke marrë parasysh mundësitë reale të ndërtimit të një oshilatori master kuarci. Duke përdorur rezultatet e kësaj llogaritjeje, ne sqarojmë të dhënat e nevojshme fillestare.
Fig.6. Oscilator kuarci i moduluar me frekuencë.
Bazuar në të dhënat e referencës, ne zgjedhim një rezonator AT - një medium që funksionon në frekuencën themelore. Shënojmë parametrat e rezonatorit: Rkv, m, C0.
Zgjidhni elementin aktiv. Për shembull, transistori KT324, pjerrësia e karakteristikës statike të së cilës në një rrymë kolektori prej 1...2 mA është 35...50 mA/V. (Natyrisht, duke marrë parasysh specifikat e një detyre të veçantë, duhet të zgjidhet një transistor me parametrat e duhur).
Ne përcaktojmë rezistencën e kontrollit të vetë-oshilatorit:
,
Vini re se duhet të llogaritet për vlerën minimale të pjerrësisë S dhe = 0.2 (faktori i sigurisë së ngacmimit K3 = 5).
Le të gjejmë vlerat e kapaciteteve të reagimit (C3 dhe C4) të gjeneratorit.
Çfarë është e nevojshme për të parandaluar hapjen e varicapit duke modifikuar tensionin dhe tensionin e frekuencës së lartë;
vlera e amplitudës së tensionit modulues.
Ne përcaktojmë vlerën e reduktuar të Xrn duke përdorur formulën:
8. Ne llogarisim kapacitetin e varicapit në një tension paragjykim prej Evn - 4 V:
ku: 1/2 - koeficienti për tranzicione të mprehta.
Nga varikapat e prodhuar në treg, ne zgjedhim një të tillë që lidhjet serike të dy varikapëve japin një kapacitet afërsisht të barabartë me St. Le të marrim varikapin KV110B.
Për të mundësuar funksionimin pranë frekuencës së rezonancës serike të rezonatorit të kuarcit, induktori L2 lidhet në seri me të.
Ne përcaktojmë vlerën e induktancës akorduese për dy vlerat kufitare të kapacitetit të varikapeve të zgjedhura:
,
ku SVN është kapaciteti i varicapit kur ndërtohet një paragjykim 4V. Për më tepër, në fund të përhapjes së parametrave të pajisjeve gjysmëpërçuese, zëvendësoni vlerat e poshtme dhe të sipërme të kapacitetit në formulën për përcaktimin e kufijve të ndryshimit të induktivitetit në vend të EHV.
Pas përcaktimit të vlerave të sipërme dhe të poshtme të L2, gjejmë vlerën mesatare të induktivitetit Lav.
Ne përcaktojmë koeficientin e shtrembërimit jolinear:
11. Meqenëse koeficienti i shtrembërimit jolinear në të dhënat e burimit (Kf = 5%), për ta zvogëluar atë e lidhim induktorin L1 paralelisht me rezonatorin. Vlera e kësaj induktiviteti përcaktohet nga formula:
Ku 
- reduktuar rezistencën e induktivitetit.
Ne llogarisim koeficientin e shtrembërimit jolinear duke marrë parasysh përfshirjen e induktorit L1 paralelisht me rezonatorin:
konkluzioni
Në përputhje me specifikimet teknike, është llogaritur pajisja radiotransmetuese. Falë literaturës së mirë-dokumentuar për pajisje të ngjashme dhe bazës moderne elementare, është bërë i mundur një zbatim i thjeshtë i një transmetuesi radio. Një variant i dizajnit të tij është konsideruar.
U bë një llogaritje e një përforcuesi të fuqisë, shumëzuesit të frekuencës dhe vetë-oshilatorit kuarc të një transmetuesi radio që transmeton në brezin VHF në një frekuencë prej 103 MHz, duke siguruar një fuqi dalëse prej 90 W. Për të fuqizuar pajisjen, kërkohet një burim DC 27 V.
Shënim: konfigurimi përfundimtar dhe përzgjedhja e elementeve të qarkut kryhet gjatë prodhimit të një modeli të pajisjes transmetuese të radios.
Letërsia
1. Projektimi i radiotransmetuesve: Libër mësuesi. manual për universitetet / Redaktuar nga V.V. Shahgildyan. - Botimi i 4-të, i rishikuar. dhe shtesë - M.: Radio dhe komunikime, 2000 - 656 f.
2. Projektimi i pajisjeve radiotransmetuese: Libër mësuesi për universitetet / Ed. V.V. Shakhgildyan. - M.: Radio dhe komunikim, 1993. -512 f.
Dizajni i radiotransmetuesve: Libër mësuesi për universitetet / Ed. V.V.Shahgildyan. - Botimi i 4-të, i rishikuar. dhe shtesë - M.: Radio dhe Komunikim, 2000. - 656 f.
Dizajni i pajisjeve transmetuese të radios me mikrovalë / Ed. G. M. Utkina.-M.: Sov. radio, 1979.-320f.
Projektimi i pajisjeve radiotransmetuese duke përdorur transistorë. Udhëzime për hartimin e kurseve. - Rotoprit TIASUR. - Tomsk, 1987. - 79 f.
Sigurimi i kushteve termike për produktet elektronike./ A. A. Chernyshev, V. I. Ivanov, A. I. Aksenov, D. N. Glushkova. - M.: Energjia, 1980 - 216 f.
GOST 21128-83. Sistemet e furnizimit me energji elektrike, rrjetet, burimet, konvertuesit dhe marrësit e energjisë elektrike. Tensionet nominale deri në 1000 V. - M.: Shtëpia Botuese e Standardeve, 1983.
GOST 22579-86. Stacione radio me modulim me një brez të shërbimit celular tokësor. - M.: Shtëpia Botuese e Standardeve, 1986
GOST 12252-86. Stacione radio VHF të shërbimit celular tokësor. - M.: Shtëpia Botuese e Standardeve, 1986
Dizajn i kurseve dhe i diplomës. Udhëzime për studentët e specialiteteve 190200 dhe 200700. Omsk. - Shtëpia Botuese e Universitetit Teknik Shtetëror Omsk, 1997. - 44 f.
Pajisjet e transmetimit të radios. Udhëzime për hartimin e kurseve. - Ompi. - Omsk, 1985. - 27 f.
Altshuller G. B., Elfimov N. N., Shakulin V. G. Oscilators kuarc: Referenca. kompensim. M.: Radio dhe komunikim, 1984. - 232 f.
Rezonatorët piezoquartz: Manual / Ed. P.E. Kandyba dhe G.P. Pozdnyakova. - M.: Radio dhe komunikim, 1992 - 392 f.
Pajisjet gjysmëpërçuese. Tranzistorë me fuqi të mesme dhe të lartë: Manual / Ed. A.V. Golomedova. - M.: Radio dhe komunikime, 1989 - 640 f.
17. Libër referimi elektronik për pajisjet gjysmëpërçuese. Shulgin O.A. v.1.02
Transmetues i modulimit të amplitudës
Qarku më i thjeshtë i transmetuesit me modulim amplitudë të një vale bartëse (Fig. 8.1) përmban një ngacmues, faza të shumëzimit të frekuencës (MF), amplifikimit të fuqisë (PA) dhe një amplifikues me frekuencë të ulët (LF), të cilit i jepet sinjali i transmetuar. u hyrje) dhe modulator i amplitudës (AM).
Oriz. 8.1. Blloku i një transmetuesi të modulimit të amplitudës
Patogjenështë një oshilator kryesor me fuqi të ulët i stabilizuar nga një rezonator kuarci. Fuqia e ulët e oshilatorit master lejon përdorimin në zhvillimin e tij të pajisjeve gjysmëpërçuese me frekuencë më të lartë që kanë më pak inerci, siguron një regjim termik më të lehtë për funksionimin e pajisjes së amplifikatorit dhe rezonatorit të kuarcit, gjë që rrit stabilitetin e frekuencës. Vetë-oshilatorët e kuarcit ende funksionojnë në frekuenca relativisht të ulëta (deri në qindra MHz në harmonikë kuarci). Prandaj, pas oshilatorit kryesor, kaskadat ndizen shumëzuesit e frekuencës, të cilat rrisin frekuencën e lëkundjeve në vlerën e bartësit. Shumëzuesit e frekuencës shpesh rrisin gjithashtu fuqinë e lëkundjes. Për të krijuar fuqinë e nevojshme në daljen e transmetuesit, qarku përdor amplifikatorët e fuqisë. Si rregull, përforcuesit e fuqisë së sinjalit të radios lidhen midis fazave të shumëzuesit të frekuencës dhe e gjithë kjo rrugë quhet qark përforcues dhe shumëzues. Amplifikatori i fuqisë dalëse i transmetuesit ngarkohet në një furnizues (valore, kabllo, etj.) i lidhur me antenë.
Modulimi i amplitudës zakonisht kryhet në amplifikatorin e fuqisë dalëse. Shpesh një përforcues i tillë i fuqisë është faza përfundimtare e transmetuesit.
Literatura: NË DHE. Nefedov, "Bazat e radio-elektronikës dhe komunikimit", Shtëpia Botuese "Shkolla e Lartë", Moskë, 2002.
TRANSMETUESIT E MODULIMIT TË AMPLITUDËS
6.1. INFORMACION I PERGJITHSHEM
Siç dihet, në përputhje me GOST për termat në komunikimet radio modulimiështë procesi i ndryshimit të një ose më shumë parametrave të valës së radiofrekuencës bartëse në përputhje me ndryshimet në parametrat e sinjalit të transmetuar (modulues). Transportuesi ose valë bartëse - një valë elektrike ose elektromagnetike e krijuar për të prodhuar një sinjal radiofrekuence përmes modulimit. Sinjali modulues përmban informacionin që do të transmetohet. Kur modulimi i amplitudës(AM) parametri i ndryshueshëm (i moduluar) i bartësit harmonik është amplituda e lëkundjeve I=I(t), që ndryshon në proporcion me sinjalin që do të transmetohet U Ω ( t); Si rezultat i modulimit, fitohet një lëkundje komplekse joharmonike.
Aktualisht, fushat kryesore të aplikimit të AM janë: transmetimi audio në valët "të gjata", "të mesme" dhe "të shkurtra" (gamet e frekuencave LF, MF dhe HF) dhe transmetimi televiziv në intervalet e njehsorit dhe decimetrit (VHF dhe UHF) - transmetuesit e imazhit (shih tabelën 1.1). Për qëllime radio komunikimi, AM përdoret në aviacion në intervalet 118... 136 MHz (radiokomunikim me rreze të shkurtër). Në praktikën vendase, AM përdoret gjithashtu në transmetimin me tel me tre programe.
Ka pasur një prirje drejt një tranzicioni gradual në transmetimin radiofonik nga AM në brezin e vetëm anësor (shih Kapitullin 7). Para së gjithash, është planifikuar të transferohet transmetimi në intervalin HF në një sistem modulimi me një brez të vetëm (SM). Përdorimi i një varianti të OM që është në përputhje me AM që përdoret aktualisht dhe ruhet për të ardhmen e afërt është duke u eksploruar.
Për të krijuar programe informacioni dhe artistike për transmetimin e radios së zërit, ekzistojnë ndërmarrje të veçanta - studiot e transmetimit, shtëpitë e radios. Studiot qendrore të transmetimit janë të vendosura në Moskë. Shumë qytete të mëdha kanë studio lokale të transmetimit të radios.
Mesazhi që do të transmetohet në formën e të folurit të njeriut, muzikës, etj., konvertohet duke përdorur një mikrofon në një sinjal elektrik me një spektër kompleks në rajonin e frekuencave tonale (tinguj). Ky sinjal transmetohet nëpërmjet kanaleve speciale të telekomunikacionit (kabllo, radio stafetë, etj.) në transmetuesit e transmetimit radio, zakonisht të vendosur jashtë qytetit në të ashtuquajturat. qendrat (stacionet) radiotransmetuese.
Sinjali i zërit karakterizohet nga gjerësia e brezit të frekuencës së zënë (Ω min ... Ω max) dhe intensiteti (tensioni UΩ). Në përputhje me fjalimin, muzikën ose kombinimin e tyre të transmetuar, përbërësit e spektrit dhe vlerat e tyre ndryshojnë; transmetimi audio është një proces i rastësishëm. Për transmetuesin, ky sinjal është modulues.
Shpërndarja e fuqisë së sinjalit në brezin e frekuencës audio karakterizohet nga dendësia spektrale S(Ω) [ose S(F)]. Në Fig. Figura 6.1 tregon densitetin spektral të fjalës ruse, lidhur me densitetin maksimal spektral të vërejtur në një frekuencë afër F= 300 Hz. Siç mund të shihet, dendësia spektrale është shumë e pabarabartë. I gjithë spektri i dridhjeve akustike të perceptuara nga veshi i njeriut zë një brez të gjerë frekuencash - afërsisht 20...20,000 Hz; ndjeshmëria maksimale e veshit është rreth 1000 Hz. Komponentët spektralë më të "fuqishëm" të zërit të njeriut janë të përqendruar në një brez të ngushtë prej 200 ... 600 Hz.
Për të siguruar perceptim të kuptueshëm të të folurit gjatë komunikimeve radiotelefonike (të ashtuquajturat radiotelefonia komerciale) mjafton të kalohet në mënyrë uniforme përmes transmetuesit një brez bazë prej 300...3400 Hz (në disa raste 300...3000 ose të tjera) me një pabarazi të pranueshme në këtë brez prej afërsisht ±(2...3) dB. Për të siguruar perceptimin estetik në transmetimin e radios, është e nevojshme të transmetohet një brez frekuencash dukshëm më i gjerë me një pabarazi të caktuar të lejueshme: për klasën më të lartë (transmetimi MB FM, shih Kapitullin 8) 30... 15,000 Hz, për klasën e parë (televizioni zë) 50. ..10,000 Hz, për klasën e dytë (transmetim nga AM në valë të gjata, të mesme dhe të shkurtra) 100...6300 Hz me pabarazi të lejueshme rreth ±(0.7...1.5) dB. Kërkesat për treguesit e cilësisë së një transmetuesi për një qëllim të caktuar jepen në GOST-të përkatëse.
Oriz. 6.1. Spektri i sinjalit të të folurit
Shumica e sinjaleve do të transmetohen përmes kanaleve të radios u(t) (fjala, muzika etj.) kanë një vlerë mesatare u 0 = 0. Një përjashtim është sinjali i imazhit televiziv, i cili përmban informacion në lidhje me ndriçimin mesatar të imazhit të transmetuar (për më shumë detaje, shih Kapitullin 9).
Standardet parashikojnë tregues të caktuar të energjisë dhe cilësisë (parametrat e cilësisë) të transmetuesve, të matur kur sinjalet e testimit furnizohen në formën e sinjaleve audio harmonike. Analiza e mënyrës së funksionimit të kaskadës së transmetuesit gjatë modulimit në një përafrim të parë kryhet gjithashtu më mirë (më qartë) nën supozimin e një sinjali modulues harmonik. Prandaj, në të ardhmen do të përcaktojmë marrëdhëniet kryesore për AM me një sinjal modulues harmonik (kosinus).
.
(6.3)
Në disa raste, ne do të marrim parasysh edhe statistikat e sinjalit të vërtetë të zërit.
Me modulimin e amplitudës, d.m.th., me ndikimin e një tensioni modulues (të shëndoshë) të formës (6.3) në rrymën e anodës së burimit të ujit të nxehtë, përbërësit e spektrit të rrymës afër harmonisë së parë ndryshojnë sipas ligjit.
Në Fig. Figura 6.2 tregon një lëkundje të moduluar të formës (6.4). Zarfi i lëkundjes së moduluar riprodhon formën e valës së tensionit të frekuencës audio. Lëkundjet (6.4) mund të përfaqësohen si shuma e tre lëkundjeve sinusoidale:
. (6.5)
Figura 6.2. Diagrami i kohës së sinjalit AM
Oriz. 6.3. Spektri i lëkundjeve AM kur modulohet nga një (a) dhe
tre ( b) dridhjet harmonike
Oriz. 6.4. Diagrami vektorial i lëkundjeve AM në
modulimi nga një lëkundje harmonike
Fuqia mesatare e një lëkundjeje të moduluar me amplitudë zakonisht përcaktohet për vlerat mesatare statistikore të koeficientëve të modulimit:
Ku m av është vlera mesatare e koeficientit të modulimit për një periudhë të gjatë kohore.
Për të marrë një diapazon më të gjatë komunikimi dhe (ose) për të përmirësuar raportin sinjal-zhurmë në vendndodhjen e marrjes, është e nevojshme të rritet fuqia e komponentëve anësor të lëkundjes AM. Prandaj, ne duhet të përpiqemi për një thellësi më të madhe të modulimit t →
m maksimumi
→
1, pra rrymat e antenës I A dhe qark anodë I a1 e llambës (tranzistorit) duhet të ndryshojë në mënyrë lineare nga një maksimum i caktuar në zero. Duke marrë parasysh atë 
, ne kemi 
.
Transmetuesit AM janë projektuar si T tah = 1. Duke supozuar p = 3.5...4, marrim T e mërkurë = 0,35...0,4. Kjo do të thotë se proporcioni i brezave anësor gjatë modulimit është 1.5...2.2% R 1 maksimum dhe fuqia nominale e llambave (ose transistorëve) përdoret jashtëzakonisht pak. Informacioni gjendet në brezat anësore. Prandaj, një veçori e rëndësishme energjetike e AM (pavarësisht nga metoda e zbatimit) është si vijon: kërkon fuqinë maksimale të transmetuesit për të transmetuar fuqi relativisht të ulët të brezit anësor. R 1 maksimum . Kjo përkundër faktit se vlerat kulmore të sinjalit modulues shfaqen relativisht rrallë. Transferimet shumë artistike kanë kërkesa shumë strikte për shtrembërim jolinear, dhe për këtë arsye duhet të përballen me përdorimin e dobët të llambave.
Gjatë transmetimit të sinjaleve të të folurit, sinjalet audio të kufizuara në amplitudë furnizohen në hyrjen e pajisjes së modulimit të transmetuesit; niveli i lejuar i shtrembërimit arrihet duke përdorur pajisje të sofistikuara kufizuese. Shkalla e kufizimit zakonisht nuk kalon 12 dB: C ogre = 20 log( U m /U limit) ≤ 12 dB, ku U vigan - tension që korrespondon me fillimin e kufizimit; U m - vlera e amplitudës së tensionit të furnizuar në kufizues. Kjo arrin një ulje të faktorit të kreshtës (me rritjen e vlerës mesatare të sinjalit), një rritje të volumit dhe, rrjedhimisht, fuqinë e brezave anësore. Ky modulim quhet trapezoidale, sepse forma e mbështjellësit është e ngjashme me një trapez (Fig. 6.5). Koeficienti mesatar i modulimit është i barabartë me 0.7...0.8. Megjithatë, rritja e nivelit të prerjes me më shumë se 12 dB është e padëshirueshme për shkak të rritjes së shtrembërimit.
Oriz. 6.5. Diagrami i kohës gjatë modulimit
sinjal real duke marrë parasysh kufizimin
Ka shumë metoda të ndryshme për marrjen e AM. Në shumicën dërrmuese të rasteve, modulimi arrihet duke ndryshuar (moduluar) tensionin në ndonjë elektrodë të llambës ose transistorit; ndonjëherë dy ose tre tensione ndryshojnë njëkohësisht - të ashtuquajturat modulimi i kombinuar. Varësia e mënyrës së furnizimit me ujë të nxehtë nga tensioni i furnizimit është përcaktuar në § 2.12.
Oriz. 6.6. Grafiku i varësisë së koeficientit të thellësisë së amplitudës
modulimi dhe tensioni THD
sinjal harmonik modulues
Përshtatshmëria e një gjeneratori për AM mund të gjykohet nga të ashtuquajturat e tij karakteristikat e modulimit statik(SMX), pra sipas varësisë I a1, I a0, I A, R 1 , R 0 , η nga çdo tension i furnizimit E A, E me, E c1, U c me AM të thjeshtë ose nga një ndryshim i përbashkët i njëkohshëm i dy ose tre tensioneve me AM të kombinuar. Këto karakteristika quhen statike sepse hiqen duke ndryshuar tensionin konstant (ose E a, ose Eс1 ,) ose duke ndryshuar amplituda e tensionit të ngacmimit të furnizimit me ujë të nxehtë U Me; Nuk ka tension modulues të frekuencës audio: U Ω = 0.
Karakteristika e modulimit statik të një kaskade GWW me AM nuk merr parasysh varësinë e treguesve të cilësisë dhe energjisë së saj nga jolineariteti i rezistencës hyrëse të GWW të moduluar dhe frekuenca e sinjalit modulues Ω. Për të identifikuar këto varësi të rëndësishme, ne shqyrtojmë reagimi dinamik i modulimit GVW e moduluar, d.m.th. varësia e koeficientit të thellësisë së modulimit të amplitudës dhe treguesve të tjerë të modalitetit nga amplituda e tensionit modulues (të zërit). UΩ. Matjet kryhen në frekuencat e ofruara nga GOST; në rastet më të thjeshta është ose 400 ose 1000 Hz. Duke përdorur instrumente matëse speciale (ose përafërsisht duke përdorur një oshiloskop), thellësia e modulimit matet për gjysmë cikle pozitive dhe negative të mbështjellësit të lëkundjes AM:
Dhe 
,
Ku;
(shih Fig. 6.2 dhe 6.6). Koincidenca e këtyre varësive ( 
) dhe lineariteti i tyre tregojnë simetrinë e modulimit dhe shtrembërimet e vogla jolineare, të karakterizuara nga shtrembërim harmonik.
Për një transmetues transmetimi me AM sipas GOST në diapazonin e frekuencës 100...4000 Hz dhe në thellësinë e modulimit t ≈ 50% shtrembërim harmonik K G ≤ 1%, dhe në T= 90 % K G ≤ 2 %.
Modulimi i brezit të frekuencës Ω min … Ω max dhe pabarazia e lejueshme e modulimit T= f(Ω) në UΩ = 0,5· U A. max = konst karakterizoj përgjigje amplitudë-frekuencë transmetuesi (përgjigjja e frekuencës), me fjalë të tjera - shtrembërimi i frekuencës (Fig. 6.7).
Në përputhje me "Rregulloret ndërkombëtare të komunikimit radio" (M.: Radio and Communications, 1985), AM për qëllime të transmetimit radiofonik të zërit ose për komunikimet radiotelefonike ka simbolin AZE (përcaktimi i vjetëruar dhe i anuluar A3).
Modulator(kaskada e moduluar) e një transmetuesi radio është pajisja (kaskada) në të cilën kryhet procesi i modulimit (GOST 24375-80). Kjo është një fazë e amplifikimit të radiofrekuencës (shih Fig. 1.2) midis ngacmuesit dhe daljes së transmetuesit (antenës), d.m.th., ose një fazë dalëse (përfundimtare) ose një lloj faze e ndërmjetme.
Tensioni (sinjali) modulues (tingulli) i furnizohet transmetuesit nga një burim informacioni, për shembull nga një mikrofon në një studio transmetimi. Për të siguruar funksionimin e modulatorit, si rregull, është i nevojshëm përforcimi paraprak i sinjalit modulues. Për këtë qëllim, transmetuesi siguron një shteg të amplifikimit të frekuencës audio (pajisje modulimi), faza e daljes së së cilës në mënyrë konvencionale do të quhet një përforcues i fuqishëm i frekuencës audio (MUFA) - një fazë moduluese. Bllok diagramet e transmetuesve AM janë paraqitur në Fig. 6.8.
Oriz. 6.7. Përgjigje amplitudë-frekuencë
Oriz. 6.8. Blloko diagramet e transmetuesve me amplitudë
modulimi në fazën e daljes ( A), kaskada e ndërmjetme ( b)
dhe kur përdorni shtimin e energjisë ( V)
Siç është përmendur tashmë në kapitullin. 1, pajtueshmëria elektromagnetike (EMC) është kushti më i rëndësishëm për pajisjet moderne radio-elektronike, duke përfshirë transmetuesit radio.
Së bashku me paqëndrueshmërinë e lejueshme të frekuencës së funksionimit, nivelin e emetimeve të rreme dhe zhurmës, transmetuesi i nënshtrohet kërkesës për një nivel të pranueshëm të rrezatimit jashtë brezit.
Spektri i frekuencës së rrezatimit të transmetuesit në frekuencën e caktuar (operuese), i formuar gjatë procesit të modulimit (manipulimit), përbëhet nga rrezatimi themelor dhe jashtë brezit.
Oriz. 6.9. Modeli i kërkesave të nivelit të shtypjes
emetimet e transmetuesit jashtë brezit
Rrezatimi bazë përmban informacione të dobishme dhe merr të ashtuquajturat gjerësia e bandës së kërkuar, d.m.th., një brez frekuencash i mjaftueshëm për një klasë të caktuar rrezatimi (lloji i modulimit, qëllimi) për të siguruar transmetimin e mesazheve me shpejtësinë dhe cilësinë e kërkuar në kushte të caktuara.
Jashtë grupitështë emetimi i një transmetuesi në frekuencat menjëherë ngjitur me gjerësinë e kërkuar të brezit dhe që rezulton nga procesi i modulimit. (Rregulloret e radios, GOST "Përputhshmëria elektromagnetike e pajisjeve radio-elektronike. Terma dhe përkufizime.") Rrezatimi jashtë brezit nuk kërkohet për funksionimin e këtij transmetuesi dhe krijon ndërhyrje për sistemet e komunikimit që veprojnë në frekuenca menjëherë ngjitur me frekuencën e kërkuar brezi i këtij transmetuesi.
Emetimet jashtë brezit lindin kur transmetuesi modulohet me një spektër tepër të gjerë, për shkak të harmonive më të larta të sinjalit modulues, të cilat lindin si gjatë amplifikimit të sinjalit modulues ashtu edhe gjatë procesit të modulimit, rimodulimit, etj.
Emetimet jashtë brezit ndodhin gjithashtu kur sinjali i transmetuar kuantizohet, për shembull, në amplifikatorët e klasës D (shih § 6.8).
Në transmetimin radio AM me një gamë nominale të frekuencës moduluese prej 50... 10,000 Hz, një shkallë e mjaftueshme e shtypjes së emetimeve jashtë brezit sigurohet nga:
kufizimi i spektrit të frekuencave audio në daljen e pajisjes së modulimit (në daljen e MUZCH) me kufizues specialë të kalimit të lartë, me fjalë të tjera, filtra me kalim të ulët;
niveli i ulët i lejueshëm i shtrembërimit jolinear të transmetuesit, d.m.th. lineariteti i lartë i pajisjes së modulimit dhe modulimit (shih § 6.2 dhe 6.3).
Në GOST, niveli i lejueshëm i emetimeve jashtë brezit përcaktohet duke treguar shtypjen minimale të kërkuar të nivelit të rrezatimit në skajet e një brezi të caktuar frekuence (Fig. 6.9):
shtypja e rrezatimit jashtë brezit me 40 dB në krahasim me fuqinë bartëse në kufijtë e brezit 27 kHz, d.m.th., me një devijim nga frekuenca e bartësit prej ±13,5 kHz;
Refuzimi 45 dB në skajet e brezit 28 kHz (±14 kHz);
Refuzimi 50 dB për brezin 38 kHz;
Refuzimi 60 dB për brezin 66 kHz.
Në HVV me tuba dhe tranzistor, metodat e mëposhtme për marrjen e AM janë të mundshme:
në elektrodën hyrëse (rrjeti, baza) duke ndryshuar tensionet e paragjykimit ( E c , E b) ose eksitim ( U c , U b);
në elektrodën e daljes (anodë, kolektor) duke ndryshuar tensionin e furnizimit ( E A, E për);
metodat e kombinuara.
Literatura: V.V. Shakhgildyan, "Pajisjet transmetuese të radios", Shtëpia Botuese "Radio dhe Komunikime", Moskë, 2003.
1 . Detyrë teknike
Dizajn transmetues i transmetimit me AM (PRVAM) me parametrat e mëposhtëm:
· Fuqia në antenë (ngarkesa) P ~ =100 kW;
· Impedanca karakteristike e ushqyesit me Ф = 150 Ohm;
· Efikasiteti i ushqyesit z f = 0,80;
· Koeficienti i valës udhëtuese KBB = 0,8;
· Indeksi maksimal i modulimit m = 1;
· Gama e frekuencës së funksionimit f min - f max, 0,1 - 0,3 MHz;
· Gama e frekuencës së modulimit DF = 50 10000 Hz;
· frekuenca bartëse f 0 =200 kHz.
Analiza e specifikimeve teknike:
Transmetuesit radiotransmetues (PRB) me AM të përdorur në intervalet e valëve të gjata, të mesme dhe të shkurtra duhet të përputhen në parametrat e tyre me GOST 1392468. Në versionet me tub të transmetuesve për të marrë një sinjal AM të një fuqie të caktuar, më të zakonshmet janë anoda, anoda- modulimi i ekranit ose i kombinuar (mbi disa elektroda) në fazën terminale, amplifikimi i lëkundjeve të moduluara (UMO) përdoret më rrallë.
Si pjesë e kësaj pune, u kryen llogaritjet e mëposhtme:
· Faza përfundimtare në pikat e pikut, minimale dhe telefonike, si dhe në 100% thellësi modulimi;
· pajisje moduluese dhe parametra elektrike të elementeve të saj; transformator, mbytje, kondensatorë bllokues;
· sistemi oscilues i daljes;
2. Zgjedhja e një metode ndërtimi dizajni i pajisjes së projektuar
Për zbatimin të kësaj pajisjeje U zgjodh një opsion implementimi me modulim anodë për shkak të efikasitetit të lartë të energjisë, linearitetit të mirë dhe përdorimit të gjerë në transmetuesit e transmetimit radio. Blloku i pajisjes së projektuar është paraqitur në figurën 1.
Figura 2.1. Bllok diagrami i transmetuesit të projektuar të transmetimit të radios AM.
Llogaritja e përafërt e një radiotransmetuesi me AM sipas bllok diagramit
Sipas specifikimeve teknike, transmetuesi duhet të ketë këto parametra: P ~ = 100 kW;
indeksi i modulimit m = 1;
diapazoni i frekuencës së funksionimit f min f max = 0,1 0,3 MHz.
Bazuar në parametrat e specifikuar më lart, ne do të bëjmë një llogaritje të përafërt të elementeve të transmetuesit të radios.
Fuqia maksimale në antenë do të jetë:
Fuqitë P 1 T dhe P 1 max të ofruara nga pajisjet OK përcaktohen nga formula:
ku është efikasiteti i përafërt i sistemit oscilues të daljes. zgjedhur nga tabela e dhënë në dhe , efikasiteti i ushqyesit.
Pastaj P 1 T = 136 kW, P 1 max = 544 kW.
Për shkak të faktit se modulimi i anodës zbatohet në OK, fuqia nominale e gjeneratorit elektrik zgjidhet sipas rregullit P 1nom? 2P 1 T = 272 kW (fuqia nominale e llambave të gjeneratorit).
Sepse Gjatë zhvillimit të OK, u përdor një qark shtytës-tërheqës, më pas P 1nom i llambës = .
Zgjedhja e llojit të llambës kryhet sipas parametrave të tillë si P 1nom i llambës dhe frekuenca maksimale e funksionimit f max.
Sipas tabelave referuese të paraqitura në dhe, u zgjodh një llambë GU 66 B, me parametrat e mëposhtëm: E a nom = 10 kV; S = 0,16 A/V, P nom referencë = 150 kW.
Përshkrimi i llambës GU 66 B jepet në Shtojcën 1.
Diagrami skematik i transmetuesit të projektuar të transmetimit radio është paraqitur në figurën 2.2.
Figura 2.2 - Diagrami skematik i transmetuesit AM të projektuar.
3 . Llogaritja e fazës përfundimtare (OK)
Në këtë pikë, llogaritja OK kryhet në mënyrat e mëposhtme:
· në pikën e pikut;
· në pikën minimale;
· në një pikë telefonike;
· në 100% thellësi modulimi.
Thellësia e modulimit të tensionit të anodës m = 1 në përputhje me Termat e referencës.
Diagrami skematik i fazës përfundimtare është paraqitur në figurën 3.1.
Figura 3.1 Diagrami skematik i fazës përfundimtare.
Tensioni i furnizimit të anodës për modalitetin e pikës telefonike zakonisht zgjidhet si:
Këndi i prerjes zgjidhet brenda intervalit dhe = 80? - 90?. Në këtë rast, ne do të marrim këndin e prerjes të barabartë me 90?.
3 .1 Llogaritja e fazës përfundimtare (OK) në maksimale pikë
Llogaritja e fazës përfundimtare në pikën maksimale kryhet sipas metodës së përshkruar në dhe.
Tensioni i furnizimit të rrjetit të furnizimit dhe mbrojtjes së anodës:
E a max = E a . t (1+m)=16 kV
Faktori i shfrytëzimit të tensionit të anodës në modalitetin kufitar
Tensioni i amplitudës në anodë:
U a max = E amax o max =15,7 kV
Amplituda e harmonikës së parë të rrymës së anodës:
Unë a 1 max =2=69,2 A
Amplituda e impulsit të rrymës së anodës
Unë jam == 138,4 A
Rezistenca ekuivalente e ngarkesës së anodës:
Këndi i sipërm i prerjes përcaktohet nga ekuacioni
Ku marrim = 0,31 rad = 18 0
Komponenti DC i rrymës së anodës duke marrë parasysh majën e cunguar të pulsit
Fuqia e konsumuar nga qarku i anodës
Fuqia shpërndahet në anodë
Efikasiteti i qarkut të anodës në modalitetin maksimal
Amplituda e tensionit të ngacmimit në qarkun e rrjetit të kontrollit dhe tensioni i paragjykimit
Rezistenca e paragjykimit automatik
ku, = 71.2 0, ? 0,66
Komponentët aktual të rrjetit
ku janë koeficientët dhe, duke marrë parasysh natyrën josinusoidale të pulsit aktual, supozohen të jenë të barabartë? 0,66, ? 0.75
Konsumi i energjisë nga faza e mëparshme e kompjuterit dhe burimi i paragjykimit
Fuqia e shpërndarë në rrjetin e kontrollit
3 .2 Llogaritja e finales kaskada (OK) në pikën minimale
Llogaritja e mënyrës së pikës minimale kryhet sipas metodave të përshkruara në -. Modaliteti i pikës minimale karakterizohet nga tensione të ulëta në anodë. Në rajonin e a >0, intensiteti i regjimit rritet dhe MX është pak i përkulur. Për të zbutur këto fenomene, rezistenca automatike e paragjykimit Rc .. përfshihet në qarkun aktual.
Parametrat minimale të modalitetit llogariten vetëm për qarkun e rrjetit të kontrollit, . Të dhënat fillestare për këtë llogaritje janë U c max, E c 0, S, R c. .
Për të gjetur parametrat e rrymës së rrjetit, duke përdorur metodën e përshkruar në gjejmë nga ekuacioni
Konsumi i energjisë nga burimi i paragjykimit dhe nga PC.
3 .3 Llogaritja e finales kaskada (OK) në pikën telefonike
Llogaritja e mënyrës së pikës telefonike kryhet sipas metodave të përshkruara në dhe.
Përbërësit e rrymës së anodës
Tensioni i anodës dhe amplituda e tensionit të ngarkesës
Konsumi i energjisë dhe prodhimi
3.4 Llogaritja përfundimtare kaskadë (OK) në modulimin e modulimit
Llogaritja e OC në modulimin e modulimit kryhet sipas metodës së përshkruar në dhe.
Fuqia mesatare e konsumuar nga qarku i anodës
Fuqia e dhënë nga pajisja e modulimit
Prodhimi mesatar i fuqisë nga llambat OK
Fuqia mesatare e shpërndarë në anodë.
Fuqia mesatare e shpërndarë në rrjetin e kontrollit
4 . Llogaritja e kaskadës para-terminale
EP për kaskadën parafinale zgjidhet sipas rregulli tjetër: sipas tabelave referuese të dhëna në faktorin e fitimit të fuqisë N p = 30 .. gjendet 50. Le të marrim N p = 50. Atëherë fuqia e fazës së mëparshme që kërkohet për të ngacmuar OK është
Për këtë fuqi, është e përshtatshme një llambë GU-39 B, me P nom = 13 kW. Karakteristikat e GU 39 B janë dhënë në Shtojcën 2.
Zinxhiri P mund të përdoret si zinxhir koordinues për QAP dhe OK.
5 . R Llogaritja e pajisjes së modulimit
MMU zbatohet duke përdorur një përforcues të klasës D. Parimi i funksionimit të kësaj MMU është përshkruar në detaje në dhe. Një përforcues i klasës D push-pull është projektuar për të përforcuar sinjalin modulues. Për të furnizuar komponentin konstant I a 0t në OK, përdoret një burim i veçantë energjie me tension E at dhe induktor L d 4. Tensioni modulues U Ш furnizohet me modulatorin e gjerësisë së pulsit dhe amplifikatorin pasues të pulsit dhe më pas në llambën V 2. Llamba e dytë V 1 kontrollohet nga voltazhi që bie në rezistencën R 1 nga rryma e anodës së llambës V 2 .
Diagrami skematik i kësaj pajisjeje është paraqitur në figurën 5.1.
Figura 5.1 Diagrami skematik i një MMU me një përforcues të klasës D push-pull.
Përparësitë e kësaj skeme përfshijnë:
· një rritje e konsiderueshme e efikasitetit të amplifikatorit, për shkak të faktit se llambat e kaskadës funksionojnë në modalitetin kyç, dhe komponenti i rrymës direkte I a 0 t OK kalon përmes induktorit me rezistencë të ulët të mbështjelljes;
efikasiteti konstant i amplifikatorit në nivele të ndryshme sinjal i përforcuar (me një zgjedhje racionale të llambave, efikasiteti në një përforcues të tillë mund të arrijë 95% - 97%);
· Mungesa e një transformatori modulimi të rëndë, të rëndë dhe të shtrenjtë.
Disavantazhet e kësaj skeme përfshijnë:
· nevoja për rregullim të kujdesshëm të kontrollit të llambës, duke i eliminuar ato hapje e njëkohshme, e cila do të çonte në një qark të shkurtër të furnizimit me energji elektrike 2E a.
Diodat VD 1 dhe VD 2 janë krijuar për të parandaluar ndërprerjen e rrymës në spiralen L d 2 kur llambat janë të ndezura.
Meqenëse ka përfunduar llogaritja e parametrave të modalitetit OK, ajo përcaktohet
Bazuar në parametrat e llogaritur, zgjidhet llamba GU-66 B.
Diodat VD1 dhe VD2 zgjidhen sipas parametrave të mëposhtëm:
Tensioni i kundërt E rev E p,
Maksimumi rryma e impulsit I D max = 38 A
Rezistenca përpara e diodës së hapur r D preferohet të jetë sa më e ulët që të jetë e mundur. Vlerësimi i induktivitetit të mbytjes së filtrit L d 1 zgjidhet në disa Henrys. L d 1 = 5 Gn.
Kondensatori C 1 zgjidhet nga kushti atëherë C 1 = 253 pF
Filtri Ld 2, Ld 3, C 2, C 3 është bërë në formën e një gjysmëlidhjeje L d 2 C 2 sipas Butterworth. Prandaj
Kondensatori i bashkimit C 4 zgjidhet nga gjendja
Pastaj C 4 = 688 nF.
zgjidhet nga kushti Atëherë mund të vendosim
Rezistenca R 1 zgjidhet në mënyrë që pabarazia të plotësohet
ku është tensioni i ndërprerjes së rrymës së anodës së llambave VL1 dhe VL2.
Kështu R 1 = 150 Ohm.
Frekuenca e orës f t zgjidhet nga kushti f t = (5..8) F c. Zgjidhni f t = 70 kHz.
6 . Ra llogaria e sistemit të ciklit të daljes
Llogaritja e sistemit oscilues të daljes kryhet sipas metodës së përshkruar në dhe.
Qëllimi i sistemeve osciluese dalëse në transmetuesit e radios është të kryejnë funksionet e mëposhtme:
· miratim rezistencë aktive R Një ushqyes antenash me të nevojshme për funksionimin normal stadi i daljes me rezistencë ekuivalente të ngarkesës R e në qarkun e anodës;
· kompensim reaktancë X Një antenë ose ushqyes në mënyrë që sistemi i videokonferencës të funksionojë ngarkesë aktive dhe e dërgoi në antenë fuqia më e lartë;
· filtrimi i harmonikave të krijuara pajisjet elektronike në fazat e daljes.
Për të zgjedhur një dizajn videokonferencash, le të llogarisim filtrimin e kërkuar
Bazuar në grafikun e varësisë s VKS (kërkohet F), përcaktohet dizajni i sistemit oscilues të daljes. Për z VKS =0.92 dhe F kërkohet =2.1 10 3 në dizajnin VKS do të duket si (Figura 6.1):
Figura 6.1 Diagrami skematik i sistemit oscilator të daljes.
Impedanca e hyrjes maksimale dhe minimale të ushqyesit
Llogaritja e elementeve VKS kryhet sipas metodologjisë së përshkruar në.
Pastaj për zinxhirin e parë P kemi
Për zinxhirin e dytë P
Atëherë vlerësimet e elementeve VKS duhet të ndryshojnë brenda
7 . konkluzioni
Si rezultat i punës së bërë, u projektua një transmetues radiotransmetues me modulim amplitudë në përputhje me specifikimet teknike. U llogarit OK, pajisja e modulimit dhe sistemi i ciklit të daljes dhe u zgjodhën elementet për ndërtimin e këtyre pajisjeve. MMU është bërë sipas një qarku me një përforcues të klasës D push-tërheqëse, i cili ndihmon në rritjen e efikasitetit të amplifikatorit dhe thjeshtimin e qarkut të tij. Për të përputhur rezistencën aktive të furnizuesit të antenës me rezistencën ekuivalente të ngarkesës në qarkun e anodës, e nevojshme për funksionimin normal të fazës së daljes, si dhe për të kompensuar reaktancën e ushqyesit dhe për të filtruar harmonikat e krijuara nga pajisjet elektronike në fazat e daljes , përdoret një sistem qarku i daljes me një qark të dyfishtë në formë U.
Shtojca 1
Karakteristikat e triodës së gjeneratorit GU 66 B
Trioda e gjeneratorit GU-66B është projektuar për të përforcuar fuqinë në frekuenca deri në 30 MHz në pajisjet radio stacionare transmetuese, si në qarqet me një rrjet të përbashkët ashtu edhe në qarqet me një katodë të përbashkët.
Informacion i pergjithshem
Katoda është tungsten i karbiduar me thoriat, që nxehet drejtpërdrejt. Dizajni është metal-qeramik me kapëse unazore të katodës dhe rrjetës. Ftohje - e detyruar: anodë - ujë; këmbët - ajër. Lartësia jo më shumë se 420 mm. Diametri jo më shumë se 211 mm. Pesha jo më shumë se 23 kg.
|
Parametrat elektrikë |
||
|
Tensioni i filamentit, V |
||
|
Rryma e filamentit, A |
||
|
Pjerrësia karakteristike, mA/V |
||
|
Fitimi (në tensionin e anodës 4 kV, rryma e anodës 8 A) |
||
|
Kapacitetet ndërelektrodike, pF, jo më shumë |
||
|
ditë pushimi |
||
|
postblloku, |
||
|
Tensioni më i lartë i filamentit |
||
|
Më i madhi rryma e nisjes filament, A |
||
|
Fuqia maksimale e shpërndarjes, kW |
||
|
Temperatura më e lartë e këmbës dhe kryqëzimeve qeramike-metal, °C |
transformator i modulimit të amplitudës së transmetuesit të transmetimit
Shtojca 2
Karakteristikat e GU - 39 B
|
Faktorët ndikues të lejueshëm gjatë operimit |
||
|
Temperatura e ambientit, C 0 |
||
|
Lagështia relative e ajrit në temperatura deri në 25 °C, % |
||
|
Parametrat elektrikë |
||
|
Tensioni i filamentit, V |
||
|
Rryma e filamentit, A |
||
|
Pjerrësia karakteristike, mA/V |
||
|
Fuqia e daljes kW, jo më pak |
||
|
Të dhënat maksimale të lejueshme të funksionimit |
||
|
Tensioni më i lartë i anodës (konstant), kV |
||
|
Frekuenca më e lartë e funksionimit, MHz |
Dokumente të ngjashme
Bllok diagrami i transmetuesit, llogaritja e fazës përfundimtare. Qarku ekuivalent i rezistencës hyrëse të një transistori në një qark me një OE. Llogaritja e një pajisjeje që përputhet, filtri i daljes. Llogaritja strukturore e induktorëve. Llogaritja e elementeve bllokues.
puna e kursit, shtuar 05/09/2012
Zhvillimi i një transmetuesi radio për transmetim në radio valë ultra të shkurtra(VHF) me modulim të frekuencës (FM). Zgjedhja e një transmetuesi prototip. Llogaritja e diagramit strukturor. Llogaritja elektrike e sistemit të ngarkesës së transmetuesit, mënyra e fazës para-terminale në një kompjuter.
puna e kursit, shtuar 10/12/2014
Projektimi i një pajisjeje transmetimi radio komunikimi me modulim të frekuencës (FM). Bllok diagramet e një transmetuesi me FM direkte dhe indirekte. Llogaritja e fazës përfundimtare, qarqeve të kolektorit dhe të hyrjes. Llogaritja e qarkut të përputhjes së fazës përfundimtare me ngarkesën.
puna e kursit, shtuar 21/07/2010
Arsyetimi diagrami funksional transmetues. Llogaritja dhe përcaktimi i transistorit për fazën përfundimtare të transmetuesit. Llogaritja e fazës përfundimtare, impedanca e hyrjes së antenës, qarku i përputhjes. Përcaktimi i qarkut të kolektorit të gjeneratorit në modalitetin kritik.
puna e kursit, shtuar 14.04.2011
Karakteristikat dhe qëllimi i një marrësi transmetimi për sinjale me modulim amplitudë, bllok diagrami. Karakteristikat e cilësimeve të marrësit, përdorimi i varicaps. Metodat për llogaritjen e tensionit të zhurmës së marrësit. Analiza dhe llogaritja e një detektori të sinjalit radio.
puna e kursit, shtuar 21.04.2012
Arsyetimi i diagramit strukturor. Llogaritja elektrike. Zgjedhja e një pajisjeje gjysmëpërçuese amplifikuese. Llogaritja e filtrit të daljes. Përzgjedhja e emërtimeve standarde. Diagrami elektrik i fazës përfundimtare të fuqishme të një transmetuesi komunikimi me modulim të frekuencës.
puna e kursit, shtuar 14.11.2008
Rrjedhje kanalesh informacione të të folurit. Metodat për gjenerimin dhe konvertimin e sinjaleve. Karakteristikat e një mikrofoni radio me modulim amplitudë. Shenjat dhe klasifikimi i pajisjeve hipotekore. Thelbi dhe parimi i funksionimit të modulimit të amplitudës së një bartësi harmonik.
abstrakt, shtuar 21.01.2013
Zhvillimi i një bllok diagrami të një transmetuesi me modulim bazë, numri i fazave të amplifikimit të fuqisë, faza përfundimtare, qarku i hyrjes së tranzistorit, vetëoscilatori kuarci, ndjekësi i emetuesit. Rezistenca ekuivalente e hyrjes dhe kapaciteti i transistorit.
puna e kursit, shtuar 17.07.2010
Zgjedhja e metodës së modulimit të frekuencës. Llogaritja e një oshilatori tranzistor bazuar në një pikë tre-pikëshe. Zgjedhja e bllok diagramit ngacmues. Llogaritja elektrike e mënyrave të kaskadës së rrugës së transmetuesit. Projektimi i një qarku komunikimi me rreze të gjerë.
puna e kursit, shtuar 29.03.2014
Llogaritja e paragjykimeve dhe qarqeve të furnizimit me energji të tranzistorit. Përzgjedhja e komponentëve të radios për qarqet e komunikimit, filtrimi, furnizimi me energji elektrike për qarkun e fazës përfundimtare. Llogaritja diagram skematik transmetues. Llogaritja elektrike e një gjeneratori të kontrolluar nga tensioni me modulim të frekuencës.
Teza me temë:
Zhvillimi i një pajisjeje transmetuese radio që funksionon në modulimin e një brezi të vetëm
PREZANTIMI
DETYRA E DIZAJNIT
1. ZGJEDHJA DHE ARSYETIMI I DIAGRAMIT STRUKTURORE
2. LLOGARITJA E MËNYRËS SË FUNKSIONIMIT TË KASKAdës FINAL
2.1 Zgjedhja e llojit të tranzistorit
2.2 Llogaritja e qarkut të hyrjes së tranzistorit
2.3 Llogaritja e qarkut kolektor të fazës përfundimtare
3. LLOGARITJET DHE ZGJEDHJA E KASKADAVE TË HYRJES
3.1 Llogaritja e një oshilatori kuarci
3.2 Zgjedhja e llojit të modulatorit të balancuar
3.3 Përzgjedhja dhe llogaritja e filtrave
4. LLOGARITJA E LINJËS SË KOMUNIKACIONIT
5. SINTEZATOR I FREKUENCAVE
6. LLOGARITJA E SISTEMIT FTOHJES TE TRANZISTORIT 2T925V
7. BURIMI I ENERGJISË
PËRFUNDIM
BIBLIOGRAFI
APLIKACIONET
PREZANTIMI
Tema e këtij projekti diplome është zhvillimi i një pajisjeje transmetuese radio që funksionon në modulimin e një brezi të vetëm. Pajisjet radiotransmetuese të këtij lloji përdoren gjerësisht në diapazonin e frekuencave f = 1.5 - 30.0 MHz si komunikim, pasi sinjali i të folurit (i transmetuar) është mjaft i ngushtë - 300... 3400 Hz. Kjo është për shkak të qëllimit të këtij lloji të transmetuesve, si në aspektin e konsumit të energjisë (stacionet e radios celulare) dhe karakteristikat e këtij diapazoni i frekuencës, domethënë kapaciteti i tij i ulët informativ.
Bazuar në rrethanat e mësipërme, mund të konkludojmë se modulimi me një brez të vetëm ka një numër avantazhesh ndaj modulimit konvencional të amplitudës. Këto përfshijnë: një brez më të ngushtë të frekuencës së kanalit të radios (që do të lejojë shumëfishimin e frekuencës së kanaleve), karakteristika më të mira energjetike të transmetuesve të radios (efikasitet i rritur në krahasim me modulimin konvencional të amplitudës), shkathtësi (përdorimi në kushte stacionare si stacionet bazë, si dhe në sistemet e shërbimeve celulare - tokë, det, ajër).
Disavantazhi i këtij lloji të modulimit është diagrami i ndërlikuar i qarkut të rrugëve të transmetimit dhe të marrjes. të këtij lloji pajisje.
Kërkesat që duhet të plotësojë transmetuesi janë, para së gjithash, thjeshtësia e dizajnit të qarkut (që arrihet duke përdorur moderne baza e elementit), i cili siguron besueshmëri të lartë, aftësi për të vepruar në një gamë të gjerë të temperaturave dhe lagështisë së ambientit, lehtësinë e përdorimit, ndonjëherë rezistencë ndaj goditjeve, konsum të ulët të energjisë dhe kosto të ulët.
DETYRA E DIZAJNIT
Dizenjoni një radio transmetues komunikimi me modulim me një brez të vetëm që plotëson parametrat e mëposhtëm:
Fuqia maksimale e daljes në ushqyes – P 1 max = 10 W;
Gama e frekuencës – f = 10…16 MHz;
Impedanca karakteristike e ushqyesit – W f =50 Ohm;
Tensioni i furnizimit me energji elektrike – E = 220 V, 50 Hz (rrjeti);
Hapi i rrjetit të frekuencës – 1 kHz;
PVI = - 45 dB;
Frekuencat e modulimit – f mod = 0.3…3 kHz;
Paqëndrueshmëria relative e frekuencës - 3 * 10 - 5.
Gjatë procesit të projektimit është e nevojshme të zgjidhni dhe llogaritni:
– të hartojë dhe të arsyetojë një diagram strukturor;
– formuloni kërkesat për burimin e energjisë, jepni diagrame.
Punime grafike:
– pjesë e skemës së qarkut elektrik (e zgjedhur nga mësuesi);
– diagrami i renditjes së elementeve të kaskadës përfundimtare (pamjet e sipërme dhe anësore).
1. ZGJEDHJA DHE ARSYETIMI I DIAGRAMIT STRUKTURORE
Transmetuesit e komunikimit të këtij diapazoni të frekuencës f = 1.5...30 MHz funksionojnë, si rregull, në modulimin e një brezi të vetëm. Një sinjal me një brez të vetëm gjenerohet me metodën e filtrit në një frekuencë relativisht të ulët (f 0 = 500 kHz) dhe transferohet duke përdorur konvertuesit e frekuencës në diapazonin e funksionimit.
Ne do të ndërtojmë bllok diagramin e transmetuesit të projektuar në mënyrë të tillë që të minimizojmë shtrembërimet jolineare duke siguruar njëkohësisht një shtypje të specifikuar të rrezatimit të lëkundjeve jashtë brezit, si dhe një numër minimal qarqesh të sintonizueshme në fazat e ndërmjetme dhe përfundimtare të transmetuesin. Le të shqyrtojmë një variant të diagramit strukturor (Fig. 1), i cili plotëson plotësisht kërkesat e mësipërme.
Oriz. 1. Bllok diagrami i transmetuesit të projektuar.
Përshkrim i shkurtër i bllok diagramit të propozuar dhe qëllimi i blloqeve:
Sinjali audio nga mikrofoni përforcohet nga një përforcues me kalim të ulët (LFA) në nivelin e kërkuar dhe shkon në modulatorin e balancuar 1 (BM 1), hyrja e dytë e të cilit merr një tension me një frekuencë f0 = 500 kHz (sinjali e gjeneruar nga një sintetizues frekuence përdoret si frekuencë referencë f0 ). Frekuenca e këtij gjeneratori zgjidhet duke marrë parasysh karakteristikat amplitudë-frekuencë të filtrit elektromekanik (EMF) dhe zgjedhjen e brezit anësor të punës (sipërm). Për këtë frekuencë, industria prodhon filtra elektromekanikë (EMF) me një pjerrësi karakteristike zbutjeje S = 0,1...0,15 dB/Hz; përveç kësaj, sintetizuesi i frekuencës do të sigurojë paqëndrueshmërinë e specifikuar të frekuencës relative, pasi përdor një oshilator kuarci. Meqenëse brezi i dobishëm i sinjalit në përputhje me specifikimet teknike është 300 deri në 3000 Hz, është e mundur të përdoret një EMF, gjerësia e brezit të të cilit është 3 kHz. Sipas standardeve, për transmetuesit me një brez të vetëm me një frekuencë funksionimi mbi 7 MHz, sinjali i daljes duhet të përmbajë një brez anësor të sipërm (Fig. 2), dhe për një frekuencë funksionimi nën 7 MHz - një më të ulët. Dalja e BM 1 prodhon një sinjal të dyanshëm me një bartës të dobësuar. Shkalla e shtypjes së frekuencës së bartësit në daljen e transmetuesit përcaktohet nga modulatori i balancuar dhe EMF, dhe furnizimi i padëshiruar i energjisë përcaktohet vetëm nga parametrat e EMF. Prandaj, shkalla e pranisë së komponentëve spektralë të jashtëm në sinjal varet nga cilësia e ndërtimit të kësaj kaskade, dhe në kaskadat pasuese është e pamundur të ndryshohet raporti i këtyre komponentëve në sinjal. Pasi sinjali kalon nëpër BM 1 dhe EMF, sinjali zbehet, kështu që këshillohet përdorimi i një përforcuesi kompensimi (KU 1), nga dalja e të cilit sinjali shkon në BM2.
Hyrja e dytë e BM 2 merr një sinjal frekuencë ndihmëse f 1 = 20 MHz, e cila, e ngjashme me f 0, krijohet nga një sintetizues. Frekuenca f 1 zgjidhet mbi frekuencën e sipërme të funksionimit të transmetuesit – f B . Me këtë zgjedhje, frekuenca e kombinimit në daljen e BM 2, e barabartë me f 1 + f 0, do të jetë gjithashtu më e lartë se frekuenca e sipërme e diapazonit të funksionimit të transmetuesit. Rrjedhimisht, lëkundjet e gjeneratorit ndihmës f 1 dhe produkteve të konvertimit të rendit të parë me frekuenca f 1 + f 0, nëse hyjnë në hyrjen e amplifikatorit të fuqisë, nuk do të krijojnë ndërhyrje në diapazonin e funksionimit të transmetuesit të projektuar. Çrregullimi relativ midis frekuencave të kombinimit në daljen e BM 2, si rregull, nuk është i madh, prandaj zgjedhja e frekuencës së dëshiruar të kombinimit duhet të kryhet nga një filtër piezoceramic (PF) ose një filtër i valëve akustike sipërfaqësore, i cili ka një selektivitet mjaft të lartë. Gjerësia e brezit të këtij filtri duhet të jetë jo më pak se gjerësia e brezit sinjali i transmetuar. Pasi sinjali kalon nëpër BM 2 dhe PF, sinjali gjithashtu dobësohet, kështu që këtu këshillohet gjithashtu të përdorni një përforcues kompensues (KU 2), pas së cilës sinjali shkon në BM3.
Sinjali me një brez të vetëm nga dalja e KU 2 në modulatorin e balancuar BM3 është i përzier me frekuencën f 2. Burimi i këtyre lëkundjeve është një sintetizues i rrjetit të frekuencës diskrete, i cili gjeneron një rrjet në një gamë të caktuar me një hap të caktuar. Frekuenca f 2 zgjidhet mbi f 1, domethënë mbi diapazonin e funksionimit. Frekuencat e diapazonit të funksionimit merren në daljen e BM3 në varësi të vlerës së f 2. Ato janë të barabarta me diferencën midis frekuencave f 2 dhe frekuencave të ndërmjetme të konvertimit në daljen e filtrit të brezit f = f 2 - f 1 - f 0. Në këtë mënyrë, mund të përcaktohet diapazoni i kërkuar i rrjetit f 2.
Vlera e sipërme: f 2 = f in + f 1 + f 0 = 16 + 20 + 0,5 = 36,5 MHz
Vlera më e ulët: f 2 = f n + f 1 + f 0 = 10 + 20 + 0,5 = 30,5 MHz
Këto frekuenca janë të izoluara nga një filtër me kalim të ulët (LPF), i cili duhet të mbulojë të gjithë gamën e funksionimit. Frekuenca e ndërprerjes së filtrit të kalimit të ulët duhet të jetë jo më pak se frekuenca e sipërme e funksionimit të diapazonit.
Një sinjal me një brez të vetëm gjenerohet në një nivel të ulët të fuqisë prej 1 - 5 mW. Është sjellë në një nivel të caktuar në daljen e transmetuesit nga një përforcues linear i fuqisë me brez të gjerë, numri i fazave në të cilin përcaktohet nga vlera e fitimit nga skaji në fund:
K P = P 1 / P VX = 11,2 / 0,005 = 2240,
ku P 1 është fuqia në qarkun kolektor të fazës përfundimtare të transmetuesit,
P VX - fuqia e sinjalit me një brez të vetëm në daljen e filtrit të kalimit të ulët.
Si rezultat i amplifikimit të silosit, merret një sinjal mjaft i fortë që arrin në hyrjen e fazës përfundimtare (OC), i cili përcakton fuqinë nominale të specifikuar në rrugën e transmetimit, përcakton efikasitetin e pajisjes, përveç kësaj, qarku i komunikimit (CC) i lidhur në seri me OC përcakton nivelin e emetimeve jashtë brezit. Le të përcaktojmë numrin e fazave të amplifikimit (AS) për të marrë fuqinë nominale të specifikuar bazuar në vlerën e fitimit nga fundi në fund:
Le të supozojmë se fitimi i fuqisë së një shkalle është i barabartë me 8, atëherë numri i shkallëve të silosit mund të përcaktohet duke pjesëtuar K P me vlerën e fitimit të një shkalle.
Amplifikimi i fuqisë së sinjalit me një sasi prej të paktën 4.375 do të kryhet në fazën përfundimtare.
