Разработка и расчет структурной схемы передатчика с однополосной модуляцией

 

Первый этап—разбивка на поддиапазоны (см. 2.1). Далее—расчет (2.1) с учетом m=0. Вопрос о способе построения оконечного каскада и выборе ак­тивного элемента решается аналогично рекомендациям в 2.2. Также решается вопрос о параметрах и структуре предоконечного каскада. Будем полагать, что на вход тракта промежуточных каскадов от схемы формирования однополос­ного сигнала (СФОС) поступает колебание мощностью =0 025...0.06 Вт. То­гда вопрос о числе промежуточных каскадов и их параметрах решается на ос­нове соотношений (2.3, 2.4), при этом значение частоты для них соответствует рабочей частоте передатчика, т.е. . Следует помнить, что в тракте уси­лителя сформированного в СФОС сигнала, нельзя применять каскады умно­жения частоты.

 

Следующим этапом является разработка и расчет структурной схемы бло­ка СФОС. Здесь рассматривается фильтровый метод формирования однопо­лосного сигнала с двумя каскадами преобразования спектра исходного сигна­ла от ИИ и подавлением несущей (преднесущей) в балансных модуляторах. Тогда структурная схема блока СФОС имеет вид рис.2—совместно с трактом усиления.

 

- 12 -

На схеме (рис.2): 1,2—промежуточные усилители, 3,4—предоконечный и оконечный (ГВВ) каскады, БУ—буферные усилители, БМ—балансный моду­лятор, ПФ,ЭМФ—полосовой и электромеханический фильтры, УНЧ—усили­тель сигнала источника сообщений, —частоты поднесущей и несущей частоты, поступающие от возбудителя (синтезатора частот), 5-полосовой согласующий фильтр.

На схеме указаны мощности на выходе каскадов, которые предстоит рассчитать. Мы условились, что тогда

- коэффициент передачи ЭМФ

Полагая, что от СЧ на частотах и поступают колебания мощностью порядка 0.05Вт, коэффициенты усиления по мощности буферных усилителей:

Исходя из этих последних соотношений нужно решить вопрос о структуре каскадов буферных усилителей, полагая, что один каскад БУ обеспечивает 30...40. Вопрос о структуре УНЧ решается так же как и в 2.2 для струк­туры каскадов модулятора.

Заключительным этапом так же как и в 2.2 является составление резюме и полной структурной схемы передатчика.

 

2.4. Разработка и расчет структурной схемы передатчика с частотной мо­дуляцией.

 

Первый этап—разбивка на поддиапазоны (см.2.1).

Далее—расчет (2.1) с учетом .

Процедура формирования ЧМ - радиосигнала обычно осуществляется за­-
дающим генератором передатчика на уровне пониженных частот по сравнению с диапазоном несущих. Значения частот задающего генератора целесооб­разно устанавливать в диапазоне порядка 20..З0 МГц. Поэтому сперва следует определить необходимое значение коэффициента умножения частоты задающего генератора до уровня несущих частот. Положим, например, что

макси­мальная частота задающего генератора равна З0 МГц, а максимальная частота диапазона несущих () равна . Тогда коэффициент умножения ,а минимальная частота задающего генератора , и диапазон перестройки задающего генератора будет … 30МГц. Если задано зна­чение индекса частотной модуляции и частота модуляции , то необхо­димое значение девиации частоты на выходе передатчика будет

 

Соответственно от задающего, модулируемого по частоте генератора тре­буется получить и . Целесообраз­ными коэффициентами умножения одного каскада следует считать 2 и 3. То­гда следует обеспечить , где k—число каскадов умножения на 2 и n— число каскадов умножения на 3, общее число каскадов умножения l=k+n. Между каскадами умножения, особенно после умножения на 3, целесообразно ставить буферные усилители.

Можно предложить два типа структурных схем передатчика с ЧМ: с око­нечными каскадами на ГВВ и с оконечным каскадами, построенными по схеме умножителей частоты (на варакторах), последний тип целесообразно приме­нять в диапазоне СВЧ. При этом для варакторного варианта передатчика перед трактом варакторных умножителей следует помещать один-два каскада, по­строенных по схемам ГВВ, последний из которых служит как бы источником мощности ВЧ-колебаний для варакторного умножения частоты, т.к варакторные умножители не являются усилителями мощности ВЧ-колебаний. Этот ГВВ будет самым мощным каскадом передатчика. Приведем для примера струк­турную схему передатчика варакторного типа (рис 3).

 

 

 

На рисунке3: 1,2—буферные усилители (ГВВ) для возбуждения цепочки ва­ракторных умножителей 3,4, каждый из которых построен по схеме умноже­ния на 2; между задающим генератором (ЗАГ) и усилителями расположена цепочка трех умножителей частоты на 3. Общий коэффициент умножения в схеме . На рисунке также указаны выходные мощности каскадов. Ориентировочные расчетные соотношения мощностей аналогичных каскадов имеют вид:

 

Выбор элементной базы должен соответствовать значениям Р и для каждого каскада, например, для каскада 4: и , для каскада 2: и , т.е. , для каскада первого утроителя: и , т.е. и т д.

Пример схемы первого типа (с ГВВ на выходе):

 

 

На рисунке4: 1,2,3,4—оконечный, предоконечный ГВВ, промежуточные уси­лители; умножители частоты транзисторного типа с общим коэффициентом умножения:

N=3² ∙ 2=18, .

Мощностные параметры каскадов определяются аналогично параметрам каскадов 1,2 и умножителей схемы Рис.3. Для буфер­ных усилителей 3,4 следует ориентироваться на соотношение (2.4). Частотные параметры определяются аналогично предыдущему случаю. Заключительный этап тот же что и в 2.2.