Обзор литературы и патентные исследования

Новосибирский Государственный Технический Университет

Кафедра КТРС

Курсовой проект

на тему:

“Расчёт передатчика системы спутниковой связи”

Факультет: РЭФ

Группа: РКС 10-62

Выполнил: Плотников Р.М.

Проверил: Денисов А.Н.

Дата:

Новосибирск

Содержание

Введение.......................................................................................................... 3

1. Обзор литературы и патентные исследования......................................... 4

2 Разработка схемы электрической структурной.......................................... 6

3 Разработка схемы электрической функциональной................................... 8

4 Разработка схемы электрической принципиальной................................. 11

4.1 Обоснование выбора оконечного усилитель мощности.................... 11

4.2 Расчет оконечного усилителя мощности............................................ 12

4.3 Обоснование выбора умножителей частоты...................................... 15

4.4 Расчет третьего умножителя частоты................................................. 16

4.5 Расчет первого умножителя частоты.................................................. 19

4.6 Обоснование выбора фазового модулятора...................................... 23

4.7 Расчет фазового модулятора............................................................... 24

4.8 Обоснование выбора предварительного усилителя мощности......... 25

4.9 Обоснование выбора автогенератора................................................. 26

4.10 Расчёт автогенератора....................................................................... 27

4.11 Обоснование выбора цепи согласования.......................................... 31

4.12 Расчет цепи согласования.................................................................. 31

Заключение.................................................................................................... 33

Список используемой литературы............................................................... 34

Введение

ХХ век ознаменован огромными достижениями человечества в самых разных отраслях науки и техники, а самое главное – проникновением одной отрасли в другую. Когда успехи в развитии одной отрасли соединяются с успехами в другой, получается поразительные результаты. Эти гигантские достижения позволили добиться такого прогресса, о котором не могли мечтать даже самые изощренные фантасты прошлого века.

Открытие радио, внедрение в повседневную жизнь радиосвязи и радиовещания, магнитной записи и электронного телевидения, электроники и вычислительной техники с одной стороны, и грандиозный прорыв в области ракетно-космической техники с другой, позволил осуществить глобальное спутниковое телевидение.

Передатчики спутниковой связи нашли широкое применение во многих отраслях человеческой деятельности. Большая пропускная способность, высокое качество связи обусловили интенсивное развитие спутниковой связи. На сегодняшний день большое количество спутников находятся в эксплуатации в разных странах мира.

Передатчики спутниковой связи строятся таким образом, чтобы обеспечить высококачественную передачу любой информации. Передатчики спутниковой связи способны одновременно передавать сигналы изображения, программ цветного телевидения, его звукового сопровождения, изображений газетных полос и радиовещательных программ. Развитие спутниковой связи позволило успешно решить проблему устойчивого приема центральных программ радиовещание и телевидения.

Цель данной работы – спроектировать радиопередающее устройство, произвести электрический расчет каскадов радиопередатчика.

Обзор литературы и патентные исследования

При выполнении курсового проекта потребовалось обратиться к различным источникам информации, был рассмотрен материал, изложенный в специальных учебных пособиях. Из рассмотренных инженерных решений были выбраны наиболее точно отвечающие передатчику данного типа, а также соответствующие техническому заданию проекта.

В [2] рассмотрены состояние и тенденции развития спутниковой связи. В книге изложены основные принципы построения данной системы, рассмотрены основные виды модуляции, применяемого в настоящее время в спутниковой связи. Описаны общие представления о диапазонах частот, мощностей, форме и числе передаваемых каналов и других характеристик, позволяющих максимально эффективно использовать выделенную для этой системы полосу частот, обеспечивая качественный прием и передачу информационных данных, таблица 1.1

Таблица 1.1

В литературе [2] описаны рекомендации МККР по допустимым нормам нестабильности частоты , приведены требования проектирования, изготовления и эксплуатации, а также все допустимые меры, которые нужно неукоснительно применять для ослабления побочных излучений.

Оборудование земных станций строят таким образом, чтобы обеспечить высококачественную передачу любой информации. Полосу одного передатчика обычно используют для одновременной передачи различных данных, т.е. ее уплотняют. Передатчики земных станций являются элементом тракта, и требования к ним формируются в процессе разработке линии с учетом параметров других элементов линии связи. Для спутниковой связи характерна большая девиация частоты. Исследование искажений ФМ сигналов в радиочастотных трактах показали, что для высококачественной передачи необходима полоса пропускания тракта 25…27 МГц. В пределах полосы частот наибольшее

отклонение АЧХ не должно превышать 1db[5].

В передатчике спутниковой связи чаще всего используют в качестве оконечного усилителя – мощный клистронный усилитель СВЧ, обоснование выбора конкретного клистрона, его преимущества перед другими усилителями мощности приведены в литературе [2].

Исследования автогенераторов, с требуемыми параметрами, для лучшего удовлетворения условиям ТЗ производились с помощью литературы [3]. Автогенератор преобразующий энергию источников питания в энергию высокочастотных колебаний. В отличие от усилителей в автогенераторе колебания на выходе возникают самостоятельно в отсутствии внешних воздействий. В настоящее время, как правило, все автогенераторы выполняются с использованием транзисторов в качестве усилительных элементов. Невысокие рабочие напряжения транзисторов определяют пониженное напряжение и малую рассеиваемую мощность на колебательной системе, что повышает стабильность частоты транзисторных автогенераторов по сравнению с ламповыми. На практике большей частью находят применение так называемая трехточечная схема транзисторного автогенератора. Так как в ней выполняется два необходимых условия: баланс фаз и баланс амплитуд. Главное требование, предъявляемое к автогенераторам, - высокая стабильность частоты. Для создания стабильных автогенераторов необходимо использовать высокодобротные колебательные системы, обладающие стабильной резонансной частотой. На обычных LC элементах удовлетворить эти требования сложно. Поэтому применяют кварцевые резонаторы, добротность которых несколько десятков тысяч и даже миллионы. Основные схемы включения кварца: в цепь обратной связи, между коллектором и базой, между эмиттером и базой или эмиттером и коллектором. Во всех приведенных схемах кварц играет роль индуктивности. На практике чаще всего используется схема емкостной трехточки [3]. Схема отличается конструктивной простотой и легкостью настройки, такая схема будет применена в проектируемом передатчике.

Особенности умножителей частоты при высокой частоте сигнала, свойственные данному проекту, рассмотрены в материалах [3] и [4], также с последнего источника был взят фазовый модулятор.

Для составления конструкторского чертежа УСВЧ, по условию ТЗ, и выбора рационального охлаждения использовалось литература [5]. При определении теплового режима использовали web-интегрированную среду для расчета РЭА, которой можно получить на сайте http://skr.radioman.ru/thermal/, используя подраздел “Расчет теплового режима блока в герметичном корпусе с внутренним перемешиванием”

Дата добавления: 2015-10-24