Связные радиопередающие устройства с частотной модуляцией

Рефераты / Коммуникации, связь и радиоэлектроника / Связные радиопередающие устройства с частотной модуляцией

где D - диаметр намотки катушки, см;

F - коэффициент формы катушки, зависящий от отношения длины намотки катушки l к ее диаметру D. Для катушек диаметром до 5 см обычно берут = 0,5 - 0,8. Примем = 0,5 Тогда из графика для коэффициента формы катушки (рис.9) F = 13

.10-3.

Рис.9 График зависимости коэффициента формы катушки

Поскольку величины D, , выбираются произвольно, необходимо проверить правильность выбора - должно выполнятся равенство . При совпадении результатов с точностью + (5 - 7)% расчет можно считать законченным.

Для L: D = 2,3 мм, l = 1,15 мм, N = 1 виток;

Для L2: D = 3 мм, l = 2,6 мм, N = 1 виток;

Для L4: D = 2,4 мм, l = 1,2 мм, N = 1 виток.

3. Расчет ГУН

3.1 Выбор основных параметров и активного элемента

ГУН имеет две регулировки частоты: регулировка частоты по диапазону (управляющее напряжение в этом случае поступает с синтезатора сетки дискретных частот) и модуляция частоты сигналом. Регулировки производятся с помощью двух варикапов.

Диапазон частот, в котором работает ГУН лежит от 40 до 45 МГц, т.к после него идут два умножителя частоты сигнала в два раза, т.е.

fнг= 40 МГц; fвг= 45 МГц

Мощность, которую должен развивать ГУН в нагрузке примем равной 10 мВт.

На рис.10 представлена принципиальная схема ГУНа, расчет которой приведен ниже.

Рис.10 Схема ГУН с частотным модулятором

Для упрощения расчета автогенератора выберем безынерционный транзистор для частоты автоколебаний, например, КТ306А.

1. Параметры идеализированных статических характеристик:

сопротивление насыщения транзистора на высокой частоте rнас » 35 Ом;

коэффициент усиления по току в схеме с ОЭ на низкой частоте (f→0) βо= 50; сопротивление базы rб = 15 Ом;

2. Высокочастотные характеристики:

граничная частота усиления по току в схеме с ОЭ fт =600 МГц;

емкость коллекторного перехода Ск = 4 пФ;

емкость эмиттерного перехода Сэ = 5 пФ;

3. Допустимые параметры:

предельное напряжение на коллекторе Uкэ доп = 10 В;

обратное напряжение на эмиттерном переходе Uбэ доп = 3 В;

постоянная составляющая коллекторного тока Iко. доп = 30 мА;

максимально допустимое значение коллекторного тока Iк. макс. доп= 50 мА;

4. Тепловые параметры:

максимально допустимая температура переходов транзистора tп. доп= 150 ºС;

тепловое сопротивление переход - корпус Rпк= 100 ºС/Вт;

5. Энергетические параметры

Pвых = 0,4 Вт; Ек = 40 В; h = 40%; Кр = 4,5.

Проверим, можно ли пренебречь инерционностью этого транзистора в данных условиях. Для этого необходимо выполнение условия:

где f - частота генерируемых колебаний, fS - граничная частота транзистора по крутизне.

Граничная частота транзистора по крутизне определяется выражением:

где распределённое сопротивление базы rБ берется из справочника, а крутизна статической проходной характеристики S0:

где - температурный потенциал перехода; зададим постоянную составляющая тока коллектора - Iк0 = 3 мА

Подставляя рассчитанные величины в начальную формулу, получим:

Таким образом, транзистор в данном случае можно считать безынерционным устройством.

3.2 Расчет автогенератора

1. Задаемся фактором регенерации G = 5;

2. Берем коэффициенты Берга из справочника:

3. Определяем первую гармонику ток коллектора

А;

4. Напряжение на коллекторной нагрузке автогенератора

В;

5. Сопротивление коллекторной нагрузки

Ом;

6. Зададимся величиной коэффициента использования по напряжению:

7. Напряжение питания В, выберем стандартное ЕК = 9 В;

8. Мощность, подводимая к автогенератору

Вт;

9. Рассеиваемая на коллекторе мощность

Вт;

10. Коэффициент обратной связи

11. Напряжение обратной связи

12. Входное сопротивление автогенератора

Ом;

13. Постоянная составляющая тока базы

мкА;

14. Смещение на базе

В.

3.3 Расчет элементов колебательного контура

Элементы колебательного контура должны быть рассчитаны так, чтобы обеспечивалось найденное ранее сопротивление нагрузки автогенератора при рассчитанном значении коэффициента обратной связи К. Характеристическое сопротивление колебательного контура r выберем равным 200 Ом. Примем добротность ненагруженного контура QXX = 120, то при передаче в нагрузку 10 - 20 процентов колебательной мощности автогенератора нагруженная добротность QH будет