Курсовая работа: Проектирование связного радиопередатчика с частотной модуляцией

 – сопротивление нагрузки,

 – мощность в нагрузке (от двухтактной схемы).

Симметрирующую линию выполним на отдельном ферритовом кольце, а основные линии на одном кольце и с одинаковым количеством витков.

1. Амплитуда напряжения и тока в нагрузке, напряжение генератора

2. Напряжение, продольное напряжение  и ток в линиях (см. рис.7.)

 – на всех линиях;

 – ток во всех линиях;

– напряжения на линиях.

3. Требуемая индуктивность линий

– для всех линий

где a1=0,1 – коэффициент, учитывающий неравномерность АЧХ ТДЛ (взят из табл. 5.1 [2] для фильтра первого порядка исходя из допустимой нерав6омерности АЧХ на fн ТДЛ)

4. Выбор кабеля (табл. 3.3 в [1])

Марку кабеля выберем исходя из требуемого волнового сопротивления линий, которое составляет 16,5 Ом и 8,25 Ом, с возможным отклонением не более чем на 10–20% в обе стороны. Выбираем полосковый кабель РП18-5-11 с волновым сопротивлением  и полосковый кабель РП9-5-11 с волновым сопротивлением .

Рис.8а. Поперечное сечение полоскового кабеля РП18-5-11

Рис.8б. Поперечное сечение полоскового кабеля РП9-5-11

 – КБВ линии (должно быть не ниже 0,8..0,9),

 – КБВ линии (должно быть не ниже 0,8..0,9).

Рассчитаем максимально допустимые ток и напряжение для всех линий (данные берутся из табл. 4.2 в [2]):

Параметры кабеля:

диэлектрическая проницаемость фторопласта ;

геометрические размеры кабелей в поперечном сечении указаны на рис.8а и 8б.

4. Геометрические размеры линий

q = 30° – допустимая электрическая длина линии;

с – скорость света;

 – геометрическая длина линий.

5. Выбор феррита

Марку феррита выберем по данным табл. 3.4 в [1]. В мощных устройствах используются материалы с малой магнитопроницаемостью, но с большой добротностью Q, а так же исходя из условия обеспечения теплового режима. Этим требованиям удовлетворяет феррит 50ВНС 

Параметры феррита:

m = 50;

при B=0,001 T и f=30 MГц.

Рассчитываем максимальную Bfраб:

6. Выбираем конструкцию трансформатора и сердечников

Трансформатор выполним по многовитковой конструкции (геометрическая длина кабелей позволяет это сделать), причем верхние и нижние линии будут выполнены на одном сердечнике, а симметрирующая линия будет наматываться на отдельный феррит. Внутренний диаметр ферритовых сердечников d1 и d2 должен быть таким, чтобы была возможность сделать несколько витков для каждой линии.

 –

необходимый минимальный объем сердечника для симметрирующей линии;

 –

необходимый минимальный объем сердечника для основных линий;

Выберем размеры сердечника из стандартных значений, приведенных в табл. 4.4 в [2]:

–для симметрирующей,

– для основных линий.

Рассчитаем число витков: для симметрирующей линии

;

для основных линий

Периметр колец по внутреннему диаметру: – симметрирующее и – основное;

Кабель занимает на симметрирующем кольце –  на основном –, т.е. данные кольца подходят.

Уточним полученную продольную индуктивность для симметрирующей и основных линиях соответственно:

Поскольку LПР1 значительно больше LПР.ТР, то можно уменьшить длину симметрирующей линии и число витков. Возьмем число витков равным 3, тогда длина линии составит 81 мм. Ферритовое кольцо оставим прежним.

Так как LПР2 намного больше LПР.ТР, то можно уменьшить длину основных линий и число витков. Возьмем число витков равным 2, тогда длина линии составит 80 мм. Ферритовое кольцо оставим прежним.

Амплитуда магнитной индукции для – симметрирующей линии;

– основных линий;

Схема удовлетворяет всем требованиям.

7. Тепловые потери в ферритах и КПД трансформатора

–удельные тепловые потери в феррите симметрирующей линии;

–удельные тепловые потери в феррите основных линий;

–

мощность потерь в феррите симметрирующей линии по всему объему;

–

мощность потерь в основном феррите по всему объему;

 – КПД трансформатора.

2.6 Расчет схемы сложения мощностей

Для сложения мощностей четырех идентичных модулей будем использовать мостовую схему суммирования по току от 4-х генераторов (см. рис. 9). Для использования в схеме оконечного каскада преобразуем данную схему путем введения дополнительных фазокомпенсирующих линий и дополнительных балластных сопротивлений (см. рис. 10).

рис.9. Схема моста сложения по току для четырех генераторов

рис. 10. Преобразованная схема сложения мощности от четырех генераторов с повышающим трансформатором

Недостатком данной схемы является то, что она понижает входное сопротивление в N раз, где N – число модулей, поэтому придется на выходе схемы суммирования поставить трансформатор, который поднимет выходное сопротивление до первоначального уровня.

В преобразованной схеме все линии имеют волновое сопротивление равное R, все балластные сопротивления равны R, R = 50 Ом.

Для схемы сложения мощностей достаточно провести расчет трансформатора от одного модуля, поскольку все они одинаковые. Расчет повышающего трансформатора так же проведем в данном разделе.

Сначала рассчитаем схему сложения мощностей. Расчет ведем, предполагая, что у нас аварийный режим, т.е. работает только один генератор.

Исходные данные для расчета:

RН = 12,5 Ом; RБ = 50 Ом;

 – мощность в нагрузке (мощность  4 двухтактных схем)

1. Амплитуда напряжения и тока в нагрузке и в линии

 – напряжение в нагрузке;

 – ток в нагрузке;

 – напряжение генератора;

 – напряжение на линии;

 – ток в линии;

2. Требуемая индуктивность основной линии

3. Выбор кабеля (табл. 3.3 в [1])

Марку кабеля выберем исходя из требуемого волнового сопротивления линий, которое составляет 50 Ом, с возможным отклонением не более чем на 10–20% в обе стороны.

Выбираем коаксиальный кабель РК-50-06-21 с волновым сопротивлением . 

Страницы: 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8