Курсовая работа: Проектирование связного радиопередатчика с частотной модуляцией

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

Параметры кабеля:

диэлектрическая проницаемость фторопласта ;

геометрические размеры кабеля в поперечном сечении указаны на рис.11.

4. Геометрические размеры линии

q = 20° – допустимая электрическая длина линии;

с – скорость света;

рис. 11. Геометрические размеры кабеля РК50-06-21

5. Выбор феррита

Марку феррита выберем из табл. 3.4 в [1], исходя из того, что в мощных устройствах используются материалы с малой магнитной проницаемостью и 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.

6. Конструкция трансформатора и сердечника

Конструкция трансформатора определяется длиной линии и гибкостью кабеля. При длине линии 7,2 см подходит одновитковая конструкция. Внутренний диаметр ферритового сердечника d должен превышать диаметр линии, т.к. в одном кольце будет проходить сразу  три линии (четыре для балластных сопротивлений). Выберем его из стандартных значений, приведенных в табл. 4.4 в [2]: .

Внешний диаметр ферритового сердечника D определяется из условия: Bfраб<Bfmax,  а Lпр не должна быть ниже Lпр.треб.

внешний диаметр ферритового сердечника найдем как

Из табл. 4.5 в [2] находим размеры стандартных ферритовых сердечников. Удобно использовать трубчатые ферритовые сердечники, т.к. это упрощает конструкцию:

– внешний диаметр и высота трубки ферритового сердечника;

 – число ферритовых трубок.

Рис.12. Трубка ферритового сердечника

По известным конструктивным параметрам сердечника определим Bfраб и Lпр и сравним эти значения с допустимыми.

Поскольку LПР значительно больше LПР.ТР, то можно уменьшить длину линии и число колец. Возьмем число колец равным 3, тогда длина линии составит 36 мм.

Как видно из расчетов схема удовлетворяет всем требованиям.

7. Тепловые потери в феррите и КПД трансформатора

– удельные тепловые потери в феррите;

– мощность потерь в феррите по всему объему;

 – КПД трансформатора.

Основная и фазокомпенсирующие линии имеют одинаковые геометрические размеры, выполняются на одинаковых кабелях и вставляются в одно ферритовое кольцо (см. рис. 10).

Теперь проведем расчет повышающего трансформатора. Трансформатор выполним по схеме трансформации напряжения 1:2, но т.к. при этом ZC1 должно быть равным 25 Ом, а нам нужно, чтобы , тогда включим по две линии параллельно (рис. 10).

Исходные данные для расчета:

RВХ = 12,5 Ом; RН = 50 Ом;

 – мощность в фидере.

1. Амплитуда напряжения и тока в нагрузке и в линии

 – напряжение в нагрузке;

 – ток в нагрузке;

 – напряжение генератора;

 – ток в линиях;

 – напряжение на линиях;

 – продольное напряжение на верхних линиях, на фазокомпенсирующей оно равно нулю.

2. Требуемая индуктивность линий

–для основной линии,

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)

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, как и в предыдущем случае, коаксиальный кабель РК-50-06-21 с волновым сопротивлением . Параметры кабеля приведены выше.

4. Геометрические размеры линий

q = 20° – допустимая электрическая длина линий;

с – скорость света;

 – геометрическая длина линий.

Геометрические размеры кабеля указаны на рис.11.

5. Выбор феррита

Марку феррита выберем, как и для схемы сложения мощностей – 50ВНС.

Параметры феррита: m = 50; при B=0,001 T и f=30 MГц.

6. Конструкция трансформатора и сердечника

Выберем одновитковую конструкцию (аналогичную вышерассчитанной). Внутренний диаметр ферритового сердечника d должен примерно в два раза превышать диаметр линии, т.к. сквозь кольцо пропустим две линии. Выберем его из стандартных значений, приведенных в табл. 4.4 в [2]: .

Внешний диаметр ферритового сердечника D определяется из условия: Bfраб<Bfmax,  а Lпр не должна быть ниже Lпр.треб.

внешний диаметр ферритового сердечника найдем как

Из табл. 4.5 в [2] для трубчатых ферритовых сердечников находим:

– внешний диаметр и высота трубки ферритового сердечника;

 – число ферритовых трубок (см. рис 12).

По известным конструктивным параметрам сердечника определим Bfраб и Lпр и сравним эти значения с допустимыми.

Поскольку LПР значительно больше LПР.ТР, то можно уменьшить длину линии и число колец. Возьмем число колец равным 3, тогда длина линии составит 36 мм.

Как видно из расчетов схема удовлетворяет всем требованиям.

7. Тепловые потери в феррите и КПД трансформатора

– удельные тепловые потери в феррите;

– мощность потерь в феррите по всему объему;

 – КПД трансформатора.

Основные и фазокомпенсирующие линии имеют одинаковые геометрические размеры и выполняются из одинаковых кабелей.

Рассчитали выходную часть ОК, а именно отдельные усилительные модули, выполненные по двухтактной схеме, схемы симметрирования и преобразования выходного сопротивления, а также схему сложения мощностей от четырех синфазных генераторов. Схему деления мощности, которая распределяет ее на усилительные модули, выполним точно так же, как и схему сложения, при условии ее зеркального отображения.

Данный оконечный каскад позволяет получить заданную по ТЗ мощность в нагрузке, но для этого он должен получать на входе каждого модуля мощность равную 22 Вт, т.е. предоконечный каскад должен генерировать мощность порядка 100 Вт. Такую задачу можно реализовать, используя одну двухтактную схему усиления на транзисторах КТ970А. Данный транзистор может обеспечить максимальную мощность 100 Вт в нагрузке. Используя его на половинную мощность (50 Вт), что увеличивает надежность работы всего каскада, получим от двухтактного генератора 100 Вт, что нам и необходимо. Для передачи общей мощности в нагрузку, т.е. в ОК можно использовать ТДЛ, аналогичную вышерассмотренной.

Транзистор КТ970А может обеспечить усиление по мощности в 4–13 раз, значит, реально мы можем получить усиление в данном каскаде в 8–9 раз, а значит, мощность на входе предоконечного каскада должна быть равной 10–12 Вт. Такую мощность можно получить от усилителя (предварительного), выполненного на одном транзисторе, например на 2Т934В, который обеспечивает мощность 25 Вт. Используя его на половинную мощность, чтобы увеличить надежность, получим те самые 12–13 Вт в нагрузке, т.е. в предоконечном усилителе. Коэффициент передачи по мощности данного транзистора составляет 5–15, что вполне достаточно, т.к. в этом случае на вход предварительного усилителя будет поступать сигнал мощностью в 1 Вт.

Страницы: 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8