Министерство  Российской Федерации                                                   по связи и информатизации

       Кафедра ППУ

       Курсовой  проект

 

       по  курсу Радиопередающие устройства 

       «Разработка передатчика для  радиовещания в синхронной сети» 
 
 
 

       Выполнил:

       ст-т  гр Р-12

       Нагорный  А.В. 

       Проверил:

       Рыбочкин  В.Е. 
 
 

       Новосибирск 2003

       Содержание

       1.Введение………………….………………………………………..……..стр. 2 

       2.Разработка  структурной схемы  передатчика………………..…….стр. 3 

3.Расчет  выходного каскада………………………………………..……стр. 4

         3.1.Расчет в пиковой точке

           3.1.1.Расчет анодной  цепи

              3.1.2.Расчет цепи  управляющей и  экранирующей сеток

         3.2.Расчет в телефонной  точке

         3.3.Расчет генератора  УМК на ЭВМ 

      4.Расчет  предвыходного каскада……………………………..……....…стр. 9

         4.1.1.Расчет коллекторной цепи в максимальном режиме

         4.1.2.Расчет базовой  цепи в максимальном  режиме 

      5.Расчет  предварительного  каскадов в максимальном  режиме……стр.12

         5.1.Расчет коллекторной  цепи в максимальном  режиме

         5.2.Расчет базовой  цепи 

      6.Расчет промышленного КПД…………………………………………стр.15 

      7.Расчет  себестоимости часа  эксплуатации передатчика………..стр. 16 

      Структурная схема передатчика…...…………………………..…….стр. 17 

      Принципиальная  схема передатчика…...…..…………………..…….стр. 18 

      Список  используемой литературы…………………………………….стр. 19

       1 Введение

       Для повышения эффективности работы передатчиков и улучшение слышимости РВ передач на низких и средних частотах были созданы и введены в эксплуатацию сети синхронного радиовещания, в которых большее число радиостанций, передающих одну и ту же программу, работает на одной общей частоте. Использование синхронных сетей радиовещания позволяет:

• при меньших излучаемых мощностях обеспечить заданную напряженность поля в обслуживаемых зонах;
• сократить расходы на эксплуатацию радиопередатчиков или не увеличивая расходов повысить напряженность поля в обслуживаемых зонах, и улучшить на приеме отношение сигнал-шум;
• при использовании в синхронной сети достаточно маломощных передатчиков исключить в темное время суток свойственные мощным радиостанциям нелинейные и частотные искажения в зонах замирания;
• повысить надежность сети радиовещания как в случаях возможных аварий отдельных передатчиков, так и при действии помех, создаваемых пространственным лучом мощных дальних станций, работающих в совмещенном канале;

       2 Разработка структурной  схемы передатчика

    Для выбора усилительного элемента в  выходном каскаде, исходя из заданной мощности P_~т , находим максимальную мощность P_~max , которая определяется выражением:

    

    где m=1 глубина модуляции, h_кс –коэффициент полезного действия колебательной системы. Примем h_кс=75%, тогда

       

    Тип генераторной лампы выбирается исходя из справочной мощности лампы P_~лин , так как лампа работает в режиме УМК. По справочным данным выбираем  лампу ГУ-39Б, которая имеет P_~лин=8кВт. Для питания этой лампы необходимы два источника питания Е_С2=2кВ и Е_А=10кВ. Из перечня напряжений для ламповых генераторов выбираем Е_С2=2кВ и Е_А=10кВ.

    Для определения коэффициента усиления по мощности лампы, воспользуемся справочными данными. Зная, что S=24 мА/В, возьмем К_Р=50.

    Зная  коэффициент усиления по мощности и  выходную мощность лампы, найдем необходимую  для возбуждения лампы мощность, она же является выходной мощностью  предвыходного каскада и равна:

       

       Такую мощность могут обеспечить 2 транзистора 2Т947А, рассчитанных на колебательную мощность 250Вт. При этом учитываем, что рабочая частота транзистора должна быть в 10-20 раз больше, чем заданная частота (f=100МГц).

       

    

    где U – напряжение на выходе возбудителя, В

         R – волновое сопротивление возбудителя, Ом

       3 Расчет выходного  каскада.

       Выходной  каскад работает в режиме усиления модулированных колебаний (УМК). Он должен работать в недонапряженном режиме, так как в этом режиме будут наименьшие нелинейные искажения, с углами отсечки Q=90^О Только при Q=90^О и Q=180^О получается линейное усиление, но при Q=180^О требуется большая мощность.

    В выходном каскаде используется лампа  ГУ-39Б

    P_~лин=8кВт      J_н=95А         S=24мА/В    P_адоп=6кВт

    P_~=13кВт        С_ас1=0,7пФ   S_кр=9мА/В   P_с2доп=0,45кВт

    E_а=10кВ          С_ск=29пФ     D=0.018       P_{с1 доп}=0,2кВт

    E_с2=2кВ           С_с1к=80пФ    E_с0=95В      f_max=100МГц

    U_н=6,3В           К_д=0,12         m_c1c2=6,3    Т=2000час

       3.1 Расчет в  пиковой   точке.

          Произведем расчет максимального режима лампового  усилителя.

       3.1.1 Расчет анодной  цепи

      Максимальный  коэффициент использования анодного напряжения:

    

 

          Амплитуда колебательного анодного напряжения:

    

 

          Амплитуда первой гармоники  анодного тока:

    

    

    

          Постоянная составляющая анодного тока:

    

 

          Амплитуда импульса анодного тока:

    

    где a₁ – коэффициент Берга. 

      Мощность  подводимая к анодной цепи генератора:

    

 
 
 
 
 

    Мощность  рассеиваемая на аноде лампы генератора:

    

 

    

    

          Коэффициент полезного  действия генератора по анодной цепи:

    

 

         Эквивалентное сопротивление анодной нагрузки:

    

 

          Амплитуда сеточного  напряжения:

    

    где b₁=0,5 – коэффициент Шулейкина. 

    Напряжение  смещения на управляющей сетке:

    

       3.1.2 Расчет цепи управляющей  и экранирующей сеток.

          Пиковое напряжение на управляющей сетке:

    

      Так как  то в цепи управляющей сетки тока нет. 

      Найдем  минимальное значение напряжения на аноде:

    

 

      Зная  e_{c1 max} , e_{a min} , E_c2 найдем импульс тока экранирующей сетки

       

 

    Угол  отсечки Q₂ ориентировочно выбирается в пределах (0,5¸0,7) Q

      Q₂=0,55*Q=0,55*90=50^O

      Тогда  a_0с2=0,183 

    Найдем  постоянную составляющую тока экранной сетки

    

 

    где К_0с=2/3 – поправочный коэффициент

    

 

       3.2 Расчет в телефонной  точке.

       Для расчета в режиме несущей можно  использовать формулы линейной интерполяции.

       Амплитуда первой гармоники анодного тока:

    

    где m – глубина модуляции. 

       Постоянная  составляющая анодного тока:

    

 

    Амплитуда напряжения на аноде:

    

    

    

    Амплитуда напряжения на сетке:

    

 

    Колебательная мощность:

    

 

    Мощность потребляемая лампой:

    

 

    Мощность  рассеиваемая на аноде лампы:

    

 

    Мощность  рассеиваемая на экранной сетке:

    

       3.3 Расчет генератора  УМК на ЭВМ.

    Расчет  генератора в режиме УМК на ГУ-39Б

    Исходные данные:

    UСмакс=0.130(кВ); UАмакс=8(кВ);

      ЕА=10(кВ); ЕС2=2(кВ);

    Схема с общим катодом

    Результаты  расчета:

    KS=-29.9(дБ)      К3=-38.3(дБ)      К5=-29.8(дБ)      Кг=5.3%