УГФС. Транзисторный радиопередатчик с амплитудной модуляцией

• Название: Транзисторный радиопередатчик с амплитудной модуляцией
• Дата: 17.02.2022
• Размер: 1.63 Mb.
• Имя файла: 16149-29577.docx
• Тип: Пояснительная записка; #365783
• страница: 9 из 12

Расчёт штыревой антенны на частоту 320 МГц

При расчёте необходимо определиться с длиной антенны. Наиболее оптимальной с точки зрения направленности и КПД антенной является четвертьволновый вибратор [4, стр. 22-29]. Если потерями в металле и диэлектрике можно пренебречь, то входное сопротивление антенны равно сопротивлению излучения R_ИЗЛ. Для короткой антенны сопротивление излучения равно

(142)

где l – длина штыря антенны, λ – длина волны несущей частоты f=320 МГц, R_СВ – сопротивление свободного пространства. R_CВ=120π. В нашем случае отношение l/λ=¼. Подставляя известные величины в (142), получаем:

(143)

Длина антенны в таком случае составит c/2f=3108/(2320106)=0,46875 (м)  47 (см). Волновое сопротивление тракта для удобства согласования его с антенной примем равным 50 Ом. Это удобно тем, что в этом случае согласование с антенной не требуется, и коаксиальные кабели с волновым сопротивлением 50 Ом изготавливаются промышленностью. Согласующую цепь СЦ1 передатчика рассчитываем на выходное сопротивление 50 Ом.

Расчёт согласующих цепей и цепей смещения в умножителях частоты

Расчёт проведём по формулам, приведенным в [1, стр. 14]. Рассчитаем согласующую цепь СЦ1. Исходными данными для расчёта являются активные составляющие выходного сопротивления оконечного каскада R_ВХС и входного сопротивления тракта R_ВЫХС. Примем X₁=10 Ом.

(144)

Номиналы элементов цепи:

(145)

Расчёт согласующих цепей СЦ2 – СЦ6 (Рисунок 12) будем проводить по формулам (146). В них R_ВХС – выходное сопротивление каскада, к которому подключена согласующая цепь, R_ВЫХС – входное сопротивление следующего за согласующей цепью каскада.



Рисунок 12 – Г-образная согласующая цепь

В формуле (146 значения C и L соответствуют емкости и индуктивности соответствующих реактивных элементов согласующей цепи.

(146)

1. 
   Расчёт согласующей цепи СЦ2.
   

Перед расчётом необходимо рассчитать сопротивление R₇ цепи смещения транзистора VT₃.

(147)

Входное сопротивление умножителя вычисляется по формуле:

(148)

R_ВХС=376,875 Ом, R_ВЫХС=6,358 Ом. Используя формулы (146, вычисляем:

(149)

2. 
   Расчёт согласующей цепи СЦ3.
   

Согласующая цепь СЦ3 включает в себя фильтр-пробку на частоту f_П=80 МГц, а также Г-образную цепочку согласования на частоте f=160 МГц. Расчёт фильтра-пробки на выходе удвоителя частоты выполним по формулам:

(150)

Перед началом расчётов необходимо задаться емкостью CП. Пусть C₁₄=C_П=10 пФ. Произведя расчет по формулам (150 получим:

(151)

Расчёт элементов Г-образной цепочки согласования C₃-L₄ произведем по формулам (146. R_ВХС=6,41 Ом, R_ВЫХС=86,358 Ом. Так как R_ВХСВЫХС, средний узел цепочки соединен с базой транзистора VT₄, а индуктивность – с коллектором VT₃ через C_Р2. В формулах тогда значения R_ВХС и R_ВЫХС меняются местами.

(152)

3. 
   Расчёт согласующей цепи СЦ4.
   

Перед расчётом необходимо рассчитать сопротивление R₈ цепи смещения транзистора VT₅.

(153)

Входное сопротивление умножителя вычисляется по формуле:

(154)

R_ВХС=305,4 Ом, R_ВЫХС=1,655 Ом. Используя формулы (146, вычисляем:

(155)

4. 
   Расчёт согласующей цепи СЦ5.
   

Согласующая цепь СЦ5 включает в себя фильтр-пробку на частоту f_П=160 МГц, а также Г-образную цепочку согласования на частоте f=320 МГц. Расчёт фильтра-пробки на выходе удвоителя частоты выполним по формулам (150. Перед началом расчётов необходимо задаться емкостью C_П. Пусть C₃₅=C_П=10 пФ. Произведя расчет по формулам (150 получим:

(156)

Расчёт элементов Г-образной цепочки согласования C₂₅-L₁₅ произведем по формулам (146. R_ВХС=108,751 Ом, R_ВЫХС=5,167 Ом.

(157)

5. 
   Расчёт согласующей цепи СЦ6.
   

R_ВХС=59,911 Ом, R_ВЫХС=1,963 Ом. Используя формулы (146, вычисляем:

(158)