Радиопередающие устройства сборник задач Алматы 2006
жүктеу/скачать 1,59 Mb.
|
Сборник задач РПДУ
|
МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ РЕСПУБЛИКИ КАЗАХСТАН Алматинский институт энергетики и связи Кафедра телекоммуникационных систем РАДИОПЕРЕДАЮЩИЕ УСТРОЙСТВА Сборник задач Алматы 2006 СОСТАВИТЕЛИ: Артюхин В.В., Гладышева Н.Н., Коньшин С.В. Радиопередающие устройства. Сборник задач (для студентов всех форм обучения специальности 050719 – Радиотехника, электроника и телекоммуникации).– Алматы: АИЭС, 2006. – 26с. Сборник задач предназначен для помощи при самостоятельном изучении курса «Радиопередающие устройства». Целью его изучения является усвоение студентами теоретических основ, принципов построения и основ расчета трактов формирования и передачи сигналов современных радиосистем различного назначения. Для достижения поставленной цели в процессе преподавания дисциплины в сборник задач включены необходимые темы, иллюстрирующие физическую и количественную стороны процессов и явлений, изучаемых в дисциплине. Решение этих задач способствует лучшему усвоение разделов курса, освоению математического аппарата, используемого при решении, и анализу конкретных схем радиопередающих устройств. Тематика сборника охватывает пять основных разделов дисциплины «Радиопередающие устройства». Для всех задач разработаны методические указания со ссылками на основные учебники, рекомендованные для изучения. В приложениях приведены численные значения функций (Берга, Бесселя, Евтянова и др.), необходимые для проведения расчетов. Необходимость пособия обусловлена ростом объема самостоятельной внеаудиторной работы студентов, когда некоторые разделы выносятся на самостоятельную проработку, а также увеличением числа часов практических занятий. Дисциплина является одной из базовых и обеспечивает подготовку студентов радиотехнических специальностей, обучающихся в бакалавриате, по по специальности 050719 - Радиотехника, электроника и телекоммуникации. Табл. 4, ил. 5, библиогр. – 7 назв. Рецензент: доц., канд.техн.наук Цыба Ю.А. ©Алматинский институт энергетики и связи, 2006г. Введение В будущем развитие радиопередающих устройств возможно с точки зрения частотного диапазона - использованием волоконно-оптических линий связи, а с точки зрения элементной базы - применением полупроводниковых транзисторов, диодов Гана и электронных ламп современной техники. Совершенствование радиопередающих устройств связано с изготовлением транзисторов. Транзисторные радиопередающие устройства дешевле в эксплуатации, применение транзисторов позволяет использовать меньшее напряжение, и его не нужно прогревать. Широкое применение сейчас получили транзисторы и приборы сверхвысоких частот. В современной радиотехнической аппаратуре высокочастотные колебания мощностью до 10 кВт генерируют с помощью транзисторов. При достаточно большом возбуждении сопротивление транзисторов в таких генераторах изменяется в очень больших пределах, практически от нуля до бесконечности. Такой режим генератора называется ключевым. Транзисторный генератор в ключевом режиме отличается от обычных генераторов в недонапряженном и перенапряженном режимах высоким КПД и надежностью, так как при заданной генерируемой мощности потери в транзисторах минимальны. Здесь параметры транзистора мало влияют на генерируемую мощность, благодаря чему упрощается настройка генератора в производстве, и уменьшается чувствительность к изменению температуры и напряжения возбуждения. Однако достоинства ключевого генератора в полной мере проявляются лишь в диапазоне сравнительно низких частот, на которых не сказывается инертность процессов в транзисторе. С повышением частоты ключевые свойства постепенно ухудшаются, и на частотах выше 100…200 МГц ключевой режим не реализуется. Таким образом, существует довольно обширная область промежуточных частот, где применение ключевого режима еще целесообразно, но необходимо учитывать инерционность процессов переключения. Вопросам теории и проектирования транзисторных генераторов гармонических колебаний посвящено довольно много работ советских и зарубежных ученых. В данном сборнике задач с единых методологических позиций, принятых в теории передающих устройств, рассматриваются комплексы вопросов, подлежащих решению при определении характеристик передатчика. Список условных обозначений, сокращений и терминов АГ - автогенератор АМ - амплитудная модуляция ВКС - выходная колебательная система ВАХ - вольтамперная характеристика ГВВ - генератор с внешним возбуждением КБВ - коэффициент бегущей волны МПЛ - микрополосковая линия ПАМ - паразитная АМ ЧМ - частотная модуляция ЧМГ - частотно-модулируемый генератор ШПУ - широкополосный усилитель УРУ - усилитель с распределенным усилением УМК - усилитель модулированных колебаний УКВ - ультракороткие волны ФГ - фильтр гармоник ЭП - электронный прибор τ - длительность импульсов, постоянная времени Т - период повторения f - частота F - частота модуляции ω - круговая частота λ - длина волны П - полоса пропускания φ - фаза Д - проницаемость электронной лампы θ - угол отсечки ξ - коэффициент использования анодного напряжения β - статический коэффициент усиления по току транзистора 8 - коэффициент для расчета бигармонического режима ε - диэлектрическая проницаемость ή - коэффициент полезного действия (КПД) - характеристическое сопротивление контура w - волновое сопротивление линии Q -добротность контура Указания по выполнению самостоятельных работ Самостоятельная работа содержит задачи, задания для которых составлены в соответствии с изучаемым разделом. Перед решением каждой задачи необходимо изучить рекомендованный материал учебника и методические указания по соответствующим темам программы. Работа должна быть оформлена аккуратно. При оформлении необходимо придерживаться следующих требований: - работу следует выполнять в отдельной тетради или на листах формата А4, на титульном листе должны быть указаны номер зачетной книжки и номер варианта выполненной работы; - условие каждой задачи должно быть приведено в работе полностью; - решение всех задач и пояснения к ним должны быть достаточно подробными. При необходимости следует делать соответствующие ссылки на источник с указанием номера формулы. В общую формулу подставляются числовые значения известных величин, приводятся результаты промежуточных вычислений и конечный результат. В промежуточных вычислениях размерность не указывается, а в конечном результате проставляется размерность рассчитываемой величины; - все величины выражаются в стандартных единицах международной системы единиц СИ; - все расчеты выполняются до третьей значащей цифры; - все рисунки и графики выполняются с соблюдением масштаба, требований фирменного стандарта АИЭС и требований ЕСКД; - ответы на вопросы задания должны быть ясными и исчерпывающими, но в тоже время по возможности краткими, сформулированными своими словами; - в конце работы надо привести список использованной литературы, поставить подпись и дату; - после получения работы (как зачтенной, так и незачтенной) студент должен проделать работу над ошибками после рецензии, в которой надо исправить все отмеченные недостатки. В случае незачета студент обязан в кратчайший срок выполнить неверно решенные задачи заново и представить работу на повторное рецензирование. 1 Радиосигнал и его характеристики 1.1 В антенне радиопередающего устройства возбуждаются колебания с частотой 900 МГц. Определить длину электромагнитной волны в свободном пространстве, излучаемой антенной передатчика. 1.2 Ток несущей частоты в нагрузке передатчика 50А при амплитудной модуляции (m = 0,7), частота модуляции 1000 Гц. Определить ток боковой частоты в нагрузке и изобразить спектр. 1.3 Найти полосу пропускания высокочастотного тракта передатчика УКВ ЧМ вещания, если девиация частоты 50 кГц, диапазон частот модуляции 30 -15000 Гц. Изобразить амплитудный спектр при модуляции частотой 30 Гц. 1.4 Передатчик радиорелейной линии связи с временным разделением каналов формирует радиоимпульсы длительностью 1 мкс, с периодом повторения 5 мкс. Несущая частота - 10 ГГц, модуляция исходной импульсной последовательности с частотой 0,3 - 3,4 кГц. Найти полосу пропускания высокочастотного тракта передатчика, изобразить спектр радиосигнала. 1.5 Передатчик магистральной связи работает с амплитудной, частотной или относительной фазовой телеграфией. Сравнить полосы пропускания высокочастотного тракта радиопередатчика при различных видах телеграфии, если скорость передачи информации 300 Бод, разнос частот при частотной телеграфии 250 Гц. 1.6 Записать аналитическое выражение гармонического сигнала и указать его основные параметры. Изобразить спектр. 1.7 Записать аналитическое выражение амплитудно-модулированного сигнала, модулированного одной частотой, и указать его основные параметры. Изобразить спектр. 1.8 Записать аналитическое выражение частотно-модулированного сигнала, модулированного одной частотой, и указать его основные параметры. Изобразить спектр. 1.9 Записать аналитическое выражение фазомодулированного сигнала, модулированного одной частотой, указать его основные параметры. Изобразить спектр. 1.10 Записать аналитическое выражение последовательности радиоимпульсов, амплитуда которых Ео, период повторения Т, длительность , частота высокочастотного заполнения f. Изобразить спектр. . 1.11 Записать аналитическое выражение последовательности радиоимпульсов, модулированных по амплитуде частотой F, остальные параметры соответствуют задаче 1.10. Изобразить спектр. 1.12 Передатчик УКВ ЧМ вещания работает с девиацией Δf = 50 кГц, с полосой модулирующих частот 30-15000 Гц. Определите индекс частотной модуляции и выигрыш в отношении сигнал-шум по сравнению с АМ. 1.13 Докажите связь фазовой и частотной модуляции. Запишите выражение для индексов модуляции частотной Мчм и фазовой Мфм. При какой модуляции девиация частоты Δf зависит не только от уровня модулирующего сигнала, но и от его частоты? жүктеу/скачать 1,59 Mb. Достарыңызбен бөлісу:
|