Курсовая работа
Факультет: РЭФ
Группа: РТЗ-33
Студент: Шинко Д.В
Преподаватель: Вовченко П. С.
Изм. |
Лист |
№ докум. |
Подпись |
Дата |
Лист |
НГТУ.РТЗ-33.052 |
Шинко Д.В. |
Вовченко П.С. |
В данной курсовой работе требуется произвести расчет структурной схемы передатчика, применяемого на борту самолетов (вертолетов) для того чтобы обеспечивалась связь между экипажем лайнера и землей. На основании полученных данных с земли пилоты смогут применять те или иные действия: договариваться о посадке (если вдруг необходимо применить экстренную посадку), узнавать в каком циклоне они находятся, узнавать о летящих по близости объектах и держать с ними связь, и др. проблемы с которыми они сталкиваются в воздухе.
Радиосвязное оборудование в зависимости от его состава и ОУЭ сертифицируемого самолета должно обеспечивать выполнение следующих функций:
- двустороннюю связь в пределах прямой радиовидимости с диспетчерской службой каждого аэродрома, на котором совершается взлет или посадка и в диспетчерской зоне которого находится самолет;
- двустороннюю связь в любой момент полета, по крайней мере, с одной наземной авиационной радиостанцией;
- прием в любой момент полета метеорологических сводок или специальных извещений, передаваемых метеослужбами или диспетчерскими службами аэродромов по трассе полета;
- оперативную связь в любой момент полета между всеми членами экипажа;
- оповещение пассажиров в полете;
- обеспечение беспроводную связь с другими объектами находящимися как в воздухе, так и на земле.
- обеспечение речевой информации об особой ситуации при установке на самолете аппаратуры речевой информации;
- обеспечение связи после посадки самолета вне аэродрома или подачу сигнала для привода поисково-спасательных средств.
В данной курсовой работе рассматривается радиопередатчик, применяемый в гражданской авиации, как бортовая радиостанция самолётов и вертолётов для связи с наземными авиационными службами. В нём применяется амплитудная модуляция. Предусмотрена организация беспоисковой и бесподстроечной радиотелефонной связи по группе каналов из множества каналов.
Изм. |
Лист |
№ докум. |
Подпись |
Дата |
Лист |
НГТУ.РТЗ-33.052 |
Шинко Д.В. |
Вовченко П.С. |
ВЫСШЕГО ПРОФЕССИОНАЛЬНОГО ОБРАЗОВАНИЯ
НОВОСИБИРСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ
Кафедра радиоприемных и радиопередающих устройств
ЗАДАНИЕ
на курсовую работу по дисциплине
Устройства генерирования и формирования радиосигналов в системах подвижной радиосвязи
Студенту группы РТЗ-33 Шинко Д.В.
Тема работы и вариант задания: Авиационное радиосвязное оборудование. Вариант №52.
Исходные данные к работе:
1. Диапазон рабочих частот fmin=118 МГц …. fmax=136,975 МГц
2. Относительная нестабильность рабочей частоты
3. Мощность в нагрузке при отсутствии модуляции Р~=5 Вт
4. Вид модуляции – амплитудная с коэффициентом модуляции m=1
5. Количество бесподстроечных радиоканалов N=760
6. Разнос частот между соседними радиоканалами ΔfK=25 кГц
7. Место установки передатчика – самолет/вертолет
8. Уровень побочных излучений передатчиков не более 60дБ
9. Полоса частот модулирующего сигнала F=300 – 3400 Гц
10. Сопротивление нагрузки выходного каскада передатчика 50 Ом.
Изм. |
Лист |
№ докум. |
Подпись |
Дата |
Лист |
НГТУ.РТЗ-33.052 |
Шинко Д.В. |
Вовченко П.С. |
Для реализации указанных характеристик передатчик можно построить по схеме с кварцевым генератором в герметизированном исполнении и цифрового синтезатора частот.
Расчет структурной схемы радиопередатчика начнем с выходного каскада, так как именно к нему относятся заданная мощность P~H и рабочая частота f( диапазон рабочих частот fmin(118 МГц)- fmax(136,975 МГц)). Выходной каскад радиопередатчика, как правило, представляет собою усилитель мощности.
Примем КПД выходной согласующей цепи ηСЦ1 = 0,8. Тогда, мощность на выходе каскада:
, Вт
Определим среднюю частоту диапазона:
Гц.
Исходя из требований по мощности и частоте, для выходного каскада выбираем транзистор 2Т925Б. Предназначен для применения в усилителях мощности, умножителях частоты и автогенераторах на частотах 100…400 МГц при напряжении питания 12,6 В. Схема включения – ОЭ.
Определим его коэффициент усиления:
где ,
– частота и коэффициент усиления транзистора в типовом режиме.
По соображениям устойчивости работы ГВВ к самовозбуждению следует принимать в расчет значения КР не более 25…30.
Полученный результат удовлетворяет данному условию т.е. примем КР=20,063.
Мощность, поступающая на вход выходного каскада:
, Вт.
Примем КПД предвыходной согласующей цепи ηСЦ2 = 0.5. Тогда, мощность на выходе предвыходного каскада:
, Вт.
На данную мощность выбираем транзистор 2Т925А. Схема включения – ОЭ, напряжении питания 12.6 В.
Изм. |
Лист |
№ докум. |
Подпись |
Дата |
Лист |
НГТУ.РТЗ-33.052 |
Шинко Д.В. |
Вовченко П.С. |
.
Рассчитаем мощность на входе предвыходного каскада:
, Вт.
Пусть КПД следующей согласующей цепи ηСЦ3 = 0.4. Определим мощность на выходе:
, Вт.
Выберем транзистор 2Т306А [Григорьев, Справочник транзисторов. c.74] Схема включения – с общим эмиттером. Рабочие частоты 30Мгц - 300мГц. К=10-20, выберем 15.
Изм. |
Лист |
№ докум. |
Подпись |
Дата |
Лист |
НГТУ.РТЗ-33.052 |
Шинко Д.В. |
Вовченко П.С. |
Для расчета выходного каскада воспользуемся методикой из [1, стр. 47].
Транзистор выходного каскада 2Т925Б имеет параметры [2, стр 62]:
Тип транзистора | ![]() | ![]() | ![]() | ![]() | ![]() | ![]() | ![]() | ![]() | ![]() | ![]() | ![]() |
2Т925Б | 1.0 (1.5) | - | - | >0,8 | 10…55 | 600…2200 | 12…30 (12.6) | - | 1.0 | 2.4 | 2.4 |
![]() | ![]() | ![]() | Диапазон рабочих частот,МГц | ![]() | ![]() | f’, МГц | ![]() | ![]() | h’, % | ![]() |
200…400 | >7 | 4-8.5 | 60…72 | 12.6 |
Определим сопротивление потерь коллектора в параллельном эквиваленте:
Ом
где Ом.
Возьмем параметр S гр равным:
А/В.
Найдем коэффициент использования коллекторного напряжения в граничном режиме:
Напряжение и первая гармоника тока нагрузки, приведенные к ЭГ:
Изм. |
Лист |
№ докум. |
Подпись |
Дата |
Лист |
НГТУ.РТЗ-33.052 |
Шинко Д.В. |
Вовченко П.С. |

Проверим пиковое напряжение на коллекторе:
.
Полезная нагрузка и полное сопротивление, приведенные к ЭГ:
Ом.
Ом.
Амплитуда первой гармоники тока ЭГ:
А.
Пусть напряжение сдвига статической характеристики , температура перехода
,
,
МГц, емкость
пФ. Вычислим крутизну по переходу:
А/В.
Сопротивление рекомбинации:
Ом.
Крутизна статической характеристики коллекторного тока:
А/В.
Находим коэффициенты А и В:
Пусть напряжение смещения UB0 = 0.
Изм. |
Лист |
№ докум. |
Подпись |
Дата |
Лист |
НГТУ.РТЗ-33.052 |
Шинко Д.В. |
Вовченко П.С. |
.
Для полученного γ1 находим g1 = 1.45, cos(θ) = - 0.259.
Рассчитаем амплитуду тока базы:
Модуль коэффициента усиления по току, приведенный к ЭГ:
.
Пиковое обратное напряжение на эмиттере:
В.
Задаемся пФ
Составляющие входного сопротивления транзистора первой гармонике:
Коэффициент усиления по мощности:
Определим постоянную составляющую коллекторного тока:
А.
Мощность, потребляемая от источника питания, и КПД коллектора:
Изм. |
Лист |
№ докум. |
Подпись |
Дата |
Лист |
НГТУ.РТЗ-33.052 |
Шинко Д.В. |
Вовченко П.С. |

Входная мощность, рассеиваемая мощность:
Составляющие сопротивления нагрузки, приведенные к внешнему выводу коллектора в параллельном эквиваленте:
Изм. |
Лист |
№ докум. |
Подпись |
Дата |
Лист |
НГТУ.РТЗ-33.052 |
Шинко Д.В. |
Вовченко П.С. |
Транзистор предвыходного каскада 2Т925А имеет параметры [2,стр 62]:
Тип транзистора | ![]() | ![]() | ![]() | ![]() | ![]() | ![]() | ![]() | ![]() | ![]() | ![]() | ![]() | |||||||
2Т925А | 1.5 (3.0) | - | - | >2 | 8…70 | 600…2400 | 4.5..15 (12.6) | - | 1,2 | 2,6 | 2,4 | |||||||
![]() | ![]() | ![]() | Диапазон рабочих частот,МГц | ![]() | ![]() | f’, МГц | ![]() | ![]() | h’,% | ![]() | ||||||||
200…400 | >2 | 6.3…9.5 | 60-72 | 12.6 | ||||||||||||||
Таблица 2.
Определим сопротивление потерь коллектора в параллельном эквиваленте:
, Ом
где Ом.
Возьмем параметр SГР равным:
, А/В.
Найдем коэффициент использования коллекторного напряжения в граничном режиме:
Изм. |
Лист |
№ докум. |
Подпись |
Дата |
Лист |
НГТУ.РТЗ-33.052 |
Шинко Д.В. |
Вовченко П.С. |
Проверим пиковое напряжение на коллекторе:
.
Полезная нагрузка и полное сопротивление, приведенные к ЭГ:
Ом.
Ом.
Амплитуда первой гармоники тока ЭГ:
А.
Пусть напряжение сдвига статической характеристики , температура перехода
,
,
МГц, емкость
пФ.
Вычислим крутизну по переходу:
А/В.
Сопротивление рекомбинации:
Ом.
,
Крутизна статической характеристики коллекторного тока:
А/В.
Находим коэффициенты А и В:
Изм. |
Лист |
№ докум. |
Подпись |
Дата |
Лист |
НГТУ.РТЗ-33.052 |
Шинко Д.В. |
Вовченко П.С. |

Пусть напряжение смещения UB0 = 0.
Определим коэффициент разложения:
.
Для полученного γ1 находим g1 = 161, cos(θ) = 0.087.
Рассчитаем амплитуду тока базы:
Модуль коэффициента усиления по току, приведенный к ЭГ:
Пиковое обратное напряжение на эмиттере:
, В.
Задаемся пФ.
Составляющие входного сопротивления транзистора первой гармонике:
Изм. |
Лист |
№ докум. |
Подпись |
Дата |
Лист |
НГТУ.РТЗ-33.052 |
Шинко Д.В. |
Вовченко П.С. |
Определим постоянную составляющую коллекторного тока:
А.
Мощность, потребляемая от источника питания, и КПД коллектора:
Входная мощность, рассеиваемая мощность:
Составляющие сопротивления нагрузки, приведенные к внешнему выводу коллектора в параллельном эквиваленте:
Сопротивление ХН имеет положительный знак. Его удобно реализовать в виде катушки индуктивности с LH:
мкГн
Изм. |
Лист |
№ докум. |
Подпись |
Дата |
Лист |
НГТУ.РТЗ-33.052 |
Шинко Д.В. |
Вовченко П.С. |
Расчет будем вести по методике из [1, стр 131].
Мощность в нагрузке РН = 2 мВт,
рабочая частота fСР = 127.134 МГц.
Выбираем транзистор КТ347А с параметрами [6, стр 245]:
S = ΔIK/ΔUКЭ = 0.07 А/В,
U’ = 0.7 В,
IKmax = 0.05 А,
UКЭmax = 15 В,
UЭБmax = 4 В,
PKmax = 150 мВт при температуре среды tСР = 25 С, h21Э =
Выбираем напряжение питания:
Задаемся углом отсечки, который в автогенераторах обычно равен
θ = 60…90°. Берем θ = 65°.
Для этого угла γ1 = 0.239, g1 = 1.76, cosθ = 0.423.
По графикам в [1, стр 131] находим Fi = 1.9, Fu = 0.85, FP = 17.
Вычисляем коэффициенты обратной связи, соответствующие работе АЭ в предельном режиме:
По току:
;
По напряжению:
;
По мощности рассеяния:
.
Таким образом, в данном случае наиболее жесткое ограничение по k определяется допустимым током IKmax.
Выбираем:
.
Находим напряжение коллектор-эмиттерUКЭ:
, В.
Изм. |
Лист |
№ докум. |
Подпись |
Дата |
Лист |
НГТУ.РТЗ-33.052 |
Шинко Д.В. |
Вовченко П.С. |
, А.
Мощность, отдаваемая цепью коллектора:
, Вт.
Сопротивление и проводимость коллекторной нагрузки:
, Ом.
, См.
КПД цепи коллектора:
η=77%;
Постоянная составляющая коллекторного тока
Постоянная составляющая базового тока
Рассчитаем параметры контура автогенератора. Выбираем схему типа емкостной трехточки, обеспечивающую достаточную стабильность частоты.
Рис. 2. Схема типа емкостной трехточки с дополнительной емкостью С3 (схема Клаппа).
Для улучшения стабильности частоты выбираем контур с высокой добротностью QНЕН (добротность ненагруженного контура).
Изм. |
Лист |
№ докум. |
Подпись |
Дата |
Лист |
НГТУ.РТЗ-33.052 |
Шинко Д.В. |
Вовченко П.С. |
Известно, что сопротивление коллекторной нагрузки
,
где коэффициент включения контура:
рКЛ= …
– коэффициент включения Клаппа, задаемся рКЛ=
=0,25
Найдем ρ:
, Ом.
Определяем СК:
пФ.
Определим значения емкостей схемы Клаппа:
пФ;
пФ;
пФ;
пФ.
Рассчитаем величину индуктивности:
нГн.
Изм. |
Лист |
№ докум. |
Подпись |
Дата |
Лист |
НГТУ.РТЗ-33.052 |
Шинко Д.В. |
Вовченко П.С. |
Расчет будем вести по методике из [3, стр 379].
Для частотного модулятора выбираем варикап КВ 133А, зависимость емкости которого от обратного напряжения определяется выражением:
, пФ.
Зададимся величиной напряжения смещения Е0 = 4 В и емкостью связи ССВ = 5 пФ.
Величина емкости варикапа при Е0 = 4 В С0 = 150 пФ.
Коэффициенты связи:
;
;
.
Задаемся девиацией частоты 2,5 кГц.
Определим коэффициент А1:
.
Найдем коэффициент глубины модуляции m при γ = 0.5 из формулы:
.
Получаем, что m = 0.411.
Амплитуда низкочастотного сигнала, подводимая к варикапу:
, В.
Отношение амплитуд напряжений высокой частоты находим по формуле:
.
Определим коэффициент нелинейных искажений:
;
.
Изм. |
Лист |
№ докум. |
Подпись |
Дата |
Лист |
НГТУ.РТЗ-33.052 |
Шинко Д.В. |
Вовченко П.С. |

Определим уровень паразитной модуляции: