Название дипломной работы


Глава 3 Разработка принципиальной схемы



страница9/14
Дата22.06.2019
Размер1.26 Mb.
ТипПояснительная записка
1   ...   6   7   8   9   10   11   12   13   14

Глава 3 Разработка принципиальной схемы

3.1 Структурная схема приемопередатчика абонентской станции цифровой транкинговой связи


Конструктивно абонентскую станцию (АС), которую часто называют подвижной или мобильной станцией, выполняют как одноплатный приемопередатчик (рисунок. 3.1). В этой структуре к передатчику относятся формирователь радиосигналов и усилить мощности.
Рисунок 3.1 - Обобщенная структурная схема абонентской станции

Элементами приемного тракта являются: малошумящий усилитель радиочастоты (УРЧ), смеситель, усилитель промежуточной частоты (УПЧ) и демодулятора.

Блок обработки информационных сигналов (речи и данных), синтезатор частот и антенный коммутатор обеспечивают работу, как передатчика, так и приемника. Важные задачи в радиостанции возложены на процессорный блок. Кроме программного управления станцией процессорный блок выполняет значительную часть операций по обработке информационных сигналов при передаче и приеме.

В соответствии с обобщенной структурной схемой приемопередатчика современных ССПО, структурная схема передающего модуля приведена на рисунке. 3.2.

МФ
АЦБ

ЦП

Формирователь сигнала



ГУН

Синт


Схема управления

ИП

ФГ



пу

ум
Рисунок 3.2 - Структурная схема передатчика абонентской станции цифровой транкинговой связи.

Речевой сигнал с микрофона (МФ) преобразуется в аналогово-цифровом блоке (АЦБ) в цифровой вид с помощью импульсно-кодовой модуляции (ИКМ) и передаются в центральный процессор (ЦП) для выполнения всего комплекса процедур кодирования, перемежения, пакетирования и шифрования. Далее, поскольку в системах цифровой подвижной связи используют квадратурные виды модуляций, ЦП в соответствии с передаваемой последовательностью логических нулей и единиц осуществляет цифровой синтез двух модулирующих сигналов UMI и UMQ для реализации квадратурной модуляции.

Сигналы UMI , UMQ, сформированные ЦП, следуют в АЦБ, где с помощью ЦАП и ФНЧ их переводят в аналоговую форму и передают на формирователь радиосигнала, которую стабилизируют системой фазовой синхронизации. Стабилизацию частоты можно осуществить путем ее синхронизации внешним сигналом, либо от опорного кварцевого генератора.

Формирователь сигнала строят на интегральных схемах (ИС) с выходной мощностью до 5 дБм. Тракт усиления радиочастоты состоит из предварительного усиления (ПУ) и оконченного усилителя мощности (УМ). Далее следует фильтр гармоник (ФГ) и дуплексер.

Для передачи сигнала по радиоканалу стандарт TETRA предлагает использовать дифференциальную квадратурную фазовую модуляцию со сдвигом символов π/4 (международное обозначение - π/4-DQPSK). Этот вид модуляции в настоящее время широко применяется во многих цифровых системах связи. Модуляция π/4-DQPSK позволяет формировать компактный спектр радиосигнала с малым уровнем внеполосных излучений при высокой скорости передачи информации и приемлемой помехоустойчивости.



3.2 Выбор элементной базы для построения передатчика


Создавать устройства системы TETRA можно несколькими способами и на элементной базе различных производителей. Зачастую это происходит на базе DSP (цифровые сигнальные процессоры). В тоже время высокоинтегральные решения позволяют достигнуть пониженного энергопотребления и повышенной надежности с сохранением высокой произодительности DSP. Ярким примером таких интегральных решений выступают радиопроцессоры стандарта TETRA CMX980A и CMX981, которые производятся британской компанией CMX Microcircuits.

Схема включения микросхема CMX981 изображена на рисунке 3.3.

Микросхема CMX981 содержит модулятор π/4-DQPSK с цифровым фильтром, ЦАП и АЦП, демодулятор, усилитель.
Микросхема CMX981 способна решать следующие задачи:


  • Обеспечение интерфейса между аналоговой частями в цифровой радиостанции;

  • Выполнение большинства функций, обычно реализуемых на DSP;

  • Сокращение времени и расходов на проектирование по сравнению с программированием DSP;

  • Работа на более низкой тактовой частоте по сравнению с DSP системами.

Микросхема CMX981 является расширенной версией с CMX980A за счет нескольких усовершенствований:

  • Увеличена выходная мощность;

  • Увеличена чувствительность;

  • Улучшено энергопотребление;

  • Добавлен голосовой кодек;

  • Добавлены программируемые фильтры;

  • Добавлено усиление в аудиотракте.

Блок схема приемопередатчика на базе CMX981 показана на рисунке 3.4. Как видно из приведенной схемы, с помощью одного интегрального решения CMX Microcircuits можно выполнить большую и наиболее сложную часть функционала радиостанции.

Рисунок 3.3 - Микросхема CMX981



Рис. 3.4 - Блок схема приемо-передатчика TETRA на базе радиопроцессора CMX981


3.2.1 Выбор активных элементов усилителя мощности


При выборе транзисторов для выходного каскада необходимо сравнить несколько типов транзисторов, обеспечивающих получение заданной мощности, а также обладающие такими необходимыми параметрами как: граничная частота, напряжение питания, коэффициент усиления. Были рассмотрены отечественные транзисторы которые представлены в таблице 3.1

Мощность в антенне составляет 1 Вт, тогда оконечный каскад усилителя мощности с учетом потерь на выходе фильтра должен иметь 2 Вт.


Таблица 3.1 – Параметры транзисторов

Тип

РК (Вт)

UКЭ (В)

h21

Fгр (МГц)

2T911А

3

5

15…80

1

2Т930А

75

5

15…100

0,4

2T941А

4

5

20

1,5

Выбираем транзистор 2Т941А, так как он имеет наибольшую частоту граничного усиления.



Рисунок 3.5 – Внешний вид транзистора 2Т941А


Мощность предоконечного каскада рассчитывается исходя из того, что коэффициент усиления по мощности оконечного каскада примерно: КРок≈6,45 тогда:

В целях унификации схемы усилителя мощности в предоконечном каскаде целесообразно использовать транзисторы того же типа, что и в оконечном каскаде. Тогда мощность входная мощность предоконечного каскада составит:







Поделитесь с Вашими друзьями:
1   ...   6   7   8   9   10   11   12   13   14


База данных защищена авторским правом ©vossta.ru 2019
обратиться к администрации

    Главная страница