Разработка передатчика мобильной радиостанции УКВ диапазона
ВВЕДЕНИЕ
С ускорением темпа жизни современного общества растёт необходимость в быстрой передачи информации на большие расстояния. Поэтому радиопередающие и радиоприемные устройства являются необходимой составной частью многих электронных устройств, которые обмениваются информацией друг с другом по радиосвязи. Ведется активное усовершенствование и модернизация радиопередающих и радиоприемных устройств, так как требуется передавать и принимать информацию с наименьшими потерями и искажениями. С целью улучшения мобильности устройств происходит их оптимизация и миниатюризация.
Доминирующее положение на рынке подвижной радиосвязи в настоящее время занимают:
- профессиональные (частные) системы подвижной связи;
- системы персонального вызова;
- системы беспроводных телефонов;
- системы сотовой связи общего пользования.
Первые системы подвижной радиосвязи создавались и развивались в интересах государственных организаций, коммерческих структур. В последние годы развити
СОДЕРЖАНИЕ
Перечень условных обозначений…………………………………………... 6
Введение……………………………………………………………………... 7
1 Обзор способов построения радиостанций УКВ диапазона ….…….… 9
2 Обоснование технических требований к разрабатываемой радиостанции……………………………………………………………… 13
3 Выбор структурной и разработка функциональной схемы радиостанции …………………………………………………………...… 14
3.1 Выбор структурной схемы…………………………………………... 14
3.2 Разработка функциональной схемы………………………………… 16
4 Разработка электрической принципиальной схемы радиостанции ….. 20
4.1 Разработка блока квадратурного модулятора……………………… 20
4.2 Выбор и обоснование элементов блока формирования модулирующего сигнала……………………………………………. 22
4.3 Разработка схемы синтезатора сетки частот……………………….. 30
4.4 Разработка блока усиления мощности……………………………… 32
5 Технико-экономическое обоснование ………………………………….. 40
5.1 Назначение и функции мобильной радиостанции УКВ-диапазона, характеристика его покупателей (пользователей)… …………… 40
5.2 Расчет затрат на разработку и производство мобильной радиостанции УКВ-диапазона………………………………………. 40
5.3 Расчет отпускной (розничной) цены мобильной радиостанции УКВ-диапазона и годовой чистой прибыли от его производства и продажи……………………………………………………………. 49
5.4 Расчёт интегральных показателей экономической эффективности инвестиций в проект по разработке, производству и продажам мобильной радиостанции УКВ-диапазона ………………………. 51
Заключение……………..……………………………………..………..…..... 54
Список использованных источников………………………..……………... 55
СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ
[1] Квадратурный модулятор [Электронный ресурс]– : Datasheet – Режим доступа: https://www.analog.com/media/en/technical-documentation/data-sheets/adl5385.pdf.
[2] Усилитель звуковой частоты [Электронный ресурс]– : Datasheet – Режим доступа: https://datasheets.maximintegrated.com/en/ds/MAX9812-MAX9813L.pdf.
[3] Микроконтроллер [Электронный ресурс]– : Datasheet – Режим доступа: https://www.st.com/resource/en/datasheet/stm32l476je.pdf.
[4] ЦАП [Электронный ресурс]– : Datasheet – Режим доступа: https://www.ti.com/lit/ds/slas646c/slas646c.pdf?ts=1669312423499.
[5] Тактовый генератор [Электронный ресурс]– : Datasheet – Режим доступа: https://ww1.microchip.com/downloads/en/DeviceDoc/PL613-21.pdf.
[6] Опорный генератор [Электронный ресурс]– : Datasheet – Режим доступа: https://www.compel.ru/item-pdf/6f10a575e1f41ceadb582306aaa93417 /ps/geyer~kxo-v99.pdf.
[7] Синтезатор частоты [Электронный ресурс]– : Datasheet – Режим доступа: https://www.analog.com/media/en/technical-documentation/data-sheets/ hmc832.pdf.
[8] Предварительный усилитель [Электронный ресурс]– : Datasheet – Режим доступа: https://cdn.macom.com/datasheets/MAAL-011139.pdf.
[9] Усилитель мощности [Электронный ресурс]– : Datasheet – Режим доступа: https://www.analog.com/media/en/technical-documentation/data-sheets/ HMC1099PM5E.pdf.
[10] Аналоговый коммутатор [Электронный ресурс]– : Datasheet – Режим доступа: https://www.mouser.fr/datasheet/2/472/SKYS_S_A0001270765_ 1-2515259.pdf.
[11] Фильтровый коммутатор [Электронный ресурс]– : Datasheet – Режим доступа: https://www.analog.com/media/en/technical-documentation/data-sheets/ADG658_659.pdf.
[12] KR Electronics [Электронный ресурс]. – Режим доступа : https://
krfilters.com.[13] Полосовой фильтр [Электронный ресурс]. – Режим доступа : https://pdf1.alldatasheet.com/datasheet-pdf/view/1412393/MURATA1/ NFL18ZT107H1A3.html
[14] Полосовой фильтр [Электронный ресурс]. – Режим доступа : https://pdf1.a
Стандартная структурная схема передатчика УКВ-диапазона с частотной модуляцией включает в себя усилитель звуковой частоты (УЗЧ), частотный модулятор (ЧМ), синтезатор частоты (СЧ), усилитель мощности (УМ) и полосового фильтра (ПФ). Однако в проекте используется квадратурная модуляция, поэтому в структурной схеме передатчика квадратурный модулятор (КМ) заменяет ЧМ, а блок формирования комплексной огибающей (БФКО) включает в себя аналаго-цифровой преобразователь (АЦП), микропроцессорное устройство управления (МПУ) и цифро-аналоговый преобразователь (ЦАП) для формирования комплексной огибающей.
Сигнал с БД усиливается на УЗЧ, после чего поступает на БФКО, где АЦП оцифровывает полезный сигнал, который затем поступает на МПУ для формирования квадратурной и синфазной составляющих. Далее они поступают на ЦАП, который генерирует два сигнала комплексной огибающей - I и Q, которые совместно с сигналом СЧ поступают на КМ для формирования модулированного сигнала с квадратурной модуляцией. Сигнал проходит через фильтр нижних частот, усилитель мощности и диапазонный полосовой фильтр перед передачей через антенну.
Так как блок приёмника инфрадинного типа, поэтому в составе схемы имеются два смесителя. Первый смеситель (См1), расположенный после усилителя радиочастоты (УРЧ), переносит сигнал по частоте вверх, выше заданного в ТЗ диапазона, что позволяет получить хорошую избирательность по зеркальному каналу