Обоснование актуальности темы и выбор передатчика-прототипа
Расчетно-графическая работа 1,2
по дисциплине РПДУ
на тему: «Выбор, обоснование и
расчет передатчика звукового сопровождения ТВ программ»
Специальность
Выполнил Кубарев И. Группа МРТ-09-02
Руководитель Гладышева Н.Н.
_______________ «_____»________________________________2012г.
Алматы 2012
Введение
Возможность передачи информации с помощью радио является одним из важнейших достижений цивилизации, способствующим как технологическому, так и социальному развитию общества. Радиосвязь и радиовещание – системы беспроводной передачи сигналов, первая из которых предназначена для ведения телефонных переговоров, обмену цифровыми данными между компьютерами, а вторая – для односторонней передачи речи, музыки и подвижных изображений самому широкому кругу лиц.
Радиопередающими называются устройства, предназначенные для выполнений двух основных функций - генерации электромагнитных колебаний высокой или сверхвысокой частоты и их модуляции в соответствии с передаваемым сообщением.
РПДУ состоит из трех функциональных узлов: генератора, создающего радиочастотные колебания необходимой мощности и заданной частоты; модуляционного устройства, усиливающего информационный сигнал с последующим воздействием на радиочастотное колебание генератора, и снабжающий их электроэнергией источник питания, а также устройства охлаждения и защиты.
Передатчик звукового сопровождения по своим параметрам, принципам построения, схемам и режимам по существу мало, чем отличается от передатчиков УКВ ЧМ, лишь значение его частоты определяется номером канала вещания.
Для обеспечения высококачественным вещанием районов страны с высоким уровнем индустриальных помех (крупные города, промышленные районы) широко используется радиовещание на УКВ с частотной модуляцией (ЧМ).
Передатчики ОВЧ ЧМ вещания проектируются и эксплуатируются как необслуживаемые. Обычно станция вещания на УКВ имеет один - три передатчика, работающих на одну общую антенну. Территориально чаще всего эти станции совмещаются с передающей станцией телевизионного вещания. Для радиовещательных и телевизионных станций используется общая антенная башня, общее техническое здание и др. Такое совмещение позволяет существенно снизить капитальные затраты и эксплуатационные расходы.
Некоммерческое акционерное общество
«Алматинский Университет энергетики и связи»
Кафедра Радиотехники
Развернутое техническое задание на курсовую работу.
Разработать радиопередатчик со следующими основными параметрами:
| 1. Назначение передатчика | Звуковое сопровождение ТВ |
| 2. Вид модуляции | частотная |
| 3. Рабочая частота | 56.25 МГц |
| 4. Номинальная мощность передатчика | 1.5 КВт |
| 5. Девиация частоты | ±50 КГц |
| 6. Допустимое отклонение рабочей частоты от номинальной |  КГц
|
| 7. Номинальный диапазон модулирующих частот | 40…15000 Гц |
| 8. Коэффициент гармоник | 1 % |
| 9. Уровень паразитной АМ модуляции | 0.5% |
| 10. Средняя мощность побочного излучения | -60 дб |
| 11. Сопротивление выходной нагрузки | 75 Ом |
| 12. КСВ | 1.11 |
| 13. КПД | 55 % |
| 14. Неравномерность АЧХ | ±1 дб |
| 15. Уровень шума | -60 дб |
Студент Кубарев И.
Руководитель Гладышева Н.Н.
Обоснование актуальности темы и выбор передатчика-прототипа
Для передачи звукового сопровождения в телевидении применяется частотная модуляция в отличие от модуляции изображения. Это обусловлено, прежде всего, качественными показателями, т.к. ЧМ сигнал менее подвержен искажениям, также учитывается ширина спектра сигнала и экономические показатели т.к. при частотной модуляции можно значительно уменьшить мощность передатчика без уменьшения зоны обслуживания.
При разработке данного передатчика были учтены схемотехнические решения уже существующих радиопередающих устройств, некоторые из которых необходимо взять за основу. В целом при разработке используются стандартные узлы передающих станций, что значительно упрощает процесс проектирования.
Как известно, существует несколько диапазонов вещания. По мере расширения сети предающих ТВ станций возникла необходимость широкого освоения ОВЧ-диапазона. В данном работе будет рассмотрена станция «Зона II» и по аналогии с ней произведен расчет. Но освоение ОВЧ диапазона связано с рядом трудностей, в числе которых: большие габариты, энергопотребление, малая надежность и стабильность параметров, влияние помех на распространение волн, затухание, затраты на преобразователи и антенные системы, объясняемые сложностью станций ОВЧ.
Проектируемый передатчик предназначен для передачи изображения и звука телевизионных программ III диапазона. Работает в ОВЧ-диапазоне на частоте 56,25 МГц, данная частота выделена для звукового сопровождения сигнала 1-го телевизионного канала и является несущей частотой.
Учитывая последние достижения в развитии электронного приборостроения и схемотехники, передатчик полностью выполнен по полупроводниковой технологии. Те модернизации, которые применены в передатчике, уже завоевали общее признание положительным эффектом и являются неотъемлемой частью современного передающего оборудования.
При разработке данного передатчика были учтены схемотехнические решения уже существующих радиопередающих устройств. Некоторые, из которых необходимо взять за основу. В целом при разработке используются стандартные узлы передающих станций, что значительно упрощает процесс проектирования.
Рис 1.Структурная схема передатчика «Ураган»
В качестве передатчика прототипа выберем телевизионную станцию “Ураган” ТВ-50/5-I-II. Станция предназначена для работы в одном из ТВ каналов I или II ТВ диапазонов (каналы 1-5). Передатчик предназначен для трансляции, как изображения, так и звука.
Принципиальное отличие данного передатчика от других передатчиков, в том числе и от передатчика «Якорь», состоит в том что данное РПДУ имеет более современную схему построения и больший потенциал по мощности, что в случае чего можно заменить в нем усилительные каскады на более мощные.
3 РАСЧЁТ ВЫХОДНОЙ МОЩНОСТИ ПОЛУКОМПЛЕКТОВ
На выходе передатчика по условию проекта должна быть мощность Рвых=1,5 кВт. Данная мощность складывается в мосте сложения из выходных мощностей двух полукомплектов. Из-за наличия потерь в устройствах, стоящих после полукомплектов, выходная мощность каждого полукомплекта (ПК) вычисляется по формуле:
(2.1)
где т.р. = 0,9;
м.с. = 0,93;
т.ф. = 0,93;
ф.с. = 0,75 (таблица 2.1);
n = 2 – число полукомплектов.
Значения выбирались наиболее приближенные к реальным РПДУ.
Таблица 2.1 – Определение КПД резонансной фильтрующей системы
| Диапазон волн | Мощность передатчика, кВт | |||
| 1-5 | 5-20 | 20-100 | 100-500 | |
| Длинные и средние волны | 0,75-0,8 | 0,8-0,85 | 0,85-0,9 | 0,9-0,95 |
| Короткие волны | 0,7-0,75 | 0,75-0,8 | 0,8-0,85 | 0,85-0,9 |
| Ультракороткие волны | 0,75-0,8 | 0,8-0,85 | - | - |
Подставим численные значения в формулу 2.1:
(Вт)
Значит, на выходе каждого полукомплекта необходимо организовать сигнал мощностью около 1,3 кВт.
Далее все расчёты будут вестись только для одного полукомплекта, т. к. оба полукомплекта идентичны.