Содержание
1 Введение5
2 Расчет структурной схемы радиоприемника6
2.1 Предварительный расчет полосы пропускания приемника6
2.2 Выбор числа избирательных систем и промежуточной частоты7
2.3 Расчет чувствительности приемника10
2.4 Расчет коэффициента усиления линейного тракта12
2.5 Обоснование структурной схемы13
3 Расчет принципиальной схемы16
3.1 Расчет входной цепи16
3.2 Расчет усилителя радиочастоты19
3.2 Расчет гетеродина21
3.3 Расчет усилителя промежуточной частоты и частотного детектора23
3.4 Автоматическая регулировка усиления (АРУ)24
3.5 Выбор демодулятора и декодера RDS25
4 Расчет коэффициента шума и чувствительности приемника26
5 Расчет кривой избирательности преселектора и ФСС27
6 Заключение28
7. Список использованных источников29
Приложение А (справочные данные транзистора КП341Б)30
Приложение Б (Y- параметры транзистора)31
Приемник радиовещательный. Схема структурная……………………………32
Приемник радиовещательный. Схема принципиальная электрическая……..33
Приемник радиовещательный. Перечень элементов………………………….34
Выдержка из текста работы
Эти обстоятельства приводят к развитию линий связи, в том числе радиорелейных линий (РРЛ), а также к появлению новых разновидностей радиорелейной связи. Одним из основных видов современных средств связи являются радиорелейные линии (РРЛ) прямой ви- димости, которые используются для, передачи сигналов многоканальных телефонных со- общений, радиовещания и телевидения, телеграфных и фототелеграфных сигналов, передачи газетных полос. Все виды сообщений передаются по РРЛ на большие расстояния с высоким качеством и большой надёжностью. Начало развития техники РРЛ было положено созданием в ряде стран линий связи, работающих в диапазоне метровых и дециметровых волна сравни- тельно небольшие расстояния (60-150 км). Небольшой опыт эксплуатации таких линий показал их существенное преимущество по сравнению с другими радиолиниями и про- водными средствами связи. Введение в дальнейшем в подобные радиолинии ретрансляции сигналов, т.е. переход к собственно РРЛ, позволило увеличить дальность связи.
В последние годы в нашей стране и за рубежом большое развитие получили цифровые системы передачи (ЦСП). Методы и технологии, которые используются при построении ЦСП, являются наиболее совершенными.
Разработка цифровых систем передачи стала основой для появления и развития цифровых радиорелейных линий (ЦРРЛ). Сети связи с использованием ЦРРЛ отличаются высоким качеством передачи сигналов, высокой помехозащищённостью и значительной экономической эффективностью.
1 ВЫБОР ОБОРУДОВАНИЯ ДЛЯ ПРОЕКТИРУЕМОЙ ЦРРС
Передача информации в цифровой форме приобретает все большее значение для сис- тем связи, в том числе и радиорелейных. Передача сигналов по радиорелейным системам, по сравнению с другими методами передачи обладает некими преимуществами:
простота и эффективность объединения многих независимых сигналов и преобразо- вания цифровых сообщений в пакеты для удобства коммутации;
относительная чувствительность цифровых сигналов к эффекту накопления искаже- ний при ретрансляциях, представляющему серьезную проблему в аналоговых системах связи;
потенциальная возможность получения очень малых коэффициентов ошибок переда- чи и достижения высокой вероятности воспроизведения переданных сообщений путем обнару- жения и исправления ошибок;
негласность связи;
гибкость реализации цифровой аппаратуры, допускающая использование микро и мини процессоров, цифровую коммутацию и применение микросхем с большой степенью инте- грации компонентов.
Для строительства линий связи разрабатываются проекты, в которых приводится обос- нование выбранного оборудования и других параметров линии. В данном курсовом проекте не- обходимо построить (спроектировать) ЦРРС, которая будет способна передать согласно техни- ческому заданию 60 ТФ каналов, длинны между пролетами 30 км. В таблице 1 приведены ха- рактеристики выбранного оборудования.
Таблица 1.1 – Виды (типы) оборудования ЦРРЛ
Наименование
оборудования Диапазон частот, ГГц
Скорость передачи, Мбит/с Конфигурация сис- темы Мощность пере- датчика, дБВт Пороговая мощ- ность приема, дБВт Длина пролета, км
Диаметр антенн, м
Родник 15 15 2,048; 8,488 1+0, 1+1,
2+0 -12 -122 20-30 0,5 ;
Из перечисленного оборудования представленного в методическом указании нам под- ходит Родник-15. Приведем более подробное его описание.
Лист
Предназначен для организации радиорелейных линий связи на городских и сельских телефонных сетях. Незаменим в тех случаях, когда прокладка кабеля экономически нецелесо- образна или исключена из-за географических особенностей местности.
Технические характеристики:
Диапазон радиочастот, ГГц 15
Модуляция радиосигнала ЧМ ММС QPSK
Мощность излучения передатчика, дБм, не менее 20
Класс излучения F9EBT
Пороговая чувствительность приемника при коэффициенте ошибок 10-3, дБм, не более 80
Тип антенны параболическая PI-11/38P
Раскрыв антенны, м 1
Угол поворота антенны в вертикальной и го- ризонтальной плоскостях, град 5
Поляризация излучаемого сигнала вертикальная или горизонтальная
Количество дуплексных радиостволов 2
Пропускная способность радиоствола, Кбит/с 1024 или 2048
Длина пролета, км до 30
Параметры цифрового стыка соотв. рек. G703 на симметричной нагрузке 120 Ом
Тип рекомендуемых соединительных кабелей КСПП
Мощность, потребляемая оборудованием ком- плекса связи 340
Диапазон рабочих температур:
– для выносного оборудования, оС -50 … +50
– для станционного оборудования, оС +5 … +50
Срок службы, лет, не менее 20
Лист
2 ОПРЕДЕЛЕНИЯ ЧИСЛА ПРОЛЕТОВ И РАСЧЕТ ИХ ДЛИНН
По исходным данным длина (протяженность) ЦРРЛ (L) = 140 км, и длина одного из пролетов R0 = 30 км. Определим общее количество пролетов и приведем структурную схему ЦРРЛ на рисунке 2.1.
Определим количество пролетов по формуле:
Nпролетов=L/R_0 =140/30?5
Соответственно получается 3 пролетов по 30 километров и два пролёта 25 км. Одновременная работа многих радиосредств на станциях и на линиях в целом возмож-
на при устранении взаимовлияния между ними. С этой целью созданы частотные планы — планы распределения на РРЛ частот передачи, приёма и гетеродинов. Для дуплексного режима можно обойтись двумя рабочими частотами. Особенностью здесь является то, что оба передатчика на промежуточных станциях работают на одинаковых частотах. Тоже самое относится и к приём- никам этих станций. И в том, и в другом направлениях связи сообщения передаются так, что на одном пролёте используется одна рабочая частота, а на соседнем пролёте — другая.
При излучении и приёме электромагнитных колебаний применяются антенны, которые не обладают идеальной направленностью. Поэтому существует возможность попадания сигнала в приёмную антенну от двух передатчиков. Во избежание подобных ситуаций на РРЛ приме- няют для разных направлений связи волны с различным типом поляризации; при размещении станций по трассе используют принцип зигзагообразности. При этом приёмо-передающие станции располагаются под некотором углом друг к другу. Составим структурную схему РРЛ, заданной в задании. На рисунке 2.1 приведена структурная схема ОРС ЦРРЛ.
Рисунок 2.1 – Структурная схема ЦРРЛ
Лист
Рисунок 2.2 – Структурная схема ОС ЦРРЛ
Лист
3 РАЗРАБОТКА СХЕМЫ ОРГАНИЗАЦИИ СВЯЗИ НА ПРОЕКТИРУЕМОЙ ЦРРЛ
Максимальное расстояние, на которое может передать сигнал выбранное оборудова- ние, равен 30 км. Пролеты имеют длину: 4 пролёта по 25 км и один 30 км соответственно. По исходным данным длина (протяженность) ЦРРЛ (L) = 130 км, и длина одного из пролетов R0 = 30 км. Определив общее количество пролетов (5) и приведем структурную схему ЦРРЛ на ри- сунке 3.1
На рисунке 3.1 приведена структурная схема организации связи. Каналообразующее и групповое оборудование обеспечивает формирование группового сигнала из множества подле- жащих передаче первичных сигналов электросвязи (на передающем конце) и обратное преобра- зование группового сигнала в множество первичных сигналов (на приемном конце).
Станции РСП, в том числе те, на которых производится выделение, введение и транзит передаваемых сигналов, как правило, территориально удалены от сетевых станций и узлов коммутации, поэтому в состав РСП входят проводные соединительные линии.
Для формирования радиосигнала и передачи его на расстояние посредством радиоволн используют различные радиосистемы связи. Радиосистема представляет собой комплекс радио- технического оборудования и других технических средств, предназначенный для организации радиосвязи в заданном диапазоне частот с использованием определенного механизма распро- странения радиоволн. Вместе со средой (трактом) распространения радиоволн радиосистема связи образует линейный тракт или ствол. Ствол РСП состоит из оконечного оборудования ствола и радиоствола. Оборудование ствола располагается на оконечных и ретрансляционных станциях.
В оконечном оборудовании ствола на передающем конце формируется линейный сиг- нал, состоящий из группового (ТФ) и вспомогательных служебных сигналов (сигналов служеб- ной связи, пилотсигнала и др.), которым модулируются высокочастотные колебания. На прием- ном конце производятся обратные операции: демодулируется высокочастотный радиосигнал и выделяются групповой, а так же вспомогательные служебные сигналы. Оконечное оборудова- ние ствола располагают обычно на оконечных станциях РСП и на специальных ретрансляцион- ных станциях.
Лист
Рисунок 3.1 — Структурную схему ЦРРЛ
Лист
4 ПОСТРОЕНИЕ И РАСЧЕТ ПРОФИЛЯ ПРОЛЕТА
Для удобства профили трассы вычерчивают в прямоугольных координатах, откладывая расстояние по оси абсцисс, а высоты по оси ординат. Чтобы сохранить соответствие построен- ных на профиле высот показаниям карты, необходимо производить отсчет высот от уровня моря(или любого условного нулевого уровня). При выбранной системе координат линия, изо- бражающая на профиле уровень моря, имеет вид параболоиды, уравнение которой имеет вид:
yi(ki)=(R¦(2@0))/2R3•k_i (1-k_i ), (4.1)
где R0 – протяженность интервала;
rз — paдиyc Земли; rз =6370 км;
ki – текущая относительная координата заданной точки
ki = R_i/R_0 , (4.2)
Ri — расстояние от левого конца интервала до точки, в которой определяют величину Y;
Для начала рассчитаем расстояние от начала пролета до текущей точки, выразив дан- ную величину из формулы (4.2) и получим:
Ri = ki ? R0 (4.3)
R(0,0) =k (0,0)?R0 = 0 ?30 = 0 R(0,1) =k (0,1)?R0 = 0,1?30 = 3,0 R(1,0) =k (1,0)?R0 = 1? 30 = 30
Проведем расчет линии условно нулевого уровня по формуле (4.1)
y1(0,0)= (R¦(2@0))/(2R_з )•k_i (1-k_i )=?30?^2/(2•6370)•0•1=0
y1(0,1)= (R¦(2@0))/(2R_з )•k_i (1-k_i )=?30?^2/(2•6370)•0,1•(1-0,1)=0
y1(1,0)= (R¦(2@0))/(2R_з )•k_i (1-k_i )=?30?^2/(2•6370)•1•0=0
Расчет профиля интервала (точки y) рассчитывают по формуле:
y = y1 + y2 (4.4)
Лист
Таблица 4.1
ki Ri y1 y2 y
0,0 0 0 80 80
0,1 3 6,3 60 66,3
0,2 6 11,3 40 51,3
0,3 9 14,8 20 34,8
0,4 12 16,9 30 46,9
0,5 15 17,6 35 52,6
0,6 18 16,9 40 56,9
0,7 21 14,8 60 74,8
0,8 24 11,3 50 61,3
0,9 27 6,3 40 46,3
1,0 30 0 60 60
Соединив высоты y1 для всех k, получим линию условного нулевого уровня. От линии ус-
ловного уровня. Далее наносим высоты, полученные относительно нулевого уровня земли.
Профиль интервала приведен на рисунке 4.1.
Лист
Рисунок 4.1 – Профиль пролёта
Основным критерием для расчета высоты подвеса антенн на пролете является условие от- сутствия экранировки препятствиями минимальной зоны Френеля при субрефракции радио- волн. Известно, что основная часть энергии передатчика распространяется в сторону приемной антенны внутри минимальной зоны Френеля, представляющий эллипсоид вращения с фокусами в точках передающей и приемной антенн.
Определим радиус минимальной зоны Френеля:
H0=v((R_0 ?k_mp (1-k_mp))/3)=v((30000•0,02•0,7(1-0,7))/3)=6,48 м
??= (3•?10?^8)/(15•?10?^9 ) = 0,02м
Далее определим среднее приращение просвета за счет рефракции
DH(??+?)=-(R_0^2)/4•(??+?)•k_mp (1-k_mp )
DH(??+?)=30000/4•(-6.5•?10?^8+8•?10?^8 )•0,7(1-0,7)=-0,7м
Определим просвет без учета рефракции:
H (0)= H0 — DH (?(? )+s )= 6,48 — 0,7 = 7,18 м (4.8)
Высоты подвеса антенн определяются из профиля трассы (рис.4.1). Для этого
откладываем по вертикали от критической точки рассчитанный просвет H(0).Через полученную
точку проводим линию, соединяющую предполагаемые точки установки антенн на пролете.
Лист
Наиболее часто высоты антенн на обоих концах профиля принимают равными. После этого от
вершины препятствия вниз на расстоянии ?y = H0 от наивысшей точки препятствия проводят
прямую, параллельную линии, соединяющей антенны, которая отсекает часть препятствия
шириной r и высотой ?y = H0. Это делается для аппроксимации препятствия сферой и
нахождения параметра ?, характеризующего вид препятствия, от которого зависит множитель
ослабления на интервале. В данном случае:
I= 0,09, r = 2,7 км
Лист
РАСЧЕТ УСТОЙЧИВОСТИ СВЯЗИ НА ЦРРЛ
Расчет КПД
Коэффициент полезного действия (а точнее коэффициент передачи АФТ электромаг- нитной энергии от выхода передатчика к антенне) зависит от вида и длины АФТ и в общем случае может быть определен по формуле:
h = 10-0,1?aобщ , (5.1)…
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
В ходе выполнения курсовой работы были рассчитаны параметры ЦРРЛ на базе системы Родник 15. Расчёты показали, что на заданной трассе ЦРРЛ норма на устойчивость связи для ЦРРЛ не выполняется. Поэтому был произведен расчет ожидаемой величины процента времени Туч(Vmin), в течении которого не выполняется норма на устойчивость связи на участке при ре- зервировании. Расчет показал, что с учетом резервирования устойчивость связи на проекти- руемой ЦРРЛ удовлетворяет норме.
СПИСОК ИСПОЛЬЗУЕМОЙ ЛИТЕРАТУРЫ
Вовк И.Ф. — Проектирование ЦРРЛ: учебное пособие к выполнению курсовых и ди- пломных проектов для студентов специальностей 201100 и 200100 — Хабаровск, 2004 г., 45 стр.
Радиорелейные и спутниковые системы передачи: Учебник для ВУЗов. Под редакци- ей А.С. Немировского. М.: Радио и связь, 1986. -391 стр.
Конспект лекций.
Лист