Материал: 469_Travin. _Radiopriemnye _Ustrojstva _UP _
РАЗДЕЛ 1
ОБЩИЕ УКАЗАНИЯ ПО КУРСОВОМУ ПРОЕКТИРОВАНИЮ
Курсовое проектирование носит учебный характер и выполняется по индивидуальным техническим заданиям.
Задание на курсовое проектирование находится по таблицам 2.1…2.4 (см. ниже).
Целью курсового проектирования является составление и электрический расчет схемы тюнера радиоприемника, т. е. главного тракта приемника (ГТП) для заданного стандарта систем и сетей сотовой подвижной связи.
Тюнер должен обеспечивать технические параметры, указанные в задании.
При проектировании ориентируются на супергетеродинный метод построения ГТП с однократным (или двух-трехкратным) преобразованием частоты принятого радиосигнала. Следует отметить, что в большинстве случаев современная элементная база (ИМС, УЭ) и типы современных полосовых фильтров позволяют приведенные в таблицах 2.1…2.4 технические задания выполнить при однократном преобразовании частоты сигнала. Схема тюнера (ГТП) в этом случае будет содержать следующие узлы: входную цепь, УРЧ (усилитель радиочастоты), ПЧ (преобразователь частоты), УПЧ (усилитель промежуточной частоты, который может содержать несколько каскадов). В качестве избирательных цепей в преселекторе (входная цепь и УРЧ) и в тракте промежуточной частоты используются неперестраиваемые полосовые фильтры сосредоточенной избирательности (селекции).
Проектирование ведется в следующем объеме и порядке.
Сначала осуществляется выбор, обоснование и расчет структурной схемы тюнера с учетом одновременно выбираемых типов фильтров сосредоточенной избирательности и элементной базы (ИМС, УЭ), а затем в соответствии с этой выбранной структурной схемой составляется полная принципиальная электрическая схема тюнера и выполняется электрический расчет преселектора тюнера. Наиболее поучительной частью курсовой работы является выбор, обоснование и расчет структурной схемы тюнера.
При проектировании ориентируются на имеющиеся специализированные ИМС и полосовые фильтры, поскольку важнейшими требованиями к устройствам систем и сетей сотовой подвижной связи являются малые габариты, масса и стоимость, высокие надежность и качество работы и высокие энергетические показатели (последнее требование обусловлено использованием аккумуляторов в качестве источников питания). В Интернете приводится широкий ассортимент (особенно зарубежных фирм) ИМС и полосовых фильтров с высоким коэффициентом прямоугольности или, иначе говоря, с высокой избирательностью вне полосы пропускания и малой неравномерностью в полосе пропускания частот. При этом имеются ИМС высокой степени интеграции, которые могут реализовывать функции, выполняемыми несколькими простыми ИМС, использование которых
6
упрощает конструкцию приемника, уменьшает его габариты, массу и стоимость, повышает надежность.
Использование готовых специализированных ИМС и полосовых фильтров существенно упрощает составление и расчет структурной и принципиальной электрической схемы тюнера: после выбора подходящих ИМС и полосовых фильтров остается состыковать и согласовать их друг с другом по сигналу и по цепям питания от общего источника питания. Подробный электрический расчет в курсовой работе выполняется частично. Во всех вариантах нужно рассчитать преселектор, важнейшую часть тюнера. Этот расчет дает возможность студентам в полной мере почувствовать специфику диапазона СВЧ.
В дополнение к этому в курсовой работе следует выбрать и описать схему демодулятора с учетом вида модуляции принимаемых радиосигналов.
По желанию студентов им могут быть выданы индивидуальные задания, отличные от приведенных в таблицах 2.1…2.4. Темами таких индивидуальных заданий могут быть различные профессиональные и специальные радиоприемники, с которыми студенты могут иметь дело по роду своей работы.
7
РАЗДЕЛ 2
ТЕХНИЧЕСКИЕ ЗАДАНИЯ И ВЫБОР ВАРИАНТА
Технические задания приведены в таблицах 2.1…2.4.
Вариант выбирается по двум последним цифрам номера студенческого билета.
Последняя цифра определяет вариант задания согласно табл. 2.1, где приведены названия стандартов систем и сетей радиосвязи и радиодоступа, для которых нужно спроектировать тюнер. Среди них хорошо известные стандарты радиосетей сотовой подвижной связи, такие как GSM-900, GSM-1800, GSM1900. Как известно, GSM – это Global System for Mobile Communications (глобальная система мобильной связи).
Следует подчеркнуть, что все эти системы и сети работают в дециметровом диапазоне, который относится к диапазону СВЧ.
Таблица 2.1
Стандарты радиосетей сотовой подвижной связи, рекомендуемые для проектирования тюнеров
Последняя |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
цифра номера |
0 |
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
8 |
9 |
студенческого |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
билета |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Заданные |
GSM |
GSM- |
GSM- |
GSM- |
GSM- |
GSM- |
GSM- |
GSM- |
GSM- |
GSM- |
стандарты |
-900 |
1800 |
1900 |
1800 |
900 |
1800 |
900 |
1800 |
1900 |
900 |
радиосетей |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Предпоследняя цифра номера студенческого билета определяет вариант задания по таблицам 2.2…2.4, в которых приведены технические данные (параметры) на проектирование тюнеров для указанных в таблице 2.1 стандартов радиосетей сотовой подвижной связи.
Таблица 2.2
8
Задание на тюнер (ГТП) приемника абонентской станции (АС) радиосети сотовой подвижной связи стандарта GSM-900
Предпоследняя |
|
|
|
|
Параметры приемника |
|
|
|
||||
частотДиапазонприемника, МГц |
модуляцииВид |
разносЧастотныйканалов частотсеткишаг( ), МГц |
разносДуплексныйчастот, МГц |
дБм, |
Избирательностьпо зеркальному каналуS |
Избирательностьпо соседнему каналуS |
пропусканияПолосачастот тракта частотыпромежуточнойна уровне дБ3≤, МГц |
источникаНапряжениепитания, В аккумулятора( ) |
рабочаяМаксимальнаятемпература, °С |
Сопротивлениеантенны, R |
||
|
||||||||||||
|
чувствительностьРеальная , Р |
|||||||||||
цифра номера |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
студенческого |
|
|
|
А |
|
|
|
|
|
|
||
билета |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
|
|
|
|
|
дБ |
дБ |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
, ЗК |
, СК |
|
|
|
Ом |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
, |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
А |
|
0; 5 |
вариантоввсех |
|
вариантоввсех GMSK |
вариантоввсех 0,2 |
вариантоввсех |
|
-100 |
40 |
40 |
0,19 |
6 |
50 |
50 |
|
|
935…960 |
45 |
|
|
|
|
|
|
|
|||||
1;6 |
-90 |
45 |
40 |
0,18 |
4,5 |
40 |
50 |
|||||||
|
|
|
|
|
|
|||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
2; 7 |
|
|
|
|
|
|
-80 |
45 |
45 |
0,2 |
6 |
45 |
50 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
3; 8 |
|
|
|
|
|
|
-90 |
40 |
40 |
0,17 |
4,5 |
50 |
50 |
|
|
Для |
|
Для |
Для |
Для |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
4; 9 |
|
|
-80 |
45 |
45 |
0,2 |
6 |
40 |
50 |
|||||
|
|
|
|
|
|
Примечание: реальная чувствительность задана при отношении сигнал/шум на
выходе тюнера hВЫХ. дБ = 10 lg =10дБ.
Таблица 2.3
9
Задание на тюнер (ГТП) приемника абонентской станции (АС) радиосети сотовой подвижной связи стандарта GSM-1800
Предпоследняя |
|
|
|
|
Параметры приемника |
|
|
|
||||
частотДиапазонприемника, МГц |
модуляцииВид |
разносЧастотныйканалов частотсеткишаг( ), МГц |
разносДуплексныйчастот, МГц |
дБм, |
Избирательностьпо зеркальному каналуS |
Избирательностьпо соседнему каналуS |
пропусканияПолосачастот тракта частотыпромежуточнойна уровне дБ3≤, МГц |
источникаНапряжениепитания, В аккумулятора( ) |
рабочаяМаксимальнаятемпература, °С |
Сопротивлениеантенны, R |
||
|
||||||||||||
|
чувствительностьРеальная , Р |
|||||||||||
цифра номера |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
студенческого |
|
|
|
А |
|
|
|
|
|
|
||
билета |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
|
|
|
|
|
дБ |
дБ |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
, ЗК |
, СК |
|
|
|
Ом |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
, |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
А |
|
0; 5 |
вариантоввсех |
|
вариантоввсех GMSK |
вариантоввсех 0,2 |
вариантоввсех |
|
-100 |
45 |
40 |
0,18 |
6 |
45 |
50 |
|
|
1805…1880 |
95 |
|
|
|
|
|
|
|
|||||
1;6 |
-80 |
40 |
45 |
0,2 |
4,5 |
50 |
50 |
|||||||
|
|
|
|
|
|
|||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
2; 7 |
|
|
|
|
|
|
-90 |
45 |
40 |
0,19 |
6 |
40 |
50 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
3; 8 |
|
|
|
|
|
|
-80 |
40 |
45 |
0,2 |
4,5 |
45 |
50 |
|
|
Для |
|
Для |
Для |
Для |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
4; 9 |
|
|
-100 |
45 |
45 |
0,19 |
6 |
50 |
50 |
|||||
|
|
|
|
|
|
Примечание: реальная чувствительность задана при отношении сигнал/шум на
выходе тюнера hВЫХ. дБ = 10 lg =10дБ.
Таблица 2.4
Задание на тюнер (ГТП) приемника абонентской станции (АС) радиосети
10