Аннотация 2
ВВЕДЕНИЕ 6
1 СОСТОЯНИЕ ВОПРОСА. ОБЗОР КОНСТРУКЦИЙ УЧЕБНЫХ СТЕНДОВ 9
2. ЦЕЛЬ РАБОТЫ. ВЫБОР КОНСТРУКЦИИ СТЕНДА 13
3. ВЫБОР ТИПОВ И ПАРАМЕТРОВ ИЗМЕРИТЕЛЬНОЙ АППАРАТУРЫ И ИСТОЧНИКОВ ПИТАНИЯ 14
4 ВЫБОР СТРУКТУРЫ СТЕНДА 15
4.1 Разработка и проектирование схем радиопередатчика и радиоприёмника 15
4.2. Выбор типа коммутирующих устройств и проектирование наборного поля стенда 24
4.3. Разработка перечня изучаемых устройств, расчет схем, выбор активных и пассивных элементов 27
4.4. Результаты макетирования и исследования схем и устройств радиопередатчика радиоприёмника 27
4.4.1 Расчет потребляемых мощностей, тепловой расчет 30
4.5. Методические указания для выполнения лабораторных работ с применением стенда 31
4.5.1 Лабораторная работа «Настройка передатчика на рабочую частоту. Проверка стабильности несущей частоты от стабильности питающего напряжения» 31
5 БЕЗОПАСНОСТЬ И ЭКОЛОГИЧНОСТЬ 36
5.1 Описание рабочего места и оборудования 36
5.2 Опасные и вредные факторы в учебной аудитории 37
5.3 Воздействие производственных факторов на организм человека 39
5.4 Мероприятия по созданию безопасных условий труда: 41
5.5 Обеспечение электробезопасности на рабочем месте 42
5.6 Обеспечение пожаробезопасности на рабочем месте 43
5.7 Инженерные расчеты 44
ЗАКЛЮЧЕНИЕ 46
СПИСОК ИСПОЛЬЗУЕМОЙ ЛИТЕРАТУРЫ 47
Электроника способна решить множество задач и проблем в области сбора и передачи информации. Без знаний из области электроники и особенно с области коммуникации сейчас невозможно успешно работать все более широкому кругу специалистов.
Любая система управления современным производственным объектом (см. рис.1), содержит в структуре обязательный набор узлов. Это набор датчиков, блоки обработки и фильтрации сигналов, усилители и согласователи (интерфейс) для работы на приемники информации. Сигналы датчиков и до передачи и после нее фильтруются, усиливаются, часто преобразуются в цифровую форму с помощью аналого-цифровых преобразователей (АЦП) и передаются по информационным каналам в приемники, где вновь преобразуются в удобную форму и поступают в устройства анализа и управления объектом. Затем они обрабатываются вычислительными устройствами по специализированным программам и вновь передаются по каналам связи в объект управления, где воздействуют на исполнительные устройства, непосредственно воздействующие на производственный объект.
Рис.1.- Идеализированная система управления некоторым объектом.
Объект управления включает устройства, обрабатывающие с аналоговыми сигналами (фильтры, усилители, силовые электронные устройства), и с цифровыми сигналами (микропроцессор, ЭВМ), в структуру также входят устройства, осуществляющее преобразование сигналов из аналоговой формы в цифровую и обратно.
На схеме легко найти устройства, соответствующие теме бакалаврской работы. Это каналы связи, на концах которых находятся передатчики информации и ее приемники. При этом структура не зависит от типа канала связи. Это может быть проводной канал, или радио. Нас интересует радиосвязь, в том числе для работы в производстве и радиовещании.
Радиоэлектроника - результат слияния радиотехники (радио — radio — испускаю лучи) и электроники. Термин «радиоэлектроника» появился не более 50 лет назад.
Радиоэлектроника в настоящее время область науки и техники, ориентирована на передачу, прием и преобразование информации, в которой носителем информации являются электромагнитные колебания и волны.
Современная радиотехника — область науки и техники, связанная с генерацией, усилением, преобразованием, обработкой, хранением, излучением и приёмом электромагнитных колебаний.
Современный уровень радиоэлектроники полностью определяется уровнем современной элементной базы, а дальнейшее развитие радиоэлектроники в старых и новых областях непредсказуемо, внедрение новых электронных элементов настолько ускорилось, что каждый день появляются все новые электронные чудеса.
История развития радиоэлектроник коротка, но стремительна. Появление в начале 50-х годов полупроводниковых приборов, а в 60-х годах интегральных микросхем резко снизило массу и габариты радиотехнической аппаратуры, а надежность при этом возросла в разы, а энергопотребление очень сильно упало.
Микроэлектроника - это раздел электроники, сделавший возможным стремительный рост радиоэлектроники. Возможности современных больших интегральных схем и одно - и много - кристальных микропроцессоров настолько велики, что заменяют целые блоки и устройства радиоэлектронной аппаратуры.
В результате проектирования был разработан макет лабораторного стенда по изучению структуры приёмо-передающей аппаратуры в рамках темы "Радиоэлектроника, предназначенный для практического использования в учебных заведениях при изучении указанных тем.
Лабораторный стенд состоит из двух функциональных модулей: приёмника и передатчика для изучения передачи и приёма информации по радиоканалу, габаритные размеры модулей 100х100х50 мм. Напряжение питания модуля передатчика составляет 9-15В, питание модуля приёмника осуществляется непосредственно от батареи 9В.
Приведены методические указания по проведению лабораторных работ с использованием стенда
Исследуемые схемы были отмакетированы и исследованы.
В разделе "Безопасность и экологичность" приведена методика испытаний безопасности лабораторного оборудования применительно к разработанному стенду.
1. McDonald, A. J. VHF signal power suppression in stratiform and convective precipitation [Text] / A. J. McDonald, K. P. Monahan, D. A. Hooper, C. Gaffard // Annales Geophysicae. Vol. 24(1). - 2016. - PP. 23-35. ISSN: 14320576
2. Kishore Kumar, K. VHF/UHF radar observations of tropical mesoscale convective systems over southern India [Text] / K. Kishore Kumar, A. R. Jain, D. Narayana Rao // Annales Geophysicae. Vol. 23. - 2005. - PP. 1673-1683. ISSN: 1432-0576
3. Nozaki, K. VHF/HF radio telecommunications between Syowa Station and Mizuho Station, Antarctica [Text] / K. Nozaki // Antarctic Record. Vol. 78. - 1983. - PP. 25-36. ISSN: 2432-079X
4. Men, S. Wideband signal detection for cognitive radio applications with limited resources [Text] / S. Men, P. Charge, Y. Wang, J. Li // EURASIP Journal on Advances in Signal Processing. Vol. 2019(1). - 2019. - PP. 1-10. ISSN: 16876180
5. Wu, H. VHF radio signal modulation classification based on convolution neural networks [Text] / H. Wu, Q. Wang, L. Zhou, J. Meng // MATEC Web of Conferences. Vol. 246. - 2018. - PP. 1-5. ISSN: 2261-236X
6. Desrochers, A. Estimating Wildlife Tag Location Errors from a VHF Receiver Mounted on a Drone [Text] / J. A. Tremblay, Y. Aubry, D. Chabot, P. Pace, D. M. Bird // Drones. Vol. 2(4). - 2018. - PP. 1-9. ISSN: 2504-446X
7. Garbanzo-Salas, M. Estimating Characterization of atmospheric structures observed by a VHF MST-type radar in the troposphere over Santa Cruz, Costa Rica [Text] / M. Garbanzo-Salas, W. Hocking // Earth, Planets and Space. Vol. 71(1). - 2019. - PP. 1-10. ISSN: 1880-5981
8. Дулич, А.П. Сравнительный анализ УКВ - радиостанций / А.П. Дулич, М.С. Брежнев, Д.Е. Матвеев // Символ науки. №7. - 2015. - с. 21-23. ISSN: 2410-700X
9. Басюк, М. Проектирование и экспериментальное исследование параметров модуля приемопередатчика цифровой информации УКВ- диапазона / М. Басюк, С.А. Чубаров // Компоненты и технологии. №3. - 2002. - с. 60-62.
10. Забродин, Ю.С. Промышленная электроника: учебник для вузов. / Ю.С. Забродин. - М.: Высш. школа, 1982. - 496 с., ил.
11. Гусев, В.Г. Электроника: Учеб. пособие для приборостроит. спец. вузов. - 2-е изд., перераб. и доп. / В.Г. Гусев, Ю.М. Гусев. - М.: Высш. шк., 1991. - 622 с.: ил.
12. Титце, У. Полупроводниковая схемотехника / У. Титце, К. Шенк : пер. с нем. - М.: ДМК Пресс, 2008.
13. Семенов, Б.Ю. Силовая электроника для любителей и профессионалов. // Семенов, Б.Ю. - Москва.: СОЛОН-Р, 2001. - 417 с.
14. Мелешин, В.И. Транзисторная преобразовательная техника. // Мелешин, В.И. - Москва : Техносфера, 2005. - 632 с.
15. Водовозов А. М. Основы электроники [Электронный ресурс]: учеб.пособие / А. М. Водовозов. - Москва : Вологда : Инфра-Инженерия, 2016. - 130 с. : ил. - ISBN 978-5-9729-0137-1.
...