«Утверждаю»
зав. кафедрой КИПР
_______________ Муратов А.В.
«____» _______________ 2012 г.
Техническое задание на разработку
усилителя выходной мощности портативной радиостанции
1. Цель и назначение работы
1.1 Целью выполнения проекта является разработка конструкции усилителя выходной мощности портативной радиостанции
1.2 Усилитель выходной мощности портативной радиостанции предназначен для увеличения выходной мощности портативной радиостанции и, как следствие, увеличение дальности и улучшение качества радиосвязи
2. Технические характеристики
2.1 Состав изделия
2.1.1. Стабилизатор напряжения усилителя мощности
2.1.2. Стабилизатор напряжения для радиостанции и УНЧ
2.1.3. Входной фильтр сигнала
2.1.4. Усилитель мощности В.Ч.
2.1.5. Фильтр Чебышева
2.1.6. Усилитель выходной мощности Н.Ч.
2.1.7. Коммутатор сигналов
2.1.8. Индикатор КСВ
2.2. Технические характеристики
2.2.1. Напряжение питания 10,8…15,6 В
2.2.2. Ток, потребляемый усилителем
в режиме «передача» не более 4 А
в режиме «прием» не более 0,5 А
в режиме «радиостанция выключена» не более 5 мА
2.2.3. Диапазон рабочих частот 33÷48,5 МГц 57÷57,5 МГц
2.2.4. Выходная мощность несущей
частоты усилителя мощности 10 Вт.
2.2.5. Минимальная входная мощность усилителя не менее 2 Вт
2.3. Требования к конструкции
2.3.1. Конструкция изделия должна быть удобно размешена в процессе эксплуатации, быть компактной, внешний вид изделия должен удовлетворять требованиям эстетики и эргономики
2.3.2. Габаритные размеры без антенны и
соединителя должны быть не более 195х75х35мм
2.3.3. Масса изделия не должна превышать 650 грамм
2.3.4. Надписи на изделии должны выполняться
стандартными буквами с общепринятыми сокращениями
2.3.5. Климатическое испытание У
2.3.6. Категория размещения 3.1
2.3.7. Механическое исполнение
2.3.7.1.Виброустойчивость 10-70 Гц
с амплитудой ускорения 19,6 м/с2 (2g)
2.3.7.2. Ударная устойчивость 147 м/с2 (15g)
2.3.7.3. Частота вибрации
2.3.8. Рабочая температура -25оС + 55оС
2.3.9. Относительная влажность воздуха 93%
при температуре 25оС
2.4. Требования к технологичности изделия и элементной базе
2.4.1. В изделии должны быть использованы стандартные элементы, материалы и сырье, разрешенные к применению
2.4.2. Конструкция деталей и сборочных единиц должна быть технологичной и разработана с использованием типовых и перспективных технологических процессов
2.4.3. Изделие должно быть ремонтнопригодным.
2.5Требования к надежности
2.5.1. Время безотказной работы 1000ч при вероятности 0,9
2.5.2. Срок службы изделия с учетом времени хранения должен быть не менее 7 лет
2.6. Технико- экономические требования
2.6.1. Изделие должно быть конкурентоспособным
2.6.2. Годовая программа выпуска 1000.шт.
2.7. Требования БЖД охраны окружающей среды
При работе с усилителем должны соблюдаться требования инструкции по охране труда при эксплуатации маломощных радиостанций сети радиосвязи ТОИ Р-45-035-95.Уровни электромагнитного излучения и магнитных полей должны отвечать требованиям ГОСТ 12.1.006 «ССБТ»
Введение
Для построения систем подвижной радиосвязи в основном используются ультракороткие волны: метровые (VHF), дециметровые (UHF), сантиметровые (SHF) и миллиметровые (EHF).
Дальность и качество радиосвязи зависит от совокупности физических факторов и параметров оборудования. Чем выше используемый частотный диапазон, тем меньше зависимость дальности радиосвязи от мощности излучения. Однако в низкочастотном диапазоне УКВ, так называемом диапазоне Low Band, мощность излучения радиостанции существенно влияет на качество и дальность радиосвязи. Этот диапазон (33÷48,5 МГц, 57÷57,5 МГц) очень популярен ещё со времен СССР и используется для радиосвязи, предприятиями силовых структур, пограничниками, МЧС, региональных управлениях железнодорожным транспортом, предприятиями лесхоза, агропромышленного комплекса, службами охраны, скорой помощи, службами ЖКХ, службами энергетики, газа, канализации, водопровода, лифт ремонт, строителями, автодорожными службами. Таким образом, в этом хорошо освоенном диапазоне очень много как стационарных, так и возимых радиостанций, но наибольшее количество в этом диапазоне задействовано портативных радиостанций (в силу специфики работ выше перечисленных служб).
Но портативные радиостанции имеют малую мощность (не более 2-3 Вт) и очень малую эффективность антенн. Штатная антенна портативной радиостанции, как правило, представляет собой закрытую полимерной оболочкой спираль на гибком диэлектрическом стержне. Её длина совершенно не соизмерима с четвертьволновой антенной. При типичных длинах таких штатных антенн в 20 см. их КПД в лучшем случае составит 3 %. А, учитывая специфику этого диапазона- подверженность влиянию промышленных помех, помех от бытовых приборов, радиовещательных и телевизионных передатчиков, подверженность замираниям и сверхпрохождениям, хорошие параметры приемника (селективность, чувствительность, высокоэффективная АРУ, устройство шумопонижения), а так же мощность передатчика и эффективность антенны имеют первостепенное значение.
Для улучшения потребительских характеристик огромного парка носимых радиостанций в этом диапазоне, увеличения дальности радиосвязи и улучшения её качества к портативным радиостанциям подключаются умощнители выходного сигнала (до максимально разрешённой в этом диапазоне) при этом сама радиостанция и её умощнитель запитываются от бортовой сети автомобиля или стационрного источника питания, а вместо низкоэффективного штыря портативной радиостанции используется эффективная автомобильная или стационарная антенны. Таким образом портативная радиостанция превращается в возимую или стационарную с хорошими техническими характеристиками, при этом дальность связи и её качество увеличиваются в разы. При эксплуатации такой радиостанции в условиях плотной городской застройки и сильных индустриальных помех увеличение мощности радиостанции позволяет превысить уровень помех и увеличить дальность и повысить качество радиосвязи.
Заключение
Для выполнения преддипломной практики была поставлена задача разработать конструкцию усилителя мощности портативной радиостанции, которая в дальнейшем будет использована в качестве объекта разработки при дипломном проектировании.
В ходе преддипломной практики был проведен анализ технического задания, в результате которого были определены основные направления разработки конструкции и технологии, условия размещения и эксплуатации, а также необходимые конструкторские расчеты. При проведении обзора научно-технической литературы по тематике преддипломной практики были рассмотрены различные варианты реализации выходного каскада ( на биполярном и полевом транзисторах), а так же линейные стабилизаторы компенсационного типа, которыми запитываются усилители выходной мощности. Проанализирована проблема управления мощными транзисторами в источниках питания и выходных каскадах усилителя мощности, новые методы ее решения. В организационно-экономическом разделе был проведен расчет трудоемкости и договорной цены ОКР.
Все результаты работы отражены в отчете. В дальнейшем предполагается использовать полученные результаты при выполнении дипломного проектирования.