Проектирование РПУ мобильного терминала системы цифровой сотовой связи стандарта GSM-1800

25. Rka1 - 0

26. Lka2 - 0

27. Cka2 - 0

28. Rka2 - 0

29. С0ф - 0

31. Lкф1 - 0

32. Rкф1 - 0

33. С0ф2 - 0

34. Скф2 - 0

35. Lкф2 - 0

36. Rкф2 - 0

37. R9 - 0

38. Cкб - 5 пФ

39. R8 - 3600 Ом

В табл. 4 предоставлены все элементы, которые находятся в схеме, где первые четыре элемента - это параметры КР, которыми будем варьировать.

Составляем входной файл (labk.dat):

1 0 1 15 12997500 1 0 0 0 24 6 0 100 1 0 0 0 60 0 0 0 0 0 1

284.64e-13 -8.907e-13 -0.011e-13 0.531e-15

1e-12 0 0 0

8e-12 0 4e-2 10 0 0 0 1 0 0 0 0 0 1 0 0 0 0 1 0

90e-12 150e-12 0 2e-12 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 5e-12 3600 1000

39 2131 40 2232 3 410 0 210 0 130 0 510 0 2410 0

3833 0 4110 0 4240 0 -140 0 -54 0 -130 0 -60 0 40

Где в первой строке 5-й элемент - частота КР(варьируем), 2-я строк коэффициенты аппроксимации варикапа, 4-я и 5-я строка - таблица из 40-а элементов (табл. 4), 6-я и 7-я - код схемы.

Пропускаем данные через программу KOEVLAB.EXE и получаем таблицу 5 с информацией о кварцевом генераторе.

Таблица 5

======================================================

! 1 0 1 15 100 1 0 0 0 60 0 0 0 0 0 1 !

! Fk1=12997500 Гц,Fk2= 1 Гц,Ff1= 0 Гц,Ff2= 0 Гц!

! 2.84640E-11-8.90700E-13-1.10000E-15 5.31000E-16 !

! 1.00000E-12 0.00000E+00 0.00000E+00 0.00000E+00 !

! BeKTop E !

! 8.0000E-12 3.7485E-15 4.0000E-02 1.0000E+01 2.8464E-11!

! 0.0000E+00 2.5330E-02 1.0000E+00 0.0000E+00 1.0000E-12!

! 0.0000E+00 0.0000E+00 0.0000E+00 1.0000E+00 0.0000E+00!

! 0.0000E+00 0.0000E+00 0.0000E+00 1.0000E+00 0.0000E+00!

! 9.0000E-11 1.5000E-10 0.0000E+00 2.0000E-12 0.0000E+00!

! 0.0000E+00 0.0000E+00 0.0000E+00 0.0000E+00 0.0000E+00!

! 0.0000E+00 0.0000E+00 0.0000E+00 0.0000E+00 0.0000E+00!

! 0.0000E+00 0.0000E+00 5.0000E-12 3.6000E+03 1.0000E+03!

!КМ=15 MOK= 39 2131 40 2232 3 410 0 210 0 130!

! 0 510 0 2410 0 3833 0 4110 0 4240 0 -140!

! 0 -54 0 -130 0 -60 0 40

!======================================================

!CB= 2.8464E-11+-8.9070E-13Ey+-1.1000E-15Ey*2+ 5.3100E-16Ey*3!

!======================================================

! Ey1 B ! 0.00 ! 6.00 ! 12.00 ! 18.00 ! 24.00 !

! Cв1 пФ ! 28.46 ! 23.19 ! 18.53 ! 15.17 ! 13.79 !

! Ey2 B ! 24.00 ! 18.00 ! 12.00 ! 6.00 ! 0.00 !

! Cв2 пФ ! 1.00 ! 1.00 ! 1.00 ! 1.00 ! 1.00 !

! Итерации ! 200 ! 200 ! 200 ! 200 ! 200 !

!------------------------------------------------------------!

! F1 Гц ! 12999988! 12999995! 13000004! 13000013! 13000018!

! Ry1 Ом ! -28.1! -27.3! -26.3! -25.2! -24.7!

! Re1 Ом ! 52.0! 50.7! 49.0! 47.2! 46.3!

! Q1 ! -276752! -274973! -272552! -269865! -268376!

!------------------------------------------------------------!

! Fp Гц ! 12999988! 12999995! 13000004! 13000013! 13000018!

! Ryp Ом ! 28.1! 27.3! 26.3! 25.2! 24.7!

! Aрг град ! 0.0 ! -0.0 ! -0.0 ! 0.0 ! 0.0 !

!======================================================

! Kнл1= 7.2% Df1= 30 Гц S1= 1.2 Гц/B D1= 0.00% !

! Kнл2= 0.0% Df2= 0 Гц S2= 0.0 Гц/B D2= 0.00% !

! Kнлp= 7.2% Dfp= 30 Гц Sp= 1.2 Гц/B Dp= 0.00% !

!======================================================

! N12 ! 0.00000 ! 0.00000 ! 0.00000 ! 0.00000 ! 0.00000 !

! N1R ! 1.00000 ! 1.00000 ! 1.00000 ! 1.00000 ! 1.00000 !

! N2R ! 0.00000 ! 0.00000 ! 0.00000 ! 0.00000 ! 0.00000 !

======================================================

Соображения по подбору номиналов с учетом таблицы 5.

1) C₀₁ - статическая емкость КР. На частоте 13 МГц (данной по ТЗ) может быть реализована в пределах от 5 до 16 пФ. Выбираем по меньше, так как уменьшает добротность КР. С учетом влияния на управляющее напряжение R_y.

2) L_k1 - динамическая индуктивность КР. Желательно эту индуктивность брать как можно больше, но так как добротность при частоте 13 МГц не может быть больше 300 000, выбираем ее соответствующей.

3) R_k1 - динамическое сопротивление КР. На данной частоте изменяется в пределах от 2 до 40 Ом. Учитываем его при подборе добротности и управляющего напряжения.

4) Емкость варикапа С_В изменяется в пределах от 13,79 до 28,46 пФ.

5) Управляющее напряжение изменяется в пределах от 24,7 до 28,1.

6) Частота перестройки Df = 30 Гц, что значит частота генерации изменяется в пределах от 12999988 до 13000018.

7) С учетом отстройки частоты КГ выбираем частоту КР меньшей 2500 Гц.

8) Фазирующие емкости С₃ и С₄ выбираем по меньше, что бы уменьшить R_y.

После проведенного подбора имеем:

Кварцевый резонатор

C₀₁=8 пФ

L_k1=0,4 мГн

R_k1=10 Ом

f₀₁=12997500 Гц

Q_max=276752

Будем использовать КР с АТ срезом в герметическом корпусе. Возбуждается первая гармоника.

Фазирующие емкости

С₃=150 пФ

С₄=90 пФ

Корректирующие элементы

С_кор=1,75…1,87 пФ

Расчет принципиальной схемы ОКГ

После проведенного расчета эквивалентной схемы КГ осталось задать рабочий режим транзистору (расчет по постоянному току) и расставить разделительные и блокирование емкости. Получаем готовый ОКГ, принципиальная схема показана на рисунке 22.

Рис. 22. Принципиальная схема опорного кварцевого генератора.

Технические характеристики ОКГ:

Напряжение питания, В……………………………………………….6-10

Мощность, потребляемая от источника, мВт………………………..5-20

Нестабильность частоты при изменении напряжения питания на ±15%, не более……………………………………………………………………±510^-7

Дополнительная нестабильность частоты, обусловлена изменением параметров элементов схемы при изменении температуры от -50 до 70⁰С, не более………………………………..……………………………………...±1,510^-6

Выходное напряжение, мВ…………………………………………………………………………..150-500

Выводы

При написании данного курсового проекта познакомился со структурой стандарта GSM-1800. А именно с организацией покрытия, структурой современной мобильной станции, способом модуляции и организации приема и передачи информации.

В рамках технического задания обрел навыки выбора, создания и эскизного расчета структурных схем РПУ и РПрУ мобильной станции. Изучил возможности применения и принцип работы современных микросхем ИС синтезаторов для создания РПУ.

Освоил технику расчета опорного кварцевого генератора с помощью программных средств ЭВМ. Обрел навыки подбора кварцевых резонаторов с учетом пределов реализации его параметров, а также выбор транзистора с требуемыми параметрами. Освоил метод выбора принципиальной схемы ОКГ и ее расчет по постоянному и переменному току.

Список используемой литературы

1. В.И. Попов Основы сотовой связи стандарта GSM - М.: Эко-Трендз, 2005. - 296 с.: ил.

2. С.И. Дингес Мобильная связь: технология DECT - М.: Солон-Пресс, 2003. 272 с. - (Серия Библиотека инженера).

3. Скляр, Бернард. Цифровая связь. Теоретические основы и практическое применение Изд. 2-е, испр.: Пер. с англ. - М.: Издательский дом “Вильямс”, 2004. - 1104 с.: ил. - Парал. тит. англ.

4. В.В. Шахгильдян Радиопередающие устройства. Учебник для вузов - 3-е изд., перераб. и доп. - М.: Радио и связь, 2003. - 560 с.: ил.

5. В.В. Шахгильдян Радиопередающие устройства. Учебник для вузов - 4-е изд., перераб. и доп. - М.: Радио и связь, 2002. - 630 с.: ил.

6. А.А. Зеленский, В.Ф. Солодовник “Структурные схемы радиопередающих устройств” Учебное пособие по курсовому и дипломному проектированию - Х.: ХАИ, 1990. - 58 с.

7. Справочник по кварцевым резонаторам/Андросова В.Г., Банков В.Н., и др.; Под ред. П.Г. Позднякова. - М.: Связь, 1986. - 288 с., ил.

8. Альтшуллер Г.Б., Елфимов Н.Н., Шакулин В.Г. “ Кварцевые генераторы”: Справ. Пособие. М.: Радио и связь, 1984. - 232 с., ил.

Размещено на Allbest.ru