Разработка и исследование унифицированных модулей широкополосных трансформаторов типа длинной линии

Техническое задание

на разработку и исследование унифицированных модулей широкополосных трансформаторов типа длинной линии (ТДЛ) для усилителей каналов уплотнения в линиях электропередач.

Область применения

Широкополосный трансформатор типа длинной линии для усилителей каналов уплотнения в линиях электропередач.

Назначение

Разработка и исследование ТДЛ.

Анализ основных перспективных ТДЛ.

Разработка экспериментального широкополосного усилителя на основе ТДЛ.

Технические требования

Перспективный широкополосный трансформатор

коэффициент широкополосности ~10000 раз;

волновое сопротивление ρ - 75(50)Ом;

Экспериментальный усилитель на основе разработанного ТДЛ

напряжение питания при токе потребления 100мА - 15±1В;

коэффициент усиления К_У - 12±1дБ;

коэффициент шума – не более 3.0дБ;

входные и выходные сопротивления – в пределах 30-80Ом;

сопротивления источника сигнала

(генератора) и нагрузки – 75(50)Ом;

нелинейные искажения, оцениваемые

динамическим диапазоном по интермодуляции

третьего порядка – 90-120дБ;

Условие эксплуатации

Нормальные условия ГОСТ 22261-82

температура окружающей среды – (20±5)⁰С;

относительная влажность воздуха - (30-80)%;

атмосферное давление – (84-106)кПа;

Рабочие условия по ГОСТ 22261-82

температура окружающей среды – (-10 ÷ +45)⁰С;

относительная влажность воздуха - 60%;

атмосферное давление – (84-106.7)кПа;

частота питающей сети – (50±0.5)Гц;

напряжение питающей сети – (220±10%)В;

Исследуемый широкополосный трансформатор должен обеспечивать максимально широкую полосу пропускания во всем диапазоне частот.

Требования к охране труда

Отразить следующие вопросы: опасные и вредные факторы; меры по их снижению; расчет наиболее опасного фактора; пожарная безопасность.

Аннотация

В дипломном проекте исследуются и анализируются вопросы связанные с разработкой широкополосных трансформаторов типа длинной линии (ТДЛ). В результате исследования разработан ТДЛ, удовлетворяющий оптимальным требованиям, предъявляемым к современным широкополосным трансформаторам. Получены рекомендации по использованию ТДЛ в широкополосных усилителях перспективной радиоэлектронной аппаратуры, а так же намечены пути дальнейшего совершенствования трансформаторов подобного типа.

Annotation

In the degree project questions connected with development of broadband transformers such as long line (TLL) are investigated and analyzed. As a result of research it is developed TLL, satisfying the optimum requirements showed to modern broadband transformers. Recommendations for use TLL in broadband amplifiers of the perspective radio-electronic equipment and as ways of the further perfection of transformers of similar type are planned are received.

Введение

Широкополосные трансформаторы сопротивлений и устройства, выполненные на их основе (сумматоры-делители мощности, направленные ответвители и т.п.), определяют основные показатели разнообразной радиоэлектронной аппаратуры. Сфера использования таких устройств неуклонно расширяется, а требования к ним по ширине рабочего диапазона частот и (или) уровню передаваемой мощности становятся все более высокими.

Выполнение указанных требований немыслимо без знания предельно достижимых параметров устройств разных классов и умения рационально их использовать. Наилучшие показатели достигаются в высокочастотных широкополосных трансформаторных устройствах, выполненных на отрезках линий передачи, соединенных между собой различными способами. Такие устройства приходят на смену двух- и многообмоточным трансформаторам в своём традиционном низкочастотном исполнении. При этом достигается многократное расширение рабочего диапазона частот, а при сопоставлении с традиционными устройствами, образованными путем каскадного соединения четвертьволновых линий, например, ступенчатых переходов, еще и существенное уменьшение габаритов.

Переход к обмоткам, образованным линиями передачи, привел к созданию нового класса устройств, что потребовало разработки их теории, принципов построения и систематизации широкого круга разнообразных схемных решений. Этому и посвящена дипломная работа. Несколько в стороне от основного её направления стоят трансформаторы сопротивлений, выполняемые на сосредоточенных элементах и обладающие фильтрующими характеристиками. Им может быть отдано предпочтение при небольших перекрытиях по частоте и коэффициентах трансформации. С учетом этого и строилось содержание настоящей дипломной работы. При этом схемы трансформаторных устройств на линиях передачи изображались в виде, отражающем конструктивные особенности устройств, что весьма важно для воспроизведения расчетных характеристик с требуемой точностью. Подобные устройства имеют высокий КПД, надежны и способны выполнять функции гальванической развязки и симметрирования. Они являются доминирующим в ВЧ диапазоне и все шире используются в диапазонах ОВЧ и УВЧ. Естественным их недостатком является присутствие магнитопровода.

Первоначально трансформаторы строились как низкочастотные путем раздельного размещения обмоток на магнитопроводе, а для их аналитического описания использовались схемы замещения, содержащие сосредоточенные элементы. Такой общий принцип построения трансформаторов и образование их схем замещения с помощью приближенных «интегральных» параметров обмоток (собственные и междуобмоточные емкости, индуктивности рассеяния) не отражали распределенную структуру обмоток на верхних частотах. Это принципиально не позволяло установить и реализовать предельные характеристики трансформаторов в части максимально достижимой ширины рабочего диапазона частот.

В ходе дальнейших исследований был предложен и развит принцип построения трансформаторов, в качестве обмоток которых стали использовать проводники однородных двухпроводных линий, соединенных с одной их общей стороны параллельно, а с другой — последовательно и согласованных с нагрузкой [10]. Это дало возможность улучшить характеристики устройств па верхних частотах.

В настоящее время широко распространенные схемные и схемно-конструктивные решения для трансформаторов на линиях далеко не исчерпывают своих предельных возможностей. На практике это проявляется в том, что зачастую устройства оказываются с неудовлетворительными электрическими параметрами, с завышенными массогабаритными характеристиками, а в ряде случаев неспособными решить поставленную задачу. С целью преодоления этих затруднений в данной работе сделана попытка, представить в систематизированном виде современные достижения в области широкополосных высокочастотных трансформаторов и устройств на их основе.

Похожие работы

Усилитель мощности миллиметрового диапазона длин волн

Скачать

108385

14

13

... обеспечение плотного электрического контакта по всему периметру щели. 6. Технико-экономическое обоснование   6.1 Характеристика технико-экономического обоснования проекта Разрабатываемый усилитель мощности миллиметрового диапазона длин волн предназначен для усиления сигнала и передачи его на определенное расстояние. Существенным преимуществом является тот факт, что устройство работает в ...

Автоматизированные системы обработки информации и управления

Скачать

326231

12

0

... рисунков в формате А0-А1 со скоростью 10-30 мм/с. Фотонаборный аппарат Фотонаборный аппарат можно увидеть только в солидной полиграфической фирме. Он отличается своим высоким разрешением. Для обработки информации фотонаборный аппарат оборудуется процессором растрового изображения RIP, который функционирует как интерпретатор PostScript в растровое изображение. В отличие от лазерного принтера в ...

Архитектура сотовых сетей связи и сети абонентского доступа

Скачать

151321

4

10

... основного доступа к ISDN. Реализация этого стратегического направления эволюции сетей абонентского доступа зависит от конкретных условий существующей сети абонентского доступа каждой страны и определяется каждым оператором связи с учётом этих конкретных условий. Понятно, что разнообразие местных условий определяет большое число возможных способов миграции существующей сети абонентского доступа к ...

Расчет линии связи для системы телевидения

Скачать

128945

1

27

... быть получен неудовлетворительный результат, а в другом - чрезмерное усложнение конструкции может привести к неоправданному увеличению стоимости оборудования, а приемная система будет выглядеть неэстетично. Результатом расчета линии связи является вычисленное значение отношения S/N, величина которого сравнивается с соответствующими значениями по пятибалльной шкале градаций качества принимаемого ...