Phân tích mạch cảm biến pha và cảm biến tải mạch phối hợp trở kháng trong máy JSS 800

TRƯỜNG ĐẠI HỌC HÀNG HẢI VIỆT NAM KHOA ĐIỆN – ĐIỆN TỬ BỘ MÔN ĐIỆN TỬ – VIỄN THÔNG -o0o - BÀI TẬP LỚN THIẾT BỊ THU PHÁT VƠ TUYẾN ĐIỆN “Phân tích mạch cảm biến pha cảm biến tải mạch phối hợp trở kháng máy JSS-800 ” GIÁO VIÊN HƯỚNG DẪN SINH VIÊN LỚP NHĨM : KS VŨ ĐỨC HỒN : VŨ VĂN HÙNG : N01 - DTV52DH1 : 03 HẢI PHÒNG, THÁNG 05/ 2014 MỤC LỤC Trang Đặt vấn đề……………………………………………………………………………… PHẦN I : TỔNG QUAN VỀ THIẾT BỊ THU PHÁT VTĐ…………………………….2 1.1 Tổng quan máy phát vô tuyến điện…………………………….…………….2 1.1.1 Chức nhiệm vụ………………………………………………………2 1.1.2 Các yêu cầu máy phát vô tuyến điện………………………… 1.1.3 Phân loại máy phát vô tuyến điện………………………………… 1.1.4 Các tiêu kỹ thuật máy phát………………………………… 1.1.5 Sơ đồ khối nguyên lý hoạt động máy phát……………………… 1.2 Tổng quan máy thu vô tuyến điện…………………………………………….5 1.2.1 Các tham số kỹ thuật máy thu……………………………………… 1.2.2 Phân loại máy thu vô tuyến điện…………………………………… .5 1.2.3 Sơ đồ khối nguyên lý hoạt động máy thu vô tuyến điện….…… PHẦN ІІ :SƠ ĐỒ KHỐI CỦA THIẾT BỊ THU PHÁT JSS-800……………………… 2.1 Các thông số kỹ thuật…………………………………………………………….8 2.2.Cấu trúc chung máy thu phát JSS – 800……….………… ……………….8 2.3 Khả hoạt động………………………………………………………………8 2.4 Phân tích sơ đồ khối máy thu………………………………… 2.5 Phân tích sơ đồ khối máy phát…………………………………………… 2.5.1 Khối tạo tín hiệu điều chế đơn biêt…………………………………….9 2.5.2 Khối tổng hợp tần số tạo tần số phát ……………………… 10 2.5.3 Khối khuếch đại công suất ………………………………………13 2.5.4 Bộ phối hợp trở kháng anten ……………………………………….14 PHẦN III : PHÂN TÍCH CHI TIẾT KHỐI PHỐI HỢP TRỞ KHÁNG ANTEN JSS800……………………………………………………………………………………… 16 3.1 Khái quát …………………………… ……………………………………….16 3.2 Bộ cảm biến pha (Phase Sensor )…………………………… … .17 3.3 Bộ cảm biến tải (Load) ………………………………….…………… …… 20 Kết Luận…………………….…………………………………………………………23 ii DANH MỤC CÁC TỪ VIẾT TẮT- KÝ HIỆU GMDSS DSC MF HF VHF ARQ FEC OSC VOC PM AM FM AGC AFC global marine distress and safely system digital select calling medium frequency hight frequency very hight frequency automatic repeat request forward erro correct osillator voltage control osillator phase modulation amplitude modulation frequency modulation automatic gain control automatic frequency control iii iv v ĐẶT VẤN ĐỀ Ngày chúng ta sống một thế giới thông tin, vấn đề giao tiếp giữa người với người hay giữa các quan ngày trơ nên thuận lợi và hoàn hảo nhờ vào các hệ thống thông tin vô tuyến điện đa dạng Các phương tiện này thực sự hữu ích vì nó có khả nối liền mọi nơi thê giới để vượt qua khái niệm không gian và thời gian Nó được ứng dụng rất nhiều truyền phát các thông tin quảng bá, phục vụ các thông tin liên lạc và nhiều lĩnh vực thông tin khác Đặc biệt ngày với sự phát triển mạnh mẽ của ngành hàng hải thì các thiết bị vô tuyến điện mang tính chất đặc biệt quan trọng Các thiết bị vô tuyến điện được sử dụng các tàu thuyền nhằm phục vụ cho mục đích an toàn và cứu nạn hàng hải và nhiều thông tin liên lạc khác Nó mang lại cho người cảm giác an toàn hành trình biển Vì những lợi ích lơn lao đó nên nó đã được tổ chức hàng hải quốc tế quy định về các trang thiết bi tàu khai thác biển Đối với Việt Nam, các hệ thống thông tin phát triển mạnh mẽ vào những năm gần Là một nước phát triển mành về ngành hàng hải nên các trang thiết bị vô tuyến điện hàng hải là sự bắt buộc và không còn xa lạ với ngành biển chúng ta Để hiểu rõ về tính hữu ích của các thiết bị vô tuyến điện em xin sâu phân tích một lĩnh vực nhỏ hệ thống thông tin vô tuyến điện hàng hải với đề tài: “ Phân tích mạch cảm biến pha cảm biến tải mạch phối hợp trở kháng tải máy thu phát JSS-800” PHẦN І : TỔNG QUAN VỀ THIẾT BỊ THU PHÁT VTĐ 1.1.Tổng quan máy phát vô tuyến điện 1.1.1 Chức nhiệm vụ Một hệ thống thông tin VTĐ bao gồm thiết bị phát, thiết bị thu mơi trường truyền sóng Trong thiết bị phát yếu tố quan trọng hệ thống thơng tin Hình 1.1 Sơ đồ hệ thống thu phát Máy phát VTĐ thiết bị có nhiệm vụ phát tin tức dạng sóng cao tần nhằm đảm bảo thơng tin truyền tải xa Trong tín hiệu cao tần (sóng mang) làm nhiệm vụ chuyển tải thơng tin cần phát tới điểm thu Các nguồn tin tổng hợp gắn với sóng mang phương pháp điều chế thích hợp, thực KĐ cơng suất cao tần chuyển xạ thành dạng sóng điện từ ngồi khơng gian qua hệ thống anten phát Máy phát phải phát với công suất đủ lớn sử dụng phương thức điều chế xác để đảm bảo khoảng cách truyền, chất lượng tin chuyển tải tới máy thu cho it sai, lỗi 1.1.2 Các yêu cầu máy phát vô tuyến điện Thứ nhất: đảm bảo cự ly thông tin Thứ hai: đảm bảo dải tần công tác ( ∆ f) tần số công tác ( f0) Tần số công tác ( f0): đảm bảo đủ khả xạ không gian tự Dải tần công tác ( ∆ f): phải đủ lớn để đủ khả tải tin tức với dải tần cho Thứ ba: không sinh hài, không gây nhiễu… 1.1.3 Phân loại máy phát vô tuyến điện Có nhiều quan điểm để phân loại tuỳ theo mục đích khác mà ta phân loại khác a.Theo nhóm cơng tác - Nhóm cơng tác liên tục: Sóng cao tần ln xạ không gian tự ( kể tín hiệu khơng có tin tức) nên hiệu suất thấp - Nhóm cơng tác khơng liên tục dạng mạch xung: Sóng cao tần xạ khơng gian tự theo dạng xung như: radar… U U b Nhóm tần số phát Dựa vào phân chia tần số dải tần số vơ tuyến điện ta có: Sóng cực dài: tần số < 30kHz Sóng dài: tần số: 30kHz- 300kHz Sóng trung: tần số: 300kHz- 3MHz Sóng ngắn: tần số: 3MHz- 30MHz Sóng cực ngắn: tần số: 300MHz- 3000MHz c Theo nhóm cơng suất Người ta có loại máy phát: Máy phát công suất nhỏ vừa Máy phát công suất lớn Máy phát công suất lớn d Theo cách điều chế Máy phát điều biên Máy phát đơn biên Máy phát điều tần Máy phát điều pha Ở dạng máy phát chia thành nhiều loại khác 1.1.4 Các tiêu kỹ thuật máy phát a Các thông số ( tiêu) điện Các thông số điện bao gồm: - Cơng suất phát máy phát Nó định cự ly thông tin máy phát - Dải tần công tác máy phát - Phương pháp điều chế - Độ ổn định tần số - Độ sai lệch tần số b Chỉ tiêu kết cấu - Kích thước, trọng lượng - Độ bền khí - Khả chịu va đập, chịu rung, chịu chấn động, ăn mòn - Các tiêu khác: Hệ số an toàn, v.v… c Chỉ tiêu giá thành Tùy vào giá yêu cầu sử dụng mà ta chọn số tiêu định 1.1.5 Sơ đồ khối nguyên lý hoạt động máy phát a.Sơ đồ khối -Sơ đồ dạng đơn giản Tin tức Điều chế tín hiệu KĐCS phát Hình 1.2 Sơ đồ máy phát dạng đơn giản Khối điều chế tín hiệu: trộn tin tức với sóng mang để tạo sóng vơ tuyến điện Khối khuếch đại công suất: khuếch đại biên độ hay cơng suất tín hiệu đủ lớn để xạ không gian Đây loại máy phát đơn giản, chất lượng kém: sinh hài lớn, công suất nhỏ, độ méo, độ trung thực, độ nhạy không ổn định Nên dùng -Sơ đồ khối dạng đại: Tạo tần số chuẩn fo Điều chế Tiền KĐCS KĐCS phát Phối hợp trở kháng anten KĐ xử lý tin Hình 1.3 Sơ đồ máy phát dạng đặc biệt b.Nguyên lý hoạt động: -Yêu cầu đặt máy phát phải tạo tần số vô tuyến điện để xạ không gian - Khối dao động chuẩn fo: Người ta sử dụng tần số chuẩn f0 ổn định dải tần công tác máy phát Tần số định tính ổn định tần số máy phát Tân số f chuẩn thường lấy từ dao động thạch anh - Khối tạo tần số phát : Tạo tần số f xạ không gian Yêu cầu tần số f phải ổn định xác phải có dải tần đủ rộng Khối tạo tần số phát phải đảm bảo dải tần công tác máy phát Trước tạo tần số phát người ta dùng nhiều khung LC điều chỉnh: L C Hiện người ta dùng tổng hợp tần số có mạch vịng khóa pha: PLL - Khối điều chế: Điều chế tức trộn tin tức với sóng mang để tạo tần số phát vơ tuyến điện xạ không gian, truyền tải tin tức xa Yêu cầu điều chế: đảm bảo độ sâu điều chế ( 0,9 < M