Đồ án tốt nghiệp thiết kế thi công mạch thu fm stereo

Chương I LỊCH SỬ PHÁT TRIỂN I GIỚI THIỆU Vô tuyến điện điện tử học ngành học phát triển có bước phát triển mạnh mẽ ngày hoàn chỉnh ,phong phú , đóng góp nhiều cho việc phục vụ kinh tế quốc dân ,phục vụ quốc phòng nhiều lỉnh vực nghiên cứu khoa học khác Vơ tuyến có nghĩa không dây Vô tuyến điện (VTD) ngành khoa học nghiên cứu biện pháp thực liên lạc ,truyền đạc tín hiệu ,tin tức ,thơng tin ,thăm dị hai hay nhiều điểm mà khơng có dây dẫn nối điểm ,chỉ dựa vào xạ lan truyền sóng điện từ Điện tử học ngành khoa học nghiên cứu việc khống chế điều khiển chuyển dịch luồn điện tử dựa vào hiệu khống chế để thực số mục đích nắn điện ,khuếch đại tạo sống , đổi tần … II LỊCH SỬ PHÁT SINH VÀ PHÁT TRIỂN Phát sinh vô tuyến điện khơng phải cơng trình cá nhân tổ chức mà nhiều nước nhiều nhà khoa học phải trải qua thời gian dài tiến tới bước hoàn chỉnh  Năm 1873 Mơac Xoen ,nhà vật lí người Anh đề lí luận sóng điện từ  Năm 1888 Hee,nhà bác học người Đức Ông xác định ,chứng minh tồn sóng điện từ  Năm 1895 Pô Pốp ,nhà bác học người Nga phát minh thu vô tuyến giới  Ngày 7-5-1895 Ông đem máy biểu diễn hội nghiên cứu vật lí hố học Nga  Năm 1904 Flem Minh ,nhà bác học người Anh phát minh đèn điện tử hai cực  Năm 1913 máy thu đổi tần Máy tạo sóng cao tần dùng đèn điện tử đời  Năm 1924 phát minh đèn bốn cực  Năm 1931 phát minh đèn cực Sau chiến tranh giới thứ hai , dụng cụ bán dẩn phát triển mạnh thay đèn điện tử …với ưu điểm hiệu suất cao ,khối lượng nhỏ Những đài phát giới đài Matcơva vào năm 1922 Có cơng suất 12kw , đài quốc tế cộng sản năm 1932 có cơng suất 40kw ,vào năm 1936 công suất đến 500kw Ngày đài quốc tế có cơng suất đến hàng ngàn kw ,nhiều ngành khoa học khác rada ,tự động hoá , điều khiển từ xa ,luyện thép cao tần Trong y tế máy tính… III TÌNH HÌNH PHÁT TRIỂN KỈ THUẬT VÔ TUYẾN ĐIỆN TỬ TRÊN THẾ GIỚI SVTH: Dương Thanh Trung Trang : Kỷ thuật vô tuyến điện tử nước xã hội chủ nghỉa tiên tiến hàng đầu giới ,luôn hướng sản xuất phục vụ đời sống cho nhân dân Ở Liên Sơ Năm 1950 có 9,68 triệu loa truyền Năm 1981 có 75 triệu máy thu ,75 triệu máy thu hình Ở Pháp có đài phát hình lớn 8000 đài chuyển tiếp bảo đảm cho gần hết lảnh thổ xem truyền hình Nói chuyện điện thoại nhìn thấy người nói chuyện với thực Ngồi vơ tuyến điện tử áp dụng vào việc chinh phục vủ trụ, nhiên nước tư ,kỉ thuật vô tuyến điện cịn hướng vào cơng nghiệp chiến tranh ném bôm tia laze , điều khiển máy bay khơng người láy chụp hình … IV TÌNH HÌNH PHÁT TRIỂN VÔ TUYẾN ĐIỆN TỬ Ở VIỆT NAM Trong năm đầu lịch sử phát triển ngành vô tuyến điện Việt Nam Thơng tin liên lạc cịn chưa phổ biến xã hội phát triển yêu cầu thông tin liên lạc bắt đầu tăng Nặm 1935 số công ty tư đặc đài phát Sài Gòn ,Hà Nội Hải Phịng Bên cạnh thực dân pháp phát triển hệ thống thông tin vô tuyến phục vụ cho hàng hải hàng khơng … Ngày 7-9-1945 đài tiếng nói Việt Nam phát từ thủ đô Hà Nội Năm 1969 ngành vơ tuyến truyền hình đời Ngày , nước ta với phát triển khoa học kỉ thuật ngành vơ tuyến truyền thông phát triển mạnh mẻ,thông tin liên lạc trở nên phổ biến với nhiều hình thức : phát truyền hình vv Hiện trạm nghiên cứu vũ trụ hoạt động Đó bước tiến ngành vơ tuyến điện tử nước ta Chương II KHÁI QUÁT VỀ SÓNG ĐIỆN TỪ SVTH: Dương Thanh Trung Trang : I SỐNG VƠ TUYẾN Định nghĩa: Sóng vơ tuyến loại sóng điện từ, mà sóng điện từ hình thành từ điện trường ,từ trường cao thấp ,lan tuyền với vận tốc ánh sáng Sóng vơ tuyến có thành phần quan trọng : - tần số f - biên độ A - pha Tấn số số lần thay đổi từ trường giây sóng vơ tuyến Khoảng cách đỉnh điện trường sóng vơ tuyến gọi bước sóng Do tốc độ sóng điện từ tốc độ ánh sáng ,nên phương trình (1) phương trình liên hệ tần số f bước sóng (1) Điện trường cao Điện trường thấp F= Khoảng cách lan truyền giây Hình 2-1 Mối quan hệ độ dài bước sóng tần số 2- Các đặc tín sóng vơ tuyến Các đặc tín lan truyền sóng vơ tuyến thay đổi lớn tuỳ thuộc vào tần số (hoặc bước sóng) Sóng vơ tuyến có đặc tính sau : Tần số thấp : lan truyền rộng tính chất tương tự âm (hình 2-1) Tần số cao : sóng vơ tuyến truyền thẳng, đặc tính tương tự ánh sáng bị hấp thụ phân tán mưa (hình 2-4) Anten phát SVTH: Dương Thanh Trung Trang : Hình 2-3 phương thức truyền sóng vơ tuyến tần số thấp Khi tần số tăng độ rộng băng tần khả dụng tăng lên Khi dử liệu vào tăng độ rộng băng tần cần thiết củng phải tăng Ví dụ tín hiệu ti vi phát sóng vơ tuyến tần số 1MHZ sóng trung khơng đủ rộng Băng UHF (300Mhz đến 3000Mhz) sử dụng Anten phát Hình 2-4 phương thức truyền sóng vơ tuyến tần số cao Khi tần số cao ,sóng vơ tuyến lan truyền theo hướng định dịch chuyển sóng vơ tuyến tần số truyền thẳng Có thể sử dụng lập lại dạng sóng vơ tuyến có tần số, thay đổi vị trí hướng sóng lí mà tần số cao ,phù hợp cho việc truyền tín hiệu dung lượng lớn tần số tương đối cao sử dụng cho viễn thông Khi tần số thấp sóng vơ tuyến lan truyền tới vị trí ,nó thít hợp cho việc thơng tin xa tầm nhìn Ví dụ tần số sử dụng thông tin cho tàu biển Sóng vơ tuyến tần số thấp (sóng dài) thơng tin cho tàu ngầm chúng lan truyền nước tần số thấp ,các máy phát máy thu tạo với giá thành thấp khơng cần đến cơng nghệ cao Các sóng vơ tuyến có tần số khác sử dụng phù hợp với mục đích để nâng cao hiệu sử dụng II- MƠI TRƯỜNG TRUYỀN SĨNG Sóng vơ tuyến chịu ảnh hường mơi trường bên ngồi như:  Sóng phản xạ khúc xạ qua mơi trường điện mơi khác  Sóng nhiểu xạ địa hình mặt đất khơng phẳng  Sóng truyền mơi trường ion hố chất khí ,sẻ làm tán xạ sai phân cực sóng gốc  Các đặc điểm làm ảnh hưởng suy hao công suất máy phát ,hạn chế cự li truyền cự li truyền sóng gây khó khăn cho thu sóng 1-Mơi trường đồng tính tốc độ pha (ms) :độ từ thẳm môi trường [h/m] :hằng số điện môi [F/m] Bước sóng khoảng cách truyền sóng chu kì SVTH: Dương Thanh Trung Trang : Với v: tốc độ pha sóng gọi tốc độ sóng :tấn số sóng [hz] Trong khơng gian tự do: Độ dẩn điện Tốc độ sóng Trở kháng đặc tính khơng gian tự số: 2-Sóng phẳng mơi trường điện mơi lí tưởng SVTH: Dương Thanh Trung Trang : Là sóng có mặt đồng pha mặt phẳng vng góc với phương truyền sóng Trong mơi trường đồng đẳng hướng sóng phẳng có đặc điểm sau:(mơi trường điện lí tưởng).Và vng góc với phương truyền sóng z đống pha với có biên độ vetơ cường độ điện trường vecter Y  Z X H Hình 2-5 Sóng điện từ phẳng điện mơi lí tường cường độ từ trường vuông gốc với Độ không đổi theo phương truyền z: xem hình 2-5 hay Trong đó: Hm biên độ Hmf biên độ mặt phẳng Với hệ số suy hao môi trường Hệ số pha sóng acgumen trở kháng sóng phức Zp : Trở kháng sóng có giá trị số thực Tốc độ pha sóng z0 vecter đơn vị phương z Mật độ cơng suất trung bình sóng xạ: Vận tốc pha sóng số Môi trường không tổn hao lượng,không tán sắc sóng điện từ ,trở kháng sóng số thực Sóng phẳng mơi trường dẩn kim loại Độ dẫn trở kháng sóng số phức Zp sóng bị tiêu hao lượng biên độ giảm theo qui luật hàm mủ e-az dọc theo phương truyền z SVTH: Dương Thanh Trung Trang : e=2.7183… góc lệch trể pha E H xem hình 2-6 Y Eme  aZ Z X H me  aZ Hình 2-6 sóng điện trường phẳng mơi trường dẩn điện III SỰ PHÂN CỰC CỦA SÓNG (POLARIZATION) Bình thường sóng phẳng có vecter H vecter E vng góc với vng góc với phương truyền sóng Tại bán kì đầu ,các vecter đổi chiều vẩn vng góc với vng góc với phương truyền z cho dù chúng có trể pha Nếu lúc truyền qua môi trường không đồng nhất,có ion dẩn điện vecter H vecter thay đổi phương so với ban đầu người ta xét đặc điểm vecter E ta nói sóng bị phân cực có loại sóng phân cực elip ,trịn , tuyến tính (thẳng) hình 2-7 SVTH: Dương Thanh Trung Trang : Y Z Y  EY X EX X Hình 2-7 phân cực Elip truyền đầu cuối đường vecter E vạch đường elip xoắn không gian theo phương truyền x.Vecter hình thành e x ey góc lệch trục x với trục y với EmY>Emx, góc lệch pha ban đầu vecter E Phân cực tròn : Khi biên độ emy =emx =em cực tròn ,tuỳ thuộc vào ta có cose =0, ta có phân (gọi phân cực tròn trái ) hay gọi phân cực tròn phải Hướng phân cực qui định : nhìn theo phương truyền sóng vecter e quay theo kim đồng hồ gọi phân cực tròn phải Phân cực thẳng: Vecter E song song theo phương thẳng truyền gọi phân cực thẳng hay tuyến tính ,góc lệch pha hai thành phần E : …nên SVTH: Dương Thanh Trung Trang : Y R Emy  Emx X Hình 2-8 :Phân cực thẳng Tuỳ thuộc vào vecter E phân cực thẳng chia hai loại:  phân cực đứng  phân cực ngang IV CÁC DẢI SĨNG VƠ TUYẾN DÙNG ĐỂ PHÁT THANH Dải sóng phát chia thành phần nhỏ Mỗi phần có tên gọi riêng mõi quốc gia điều có quan riêng biệt để quản lí Ở Mỉ có FCC quản lí việc sử dụng sóng Ví dụ đài phát thương mại qui định tần số từ 88MHZ đến 108MHZ …các dải tần sử dụng nhiều vào loại dịch vụ khác nhau,CCIR có trách nhiệm vơ tuyến viển thơng quốc tế Sau dải sóng phát phân chia theo tiêu chuẩn CCIR định danh tiếng anh phiên dịch sang tiếng việt SVTH: Dương Thanh Trung Trang : BĂNG 10 11 12 DẢI TẦN TÊN BĂNG BƯỚC TẦN SÓNG ULF:Ultra low Vài chục frequency ngàn km SỪ DỤNG CHỦ YẾU TRONG +ngành điện xoay 30 300hz chiều +ngành vật lí +tự 300hz 3k ELF:Extremely low Vài ngàn +tự frequency km +F tiếng nói 30khz VLF:very low Vai chục +vô tuyến hàng hải frequency km +t.t di động hàng hải 30 300 LF: low frequency km +t.t di động hàng khz không +vô tuyến hàng hải 300 3000 MF: medium Trăm met +phat khz frequency +thơng tin hành hải +thơng tin sóng ngắn 30mhz HF: high frequency chục met +phát sóng ngắn +các thông tin di động +thông tin quốc tế 30 300Mhz VHF:very high m +phat FM Frequency +tryuền hình VHF +thơng tin quốc tế 300 3000mh UHF: ultra high dm +truyền hình VHF z frequency +các loại thơng tin di động +các loại thông tin cố định 3G 30GHZ SHF:supper high Cm +t.t vệ tin đa frequency +viển thông công cộng +vô tuyến thiên văn (radio astronomy) 30G 300Gh EXF:extremely Mm +vô tuyến thiên văn z Highfrequency +rada sóng mm +nghiên cứu thí nghiệm (research and experiment) 300G 3000GHZ Trăm +chưa phân định SVTH: Dương Thanh Trung Trang : 10