радиоприемник непрерывных сигналов. Эскизный расчет курсового проекта Приемники непрерывных сигналов
Скачать 464.12 Kb.
|
Эскизный расчет курсового проекта Приемники непрерывных сигналов 1. Разбиение диапазона частот на поддиапазоны 1.Коэффициент перекрытия диапазона (показывает во сколько раз максимальная несущая частота входного сигнала больше минимальной ): (1) где - максимальная и минимальная несущая частота входного сигнала. 2.Выбор элементов перестройки контуров приемника Для контуров с сосредоточенными параметрами перестройку по частоте можно осуществлять: конденсатором переменной емкости =2,5-3 катушкой переменной индуктивности =1,4-3 варикапом =2,3-2,7 где - максимальные значения коэффициентов перекрытия диапазона различными реактивными элементами контуров. 3.Так как > , то приемник однодиапазонный. 2.Полоса пропускания линейного тракта приемника Полоса пропускания линейного тракта приемника: = + (2) где - ширина спектра полезного сигнала, равная: (3) ( - верхняя частота модуляции), - запас по полосе, обусловленный нестабильностью передатчика, равный: (4) ( - относительная нестабильность частоты передатчика) (5) Если / <1,2 , то расширение полосы пропускания приемника за счет нестабильности частоты передатчика незначительно и принимаем полосу пропускания линейного тракта приемника равной П. Если же / >1,2 расширение полосы существенно и требует введения системы ЧАП. В этом случае: (6) где =10-35 –коэффициент передачи системы ЧАП. (7) Так как / <1,2, то останавливаемся на введение системы ЧАП 3. Выбор структуры преселектора для обеспечения требуемой избирательности В данном разделе выбираются фильтры преселектора, позволяющие обеспечить требуемое подавление двух основных паразитных каналов приемника - зеркального и канала прямого прохождения. Приводимый расчет предполагает знание промежуточной частоты приемника. Задаемся промежуточной частотой проектируемого приемника: (8) ( - средняя несущая частота входного сигнала) для КВ диапазона (3МГц - 30МГц) и УКВ диапазона (30МГц - 300МГц); (9) Далее последовательно для каждого из паразитных каналов находим структуру преселектора. А) Определение структуры преселектора, обеспечивающей подавление зеркального канала. Находим обобщенную расстройку зеркального канала: (10) где - частота зеркального канала. (11) Эквивалентное затухание контуров тракта сигнальной (высокой) частоты dэсч выбирается из таблицы 1. (12) Таблица 1 Для наименьшего из полученных в многодиапазонных приемниках (худший вариант) и требуемого подавления зеркального канала находим по рис.1, вид избирательной системы, подавляющей паразитный зеркальный канал. На этом рисунке номер кривой соответствует виду фильтровой системы преселектора: 1 – ОКК (одиночный колебательный контур), 2 – ДПФ (двойной полосовой фильтр), 3 – два ОКК, 4 – ДПФ и ОКК, 5 – три ОКК, 6 – два ДПФ, 7 – ДПФ и два ОКК, 8 – два ДПФ и один ОКК, 9 – три ДПФ, 10 – ДПФ при и ОКК с Рис.1 Б) Определение структуры преселектора, обеспечивающей подавление канала прямого прохождения. Находим обобщенную расстройку канала прямого прохождения: (13) Обычно обобщенная расстройка канала прямого прохождения много больше обобщенной расстройки зеркального канала, то есть << . Это говорит о том, что паразитный канал прямого прохождения расстроен относительно полезного сигнала гораздо сильнее по сравнению с зеркальным каналом. В этом случае можно утверждать, что выбранная ранее избирательная система для подавления зеркального канала надежно подавит и паразитный канал прямого прохождения. 4. Выбор структуры УПЧ В данном разделе выбираются фильтры УПЧ, позволяющие обеспечить требуемое подавление соседнего канала. Для выбора фильтров необходимо выяснить по техническому заданию величину требуемого подавления и рассчитать коэффициент прямоугольности требуемой АЧХ УПЧ: (14) где - расстройка по соседнему каналу Наиболее широкое распространение в каскадах УПЧ получили ФСС (фильтры сосредоточенной селекции), параметры которых приведены в таблице 2. Выбирая ФСС надо учитывать, что его подавление должно быть не меньше требуемого по ТЗ, а коэффициент прямоугольности - не больше требуемого. Выбрав фильтр и определив по таблице 2 его коэффициент , определяем частоту, на которой ФСС будет работать: (15) где - эквивалентное затухание контуров на первой промежуточной частоте (Таблица 1). (16) Таблица 2
5.Выбор количества преобразований частоты в приемнике При выборе структуры преселектора в третьем разделе была выбрана первая промежуточная частота приемника, при выборе структуры УПЧ – вторая. Так как , приемник выполняется с двойным преобразованием частоты с . 6. Допустимый коэффициент шума приемника Нахождение максимально допустимого коэффициента шума приемника производится по формуле (17): где - чувствительность приемника, к =1,39 дж/град – постоянная Больцмана, =293 К – температура по Кельвину, =1,1П – шумовая температура приемника, (18) - сопротивление антенны. - отношение сигнал/шум на входе детектора, производится по формуле (19): где - отношение сигнал/шум на выходе детектора. В формулу (19) подставляется в разах по напряжению; - пик-фактор сигнала; - максимальный индекс Ам сигнала; - полоса пропускания УНЧ; (20) 7. Коэффициент шума приемника Коэффициент шума приемника определяется через коэффициенты шума отдельных каскадов приемника по формуле: (21) где - коэффициенты шума входной цепи , усилителя сигнальной частоты и преобразователя частоты соответственно, - коэффициенты передачи по мощности входной цепи и усилителя сигнальной частоты. Коэффициенты шума и коэффициенты передачи по мощности отдельных каскадов приемника приведены в таблице 3. Таблица 3
В Таблице 3: а – коэффициент, который равен для диапазонных приемников а=0,5; - коэффициент шума выбранного транзистора, который в справочниках задается в дБ, а в формулу (12) подставляется в разах по мощности; - параметры транзистора. В Приложении 1 приведены некоторые наиболее широко используемые транзисторы. В приложении 2 – формулы для расчета параметром этих транзисторов. В Приложении 3 перевод дБ в разы. Проверкой правильности выбора транзистора служит выполнение условия: (22) Выбираем транзистор КТ3127А с параметрами: Параметры биполярных транзисторов
Шт=5дБ=3,2раз ; Найдем коэффициенты шума входной цепи , усилителя сигнальной частоты и преобразователя частоты соответствен: |