Курсовой проект по дисциплине Устройства приема и обработки сигналов по теме Приемник многоканальной линии связи непрерывных сигналов с амплитудной модуляцией

• Название: Курсовой проект по дисциплине Устройства приема и обработки сигналов по теме Приемник многоканальной линии связи непрерывных сигналов с амплитудной модуляцией
• Дата: 26.04.2023
• Размер: 0.89 Mb.
• Имя файла: UPiOS_Dmitriev_P_A_gruppa_5402.docx
• Тип: Курсовой проект; #1090100
• страница: 4 из 5

Потери в проводнике и диэлектрике определяем по формуле:

; ;

Q_c-потери в проводнике, Q_d- потери в диэлектрике



Учитывая потери на излучение, добротность резонатора:





Потери рассеяния:





Коэффициент усиления входной цепи:



9) Эскиз фильтра показан на рис. 4.


Рис. 4. Эскиз гребенчатого фильтра.

2. Расчет усилителя радиочастоты (УРЧ).

Исходные данные: средняя частота настройки приемника ГГц; полоса пропускания приемника П=716МГц; коэффициент усиления усилителя ; коэффициент шума дБ; избирательность преселектора по зеркальному каналу не менее дБ; волновое сопротивление подводящих линий МПЛ на входе и выходе усилителя Ом.

1. Выбираем для усилителя схему с общим эмиттером на биполярном транзисторе КТ372А в типовом режиме мА, В (таблица П 1.1)[1].

Из таблицы П 1.3[1] находим S – параметры транзистора (на частоте ГГц): , , ,

, , ,

Проверяем выполнение условия (3.3) [1]:

;



Так как , транзистор находится в режиме ОБУ.

S = |S|(cos(φ) + jsin(φ))

S₁₁ = 0.14(cos(149˚) + jsin(-149˚)) = - 0.031 – j0.136

S₁₂ = 0.093(cos(59˚) + jsin(59˚)) = -0.072 + j0.059

S₂₁ = 3.29(cos(76˚) + jsin(76˚)) = 2.712+ j1.862

S₂₂ = 0.623(cos(-30˚) + jsin(-30˚)) = 0.096 – j0.616
Рассчитаем транзисторный усилитель в режиме экстремального усиления. Коэффициент усиления транзисторного усилителя по мощности находим по формуле (3.10):



2. Коэффициенты отражения на входе и выходе (3.14) и (3.15) [1]:





где и найдем из выражений (3.16)÷(3.20) [1]:










Находим входное и выходное сопротивления АЭ (3.12) и (3.13) [1]:





3. Рассчитаем цепи согласования входного сопротивления транзистора с подводящей микрополосковой линией с волновым сопротивлением Ом на поликоре с , мм.

Выберем двухшлейфовое согласование.

Пересчитаем по формуле (3.35) [1] входное сопротивление транзистора во входную проводимость



Активную составляющую входного сопротивления (проводимости) транзистора согласуем с волновым сопротивлением подводящей линии Ом с помощью четвертьволного трансформатора (последовательного шлейфа) с параметрами:

длина шлейфа

,

где ;

волновое сопротивление (3.27) [1]:

Ом

Из формулы (3.22) [1] находим ширину полоски
; мм
Реактивную составляющую входного сопротивления (проводимости) транзистора емкостного характера компенсируем параллельным короткозамкнутым шлейфом, входное сопротивление которого должно носить индуктивный характер (см. рис.5).



Рис. 5 Зависимость входного сопротивления
Длину шлейфа найдем по формуле (3.31) [1]:



где Ом; Ом

Ширина полоски шлейфа равна

; мм

Рассчитаем цепи согласования выходного сопротивления транзистора с микрополосковой линией с волновым сопротивлением Ом на поликоре с ; мм.

По формуле (3.36)[1] пересчитаем выходное сопротивление транзистора в выходную проводимость

См

Активную составляющую выходного сопротивления (проводимости) транзистора согласуем с волновым сопротивлением МПЛ Ом с помощью четвертьволнового трансформатора (последовательного шлейфа) с параметрами:
длина шлейфа

см

волновое сопротивление (3.27) [1]:



Ом

мм

; мм

Задаемся волновым сопротивлением шлейфа Ом.

Длину шлейфа находим по формуле (3.32) [1]:

см
Ширина полоски шлейфа равна

; мм.

4. Выбираем схему питания и смещения транзистора по постоянному току. Считаем, что транзистор находится в типовом режиме работы по постоянному току (таблица П 1.1):

В; В; мА; В;

Задаемся током базового делителя

мА

Находим величины сопротивлений резисторов усилителя.

Ом; кОм,

где ток базы находят по формуле



Ом

;

Постоянные напряжения питания и смещения подаем на транзистор через высокочастотные дроссели в качестве которых используем четвертьволновые отрезки МПЛ и короткозамкнутые на конце по высокой частоте емкостями С2 и С4

3. Преобразователь частоты

Рассчитаем балансный смеситель на квадратном мосте (рис.6). Исходные данные: средняя несущая частота сигнала ГГц; коэффициент шума Ш_БС≤8; смеситель должен быть разработан на МПЛ; волновое сопротивление проводящих линий .

1. 
   Выбираем подложку из поликора ( , ) толщиной .
   

Для проводников применяем золото = .

2. 
   Выбираем смесительные диоды с барьером Шотки типа АА111Б. По таблице 4.1[1] находим ; ; .
   
3. 
   Расчет начинаем с проектирования СВЧ моста.
   

Определяем волновое сопротивление для основной линии:



для шлейфов:



Ширина полоски основной линии и шлейфа (3.22) [1]:

мм мм

Эффективная диэлектрическая проницаемость для основной линии и для шлейфов:





Длину четвертьволновых отрезков основной линии и шлейфов (рис. 4.4а) находим по формуле:





где - длина волны в воздухе:

4. 
   Рассчитаем потери моста, для чего вычислим потери проводимости и диэлектрические потери в основной линии и шлейфах моста.
   

Толщина скин-слоя в проводниках:

=

Поверхностное сопротивление проводника:

=

Погонные потери проводимости находим по формуле (4.7) [1] для основной линии и шлейфов соответственно:





Потери проводимости отрезка основной линии и шлейфа соответственно:





Погонные диэлектрические потери в подложке МПЛ рассчитываем по формуле (4.10) [1]:



Диэлектрические потери в основной линии и шлейфе:





Полные потери основной линии и шлейфа находит по формуле (4.6) [1]:





Потери моста , развязка изолированного плеча , КСВ входных плеч моста рассчитываем по формулам (4.3-4.5) [1]:

5. 
   Выходное сопротивление БС определяем по формуле (4.19):
   

.

5. 
   Потери преобразования БС равны (4.20):
   

5. 
   Коэффициент шума БС рассчитываем по формуле (4.22):
   

где - шумовое число диода, - потери БС (разы).

5. 
   Необходимая мощность гетеродина равна (4.23):
   

мВт.

_{Частота гетеродина:}

После расчетов можно приступить к разработке топологической схемы БС (рис. 6).



Рис. 6. Топологическая схема балансного диодного смесителя на квадратном мосте.

В схему БС необходимо добавить короткозамкнутый шлейф, длиной , для замыкания постоянной составляющей токов диодоввысокочастотные дроссели, шлейфы длиной для блокировки токов СВЧ на входе УПЧ.

4. Расчёт усилителя промежуточной частоты (УПЧ)