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: 5 из 5

4.1. Расчёт параметров каскада с ФСС

Исходные данные:промежуточная частота f_п = 30 МГц; полоса пропускания П = 276,6 кГц; избирательность по соседнему каналу S_ск= 50 дБ; частота соседнего канала f_ск= 0.5 МГц; смеситель приемника – диодный; на выходе смесителя использована МПЛ с волновым сопротивлением Z₀ =50Ом.

1.В качестве входного каскада используем каскад на транзисторе КТ3364Б[4].

Параметры транзистора:


1. Определяем вспомогательные параметры.











2. Рассчитываем Y- параметры транзистора:























4.2.Выбор схемы фильтра.

Находим относительную полосу пропускания:

%

Учитывая узкую полосу пропускания, высокую избирательность и стабильность характеристик, выбираем мостовую схему фильтра с LC-фильтром.

1. 
   Расчёт параметров фильтра.
   

Выбираем фильтр без полюсов затухания: С₀₁=С₀₂ и m=1. Характеристическое сопротивление фильтра берём равным Z_m=2 кОм. Находим нормированную расстройку по частоте f_н:



Определяем ослабление частоты f_н в однозвенном фильтре:



Итак, однозвенный фильтр не обеспечивает заданных требований по ослаблению частоты f_н на 50 дБ, поэтому используем четырёхзвенный фильтр:



Увеличим число звеньев до 5



Таким образом требуемое ослабление обеспечивается с запасом.

Потери на средней частоте определяем по формуле:

, где



Находим ослабление на границе полосы пропускания обеспечиваемое одним звеном:



По графику 6.4, [2,стр.284] находим = 0,75 

Определяем разность частот среза f_ср = П/ = 276,410³ /0.75 =368,8кГц.

Задаёмся величиной номинального характеристического сопротивления W_о=40 кОм.

Вычисляем коэффициенты трансформации:





Рассчитываем элементы ФСС:

L2= W_оf_ср/(4f_п²) = 4010 ³368,6610 ³/(43,14 (3010⁶)²) = 1.3мкГн

L₁ = 2L₂ = 21.310^-6 =2.6мкГн

C₁ = 1/(2W_оf_п) = 1/(23,144010 ³3010 ⁶) = 0.13 пФ

C₂ = 1/(W_оf_ср) - 2C₁ =

= 1/(3,144010 ³368.810 ³) - 20.1310^-12= 21.31пФ

C₃ = 0,5C₂ - m₁²C_22тр = 0,52.13110^-12– 1²1,9 10^-12= 9.1 пФ

C₄ = 0.5C₂ - m₂²C_11тр = 0,52.13110^-12 - 0.104²12,2510^-12= 10.52пФ

По графику 6.6 [2, стр.287] для n=5 и =0.407 определяем коэффициент передачи ФСС:

К _пф=0,28.

Находим коэффициент усиления каскада с ФСС.

К_0ф = 0,5m₁m₂ |Y₂₁|W_oК_пф =0,510,1040,1294010³0,28=75,13

4.3 Расчёт промежуточных каскадов УПЧ
Полоса пропускания промежуточных каскадов УПЧ:

П=4·716,4кГц=2865.6 кГц

Используем тот же транзистор КТ315А:

Определим коэффициент устойчивого усиления:



Вычислим параметр , задавшись



Для m=1 находим [2, стр.272] и определяем необходимое затухание контуров(таб.стр138)



Вычислим критические значения экв. затухания контуров промежуточных каскадов, приняв d=0,01




Соответственно, эквивалентная ёмкость контуров в этом случае равна



В коллекторный контур включают шунтирующий резистор с проводимостью



Коэффициент включения контура в цепь базы транзистора следующего каскада (частотного детектора):

;

Коэффициент усиления каскада на частоте настройки контура:

;
Так как , каскад устойчив.

Определяем индуктивность контурной катушки:

мкГн.

Находим ёмкость конденсатора колебательного контура: Где См – емкость монтажа (1-5 пФ).

4.4. Расчёт оконечного каскада
Используем тот же транзистор КТ364Б:

Полоса пропускания оконечного каскадаУПЧ:

П=4·276,6кГц=1100 кГц

Заменяем g₁₁ и С₁₁ на g_н и С_н соответственно, в нагрузке стоит транзисторный ограничитель на ГТ310Б. Из справочных данных:







Поскольку , то режим максимального усиления оконечного кас­када при заданной полосе пропускания оказывается нереализуемым, так как для этого требуется слишком малая эквивалентная емкость контура. В подобной ситуации реализуют режим максимального усиления при ограничении минимального значения эквивалентной емкости контура:

Коэффициент включения контура в цепь базы транзистора следующего каскада (амплитудного дектора):

;

Эквивалентная емкость контура:



Коэффициент усиления каскада на частоте настройки контура:

;

– коэффициент устойчивого

Так как , то каскад устойчив



Определяем индуктивность контурной катушки:

мкГн.

Находим ёмкость конденсатора колебательного контура:

5. 
   Расчет амплитудного детектора.
   

Обычно диодные п/п детекторы работают в режиме линейного детектирования при входном напряжении сигналов U_Двх=0,5…1В. Предпочтительны последовательные детекторы, имеющие относительно большое входное сопротивление.



Диод Д2Б

При расчете детектора используют следующие данные:

• 
  Промежуточная частота___________________
  
• 
  Напряжение несущей на выходе детектора___U_Двх=1В
  
• 
  Максимальный коэффициент модуляции____m_max=0.6
  
• 
  Диапазон частотных искажений___________М_н=1,05 и М_в=1,2
  

Выбираем диод с малым внутренним сопротивлением, малой емкостью и большим обратным сопротивлением



Возьмем R_вхД=1кОм

Определим сопротивление нагрузки последовательного детектора



Рассчитываю эквивалентную емкость нагрузки детектора из условий нелинейных искажений и допустимых частотных искажений:



R_iД – динамическое внутреннее сопротивление детектора.

Из значений С_Н, выбираем меньшую величину.

Расчет сопротивления:



R_бmax – максимальное допустимое сопротивление в цепи базы следующего транзистора.

R₁=R_H-R₂=2061Ом-1409Ом=651Ом

Определим емкости:



Где С_М2=15…20пФ





Находим коэффициент фильтрации напряжения промежуточной частоты для последующих каскадов детектора:



Где С_М1=2…5пФ.



Заключение.

В данной работе произведен расчет приёмника многоканальной радиосвязи с ГИС. Рассчитанная схема приёмника обеспечивает параметры, указанные в техническом задании: ослабление по зеркальному и соседнему каналам не менее 60 дб, коэффициент шума линейного тракта –13.92, что допустимого для данной схемы. В выходном каскаде приёмника сигналы подвергаются нормировке и выход приемника согласован со входом кабеля.

При расчете преследовались цели по увеличению общей надёжности схемы, уменьшению цены и габаритных показателей конструкции. Надежность повышена путём уменьшения общего числа транзисторов и пассивных элементов, в частности, почти весь УПЧ собран на интегральных усилителях. Массогабаритные показатели снижены путём применения в СВЧ тракте микрополосковых резонаторов и линий передачи вместо коаксиальных кабелей и волноводов, а также выполнением УРЧ на транзисторе, а не на параметрическом диоде или лампе бегущей волны. Повышению надежности схемы также служит то обстоятельство, что почти все каскады приёмника питаются от одного источника напряжения 9 В, для повышения стабильности работы цепь питания каждого каскада защищена индивидуальным фильтром.
Список литературы

1. 
   «Расчет полосовых фильтров» под редакцией Л.А. Трофимова, Казань, КГТУ им. А.Н. Туполева, 2004 г.
   
2. 
   «Проектирование радиоприемных устройств» под редакцией А.П. Сиверса, Москва, «Советское радио», 1976 г.
   
3. 
   «Микроэлектронные устройства СВЧ» под редакцией Г.И. Веселова, Москва, «Высшая школа», 1988 г.
   
4. 
   «Транзисторы для аппаратуры широкого применения. Справочник» под редакцией К. М. Брежнева, Е. И. Гантмана, Москва, «Радио и связь», 1981 г.
   

5