Проектирование приемника непрерывных сигналов

• Название: Проектирование приемника непрерывных сигналов
• Дата: 26.02.2023
• Размер: 1.92 Mb.
• Имя файла: 12603125_125680057KNAOTP13.11.doc
• Тип: Курсовой проект; #955114
• страница: 1 из 2

КУРСОВОЙ ПРОЕКТ

ТЕМА: ПРОЕКТИРОВАНИЕ ПРИЕМНИКА НЕПРЕРЫВНЫХ СИГНАЛОВ

Выполнил:

Проверил:

2022 г.

Содержание

Задание на расчет приемника непрерывных сигналов……………...….…..…5

Разбивка диапазона рабочих частот на поддиапазоны…………….….........…6
Полоса пропускания линейного тракта приемника………………….………..6
Выбор структуры преселектора для обеспечения избирательности по зеркальному каналу и каналу прямого прохождения…………….…………..8
Выбор структуры УПЧ……………………………………………….…………8
Допустимый коэффициент шума………………………………………………9
Коэффициент шума приемника……………………………………………….10
Расчет коэффициента усиления приемника и распределение усиления по каскадам…………………………………………………………….…………..12
Определение числа каскадов приемника, охватываемых АРУ….………….15
Структурная схема приемника………………………………………………...16
Принципиальная схема приемника….………………………………………...17
Список литературы …………………………..………………………………..18

Задание на расчет приемника непрерывных сигналов

Исходные данные	Вариант 53
Рабочая частота, МГц	2-18
Чувствительность, мкВ	4.0
Отношение сигнал/шум на входе детектора, дБ	26
Вид модуляции	ОМ
Избирательность. , дБ при ∆fск = 10кГц	60
Избирательность  ,  дБ	55
Полоса частот модуляции, кГц	0,3-4,5
Относительная нестабильность частоты передатчика	3*10^-4
Сопротивление антенны, Ом	300
Коэффициент регулирования АРУ	10^5 / 2,5
Сопротивление нагрузки, Ом	16
Мощность в нагрузке, Вт	0.8

1.разбивка диапазона рабочих частот на поддиапазоны.

Найдем коэффициент перекрытия диапазонов



Необходимо обеспечить коэффициент перекрытия <3, следовательно разбиваем на поддиапазоны равномерно.

Делим на 5 поддиапазонов, с разницей 3,2 МГц.

_{ } условие соблюдается для коэффициента перекрытия

Также обеспечим запас 5% на краях диапазонов получаем:

1. 
   1,9 - 5,46 МГц
   
2. 
   4,94 - 8,82 МГц
   
3. 
   7,98 -12,18 МГц
   
4. 
   11,02 - 15,54 МГц
   
5. 
   14,06 - 18,9 МГц
   

где - максимальная и минимальная несущая частота входного сигнала.

2. Полоса пропускания линейного тракта 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 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:

_{ } = 2·10⁴/_{ }·10³ =4,54

Выберем фильтр ФП2П4-561-15,0М-4,5 с параметрами:

Табл. 1

3. 
   Выбор структуры преселектора для обеспечения требуемой избирательности
   

При расчете приемника нужно учитывать, что для качественной работы его преселектор должен справляться с помехами зеркального канала и канала прямого прохождения. В данном разделе выбираются фильтры преселектора.

Но сначала зададимся промежуточной частотой проектируемого приемника f_пр = 15 МГц. Теперь вычислим обобщенные расстройки каналов по формулам:





где _{ } - частота зеркального канала. Эквивалентное затухание контуров тракта сигнальной частоты

_{ } выбирается из таблицы 1.









_{ }(0,23-4,33)|/0,011 = 372,7 (51,4 дБ)

Для _{ } и требуемого подавления зеркального канала _{ }находим по рис.2 вид избирательной системы, подавляющей паразитный зеркальный канал. На этом рисунке номер кривой соответствует виду фильтровой системы преселектора.

3. 
   
   

Рис. 2 – Обобщенные кривые селективности для малых (а)

и больших (б) расстроек:
1 – одиночного контура; 2 – двойного полосового фильтра (ДПФ); 3 – двух настроенных контуров; 4 – ДПФ и одиночного контура; 5 – трех настроенных контуров; 6 – двух ДПФ; 7 – ДПФ и двух настроенных контуров; 8 – двух ДПФ и одиночного контура; 9 – трех ДПФ; 10 – ДПФ при η = √3 и одиночного контура с dэ1 = 2dэ2.

Обобщенная расстройка канала прямого прохождения больше обобщенной расстройки зеркального канала, то есть  <  . Это говорит о том, что паразитный канал прямого прохождения расстроен относительно полезного сигнала 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.

Выберем преселектор по кривой 10 – ДПФ при η = _{ } и одиночного контура с d_э1 = 2d_э2.

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

Вид фильтра	Число LC контуров	Коэффициент	Число каскадов
			1	2
ФСС	ЧетыреLC контура		2,2	1,3
			3,7	1,7
			0,35	0,385
ФСС	ПятьLC контуров		1,8	1,2
			2.7	1.5
			0,35	0.385
ФСС	ШестьLC контуров		1,52	1,15
			2,2	1,3
			0.35	0,385