Просмтор этого файла доступен только зарегистрированным пользователям. Но у нас супер быстрая регистрация: достаточно только электронной почты!

Текст из файла (страница 3)

R_{вх 1} - входное сопротивление первого каскада ГУПЧ, R_{вх 1}=100 Ом.

Для обеспечения линейного детектирования напряжение на входе диодного детектора U_{вх д} должно составлять 0,5-1 В (примем U_{вх д} = 0,8 В). Тогда коэффициент усиления ГУПЧ (по напряжению)

С учетом коэффициента запаса K_зап³3 требуемое усиление УПЧ будет равно:

Примем

Коэффициент передачи диодного детектора K_Д примем равным 0б7. Следовательно, коэффициент усиления видеоусилителя К_ВУ будет равен

Теперь вновь оценим получившийся коэффициент шума приемника. Коэффициент шума ГУПЧ с учетом кабеля примем равным 25, тогда

Сравнивая F_S с F_доп, делаем вывод, что требуемые характеристики приемника будут обеспечены.

Следующим шагом является определение требования к системе АРУ. Максимальный уровень мощности на входе приемника

Изменение напряжения на входе приемника

Необходимое изменение коэффициента усиления регулируемого усилителя m для обеспечения заданного p будет равно

И, наконец, выберем величину промежуточной частоты из условий

1.

2.

где

S_зкз - заданное ослабление зеркального канала, которое принимаем равным 15 дБ (30 раз);

n - число колебательных систем в преселекторе, n=2

Выберем стандартную промежуточную частоту для радиолокационных приемников 30 МГц.

На этом определение основных требований к узлам радиолокационного приемника можно считать законченным.

V. Пример составления структурной схемы определения требований к узлам приемника многоканальной системы связи.

1. Техническое задание.

Спроектировать приемник наземной станции многоканальной системы связи с летательным аппаратом; проектированию подлежит часть приемника, осуществляющая обработку группового сигнала.

Исходные данные на проектирование.

2. Порядок определения требований к узлам приемника.

Для обеспечения требуемой по ТЗ высокой чувствительности проектируемый приемник должен быть супергетеродинным.

Для получения заданного отношения к шуму в одном канале приемника g_k необходимо иметь определенное отношение сигнала к шуму g на выходе линейной части приемника, т.е. на входе частотного демодулятора группового сигнала. Требуемое значение g может быть определено на основе параметров группового сигнала, параметров сигнала в канале.

Определим полосу пропускания П_С группового сигнала. Для этого предварительно вычислим частоту поднесущей последнего (двадцатого) канала F₂₀ и максимальную частоту в спектре этого канала f_max :

Теперь есть возможность по известной П_С определить ширину полосы пропускания П линейного тракта.

Полоса П должна быть выбрана с учетом нестабильностей и неточностей настроек приемника и доплеровского сдвига частот. Расширение полосы П ухудшает отношение сигнала к шуму.

С другой стороны, уход промежуточной частоты от номинального значения может привести к нелинейным искажениям при ЧМ-демодуляции и возникновению межканальных помех. Определяя возможное изменение промежуточной частоты Df_пр, выраженное доплеровским сдвигом и нестабильностями, по методике, изложенной в работе [2], получаем примерно 6 Мгц. Чтобы избежать возникновения нелинейных искажений при ЧМ-демодуляции из-за большого ухода промежуточной частоты, применим систему фазовой автоматической подстройки частоты (ФАПЧ). ФАПЧ снижает уход промежуточной частоты до величины, определяемой небольшой нестабильностью частоты внутреннего генератора ФАПЧ.

Нестабильность частоты этого генератора равна

где :

d_Г =10^-6 - соответствует нестабильности кварцевого генератора;

f_ПР £ 100 МГц.

Таким образом, принимаем, что проектируемый приемник должен иметь систему ФАПЧ с кварцевым опорным генератором. В этом случае ширина полосы пропускания приемника линейного тракта может быть выбрана равной

Определим теперь требуемое отношение сигнала к шуму на выходе линейной части приемника.

Отношение сигнала к шуму g_2fmax на выходе линейной части приемника в полосе частот 2f_max может быть определено из следующего выражения [2] :

где :

f_min - минимальная частота в спектре группового сигнала;

f_max = F₁-f_max = 47 кГц;

F_k - частота поднесущей канала.

Наихудшее отношение сигнала к шуму при частотной модуляции несущей будет в последнем канале, так как спектральная плотность мощности шума на выходе ЧМ-демодулятора растет пропорционаольно квадрату частоты.

Поэтому, принимая F_k = F₂₀, имеем

Тогда g в полосе П определится, как

Обеспечение рассчитанной величины g зависит от мощности сигнала P_С - коэффициента шума приемника F, относительной шумовой температуры антенны t_a, шумовой полосы приемника Dt_Ш (см. разд. 4)

Примем

,

где :

T_A =200 К - шумовая температура антенны [2];

T₀ =293 К;

Df_Ш = 1,1 П.

Теперь можно определить требуемый коэффициент шума приемника, как и в работе [2] :

Приемник с таким коэффициентом шума может быть реализован в указанном диапазоне при использовании в качестве УВЧ транзисторного усилителя.

Для дальнейших расчетов положим, как и в разд. 4, общие потери во входных цепях L_вх = 1.0 дБ; коэффициент передачи входной цепи К_ВЦ =0,8; коэффициент усиления УВЧ К_УВЧ = 20 дБ; потери преобразования L_пр = 6 дБ.

Указанные величины после окончательного расчета приемника должны быть уточнены.

Перейдем к выбору типа демодулятора группового сигнала. ЧМ-демодуляторы, как известно, имеют пороговые свойства, которые ограничивают минимальное допустимое значение отношения сигнала к шуму g на входе демодулятора. Для частотных детекторов обычного типа пороговое значение g_пор=10 дБ. Проектируемый приемник имеет существенно меньшее значение g=5,44 дБ, т.е. частотный детектор в качестве демодулятора группового сигнала не может быть использован.

Оценим возможность применения в качестве демодулятора группового сигнала синхронно-фазового демодулятора, имеющего пороговое значение отношения сигнала к шуму g_2fmax, равное [2] при частотном разделении каналов .

Значение (g_{2fmax пор}+1 дБ) соответствует такому отношению сигнала к шуму на входе, при котором действует соотношение между g_К и g_2fmax , использованное выше для расчета g_2fmax.

Имеем

Так как

то принимаем, что в проектируемом приемнике в качестве демодулятора группового сигнала используется синхронно-фазовый детектор (СФД).

Зададимся требуемым U_СФД - входным напряжением СФД. На входе СФД для стабилизации его параметров необходимо поставить ограничитель амплитуд. Входное напряжение ограничителя амплитуд должно быть более 0,5 В.

Для определения требований к усилению УПЧ найдем входное напряжение УПЧ :

где R_{вх АПЧ} принимаем ориентировочно равным 300 Ом;

Таким образом коэффициент усиления УПЧ должен быть

С учетом коэффициента запаса K_зап³3 требуемое усиление УПЧ будет равно:

Полоса пропускания УПЧ ориентировочно должна быть равной П_УПЧ = П = 4100 кГц. Окончательное уточнение значения П_УПЧ может быть сделано после расчета УВЧ и ВЧ и определения их влияния на общую полосу пропускания линейного тракта.

Характеристики

Список файлов учебной работы