135758 (722599), страница 2

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

Текст из файла (страница 2)

При выборе промежуточной частоты необходимо руководствоваться следующими соображениями. Промежуточная частота должна находиться вне диапазона принимаемых частот и не должна совпадать с частотами мощных радиостанций, в противном случае сигнал будет подавлен сигналами этих радиостанций.

Промежуточная частота должна иметь стандартное значение, установленное ГОСТом, поскольку на таких частотах мощные радиостанции не работают.

Выбранная промежуточная частота должна иметь такое значение, при котором наиболее эффективно можно будет обеспечить хорошую избирательность как по соседнему, так и по зеркальному каналу.

Для обеспечения более высокой избирательности по зеркальному каналу Seз, промежуточная частота должна быть по возможности выше (зеркальный канал отстает от полезного на 2fпр), а для обеспечения избирательности по соседнему каналу Sез - как можно ниже (соседний канал отстает от полезного на величину 10 кГц). Однако с увеличением fпр ухудшается добротность избирательной системы фильтра сосредоточенной селекции (ФСC), а следовательно не произойдет обеспечение высокой избирательности по соседнему каналу, в следствии чего на нагрузке радиоприемного устройства (РПУ) будет выделяться сигнал с частотой fпр 10 кГц. Поэтому, чтобы этого не случилось необходимо, чтобы ФСC обладал достаточно высокой избирательностью, а это возможно только при достаточно низкой fпр, так как при уменьшении fпр увеличивается добротность.

При большой fпр добротность ФСC меньше, его АЧХ имеет более пологие скаты и более широкую полосу пропускания, в

которую входит сигнал с соседнего канала. В случае, если fпр меньше - добротность ФСC больше, полоса пропускания меньше и сигнал с соседнего канала в эту полосу не входит.

Возникло противоречие: с одной стороны нужно увеличить fпр для обеспечения высокой Sез, с другой стороны нужно уменьшить Sпр для обеспечения высокой Sез. Поэтому чтобы удовлетворить эти два условия нужно выбрать необходимую fпр.

Следуя ГОСТу видно, что промежуточная частота для ДВ, СВ и КВ диапазонов равна 465 кГц, для УКВ диапазонов 10,7 МГц, а для радиолокационных РПУ fпр = 100 МГц.

Исходя из выше написанного, сделаем вывод, что для данного приемника промежуточная частота равна 465 кГц, так как данный приемник длинноволновый.

Так же необходимо обеспечить избирательность по промежуточной частоте. Если на частоте равной промежуточной будет работать передатчик, то смеситель преобразователя для этой частоты будет являться резонансным усилителем и из-за некоторых резонансных свойств тракта ВЧ в нагрузке РПУ мы будем слышать на ряду с полезным сигналом сигнал-помеху на fпр. Ослабить этот побочный канал можно включением в цепь антенны фильтра "пробка".

Из вышесказанного следует, что избирательность по побочным каналам, а так же другие показатели РПУ зависят от правильного выбора промежуточной частоты.

2.3 Выбор параметров избирательной системы тракта ВЧ

Избирательные системы тракта высокой частоты (ТВЧ) представляют собой резонансные системы. Они ставятся во входных цепях и каскадах усилителей ВЧ и обеспечивают избирательность по зеркальному каналу.

Количество резонансных систем берется исходя из требований к избирательности по зеркальному каналу.

Так как моя избирательность Sзер = 25 дБ, а при fпр =

465 кГц (для моего диапазона принимаемых частот

150-400 кГц) избирательность одного резонансного контура Sзер = 25-40 дБ, то в тракте ВЧ ориентировочно достаточно одного контура.

Исходными данными для определения параметров избирательной системы тракта ВЧ является заданная избирательность Sезер и полоса пропускания тракта ВЧ (2Fтвч).

Добротность контуров тракта ВЧ (Qэ) необходимо рассчитать так, чтобы одновременно удовлетворить двум условиям: обеспечить избирательность по зеркальному каналу и пропустить полосу частот не уже 2Fтвч.

Таким образом, исходя из условия обеспечения избирательности, рассчитываем добротность Qэи по формуле (2.2)

Sзер_*_fmax

__ fmax+2fпр________

Qэи = fmax+2fпр _ fmax__

fmax fmax+2fпр , (2.2)

где n - количество ориентировочно выбранных контуров;

Sзер - заданное значение избирательности по зеркальному каналу, дБ;

Smax - максимальная частота диапазона, кГц;

Sпр - промежуточная частота моего диапазона, кГц.

Из моих исходных данных Sезер = 25 дБ = 17,8, fmax = 400 кГц, fпр = 465 кГц, n = 1.

17,8*0,4__

_ 0,4+(2*0,465)________ 5,35____

Qэи = 0,4+(2*0,465) _ ____0,4______ = 3,325-0,3 = 1,77.

0,4 0,4+(2*0,465)

Затем рассчитываем добротность Qэп, исходя из условий обеспечения заданной полосы пропускания по формуле (2.3)

fmin 1-(Мк)

Qэп = 2Fтсч * (Мк) , (2.3)

где fmin - минимальная частота принимаемого диапазона, кГц;

2Fтcч - полоса пропускания ТСЧ;

Мк - коэффициент частотных искажений.

В данном случае fmin = 150 кГц, n = 1, Мк выбирается в пределе 0,7 - 0,9, в данном случае Мк выбрано равным 0,8.

2Fтcч рассчитывается по формуле (2.4)

2Fтcч = 2*(F+fсопр+fг), (2.4)

где F - полоса воспроизводимых частот;

fсопр - допустимая неточность сопряжения настроек контуров, кГц;

fг - возможное отклонение частоты гетеродина, кГц.

Для моего диапазона fсопр = 1-5 кГц, выбираем 1 кГц.

F = Fв - Fн = 4,9 кГц.

-3

fг = 1 * 10 * fmin = 0,15 кГц.

Подставляем данные числовые значения и получаем:

2Fтcч = 2*(4,9+1+0,15) = 12,1 кГц.

Qэп = (150/12,1)*((1-0.8)0,8) = 12,4*0,75 = 9,3.

Искомая добротность должна удовлетворять условию (2.5)

Qэп > Qэ > Qэи. (2.5)

Лишь в этом случае можно получить резонансную кривую контура, обеспечивающую данную избирательность и полосу пропускания.

9,3 > Qэ > 1,77.

В данном случае Qэ = 2. Эту добротность приравнивают к Qэmax - добротность контуров тракта ВЧ на максимальной частоте.

Qэ должно быть практически осуществимо. Конструктивная добротность контура (Q), из-за шунтирования входным сопротивлением транзистора, уменьшается. Поэтому значение Qэ не должно превышать 0,8*Q, а значение Q для моего приемника не должно превышать 100. Зададимся Q = 2,5.

Рассчитываем Qэmin - добротность на минимальной частоте по формуле (2.6)

Qэmin = 1/dэmin, (2.6)

dэmin = d+(dэmax-d)*(fmin/fmax), (2.7)

dэmax = 1/Qэmax, (2.8)

где Q - конструктивная добротность контуров,

Qэmax - добротность контура на максимальной частоте диапазона.

Исходя из формул и моих данных вычислим Qэmin :

dэmax = 1/2 = 0,5.

dэmin = 1/2,5 + (0,5 - (1/2,5))*(0,15/0,4)=0,44.

Qэmin = 2,3.

Полученные добротности должны выполняться в условиях неравенств: Qэп > Qэmin; Qэmax > Qэи. Условие неравенств выполняются, следовательно расчет добротностей произведен верно.

Теперь необходимо проверить, возможно ли обеспечить заданную избирательность при полученных значениях Qэmin и Qэmax.

Избирательность по зеркальному каналу на минимальной частоте рассчитывается по формуле (2.9)

fmin+2fпр _ fmin__

Sзер(min) = Qэmin * fmin fmin+2fпр *

fmin+2fпр

* fmin , (2.9)

где Qэmin - добротность контуров тракта ВЧ на минимальной частоте.

Из моих исходных данных fmin = 150 кГц, fпр = 465 кГц и из главы 2.3 Qэmin = 2,3, n = 1 можно вывести следующее:

0,15 + (2 * 0,465) _ _ 0,15_ _____

Sзер(min) = 2,3 * 0,15 0,15 + (2 * 0,465)*

0,15 + (2 * 0,465)

* 0,15 = 2,3 * (7,2 - 0,14) * 7,2 =

= 116,9 = 40 дБ.

Избирательность по зеркальному каналу на максимальной частоте рассчитывается по формуле (2.10)

fmax+2fпр _ fmax__

Sзер(max) = Qэmax * fmax fmax+2fпр *

fmin+2fпр

* fmin , (2.10)

Из моих исходных данных fmax = 400 кГц, fпр = 465 кГц и из главы 2.3 Qэmax = 2, n = 1 можно вывести следующее:

0,4 + (2 * 0,465) _ 0,4 ______

Sзер(max) = 2 * 0,4 0,4 + (2 * 0,465) *

0,4 + (2 * 0,465)

* 0,4 = 2 * (3,325 - 0,3) * 3,325 = 26 дБ

Далее рассчитываем избирательность тракта ВЧ по соседнему каналу по формуле (2.11)

Sтсч = [1 + ((2f/fmax) * Qэmax)] , (2.11)

где f - стандартная расстройка, кГц.

Из моих исходных данных fmax = 400 кГц, из главы 2.3

Qэmax = 2, n = 1, f = 9 кГц можно найти Sтсч:

Sтсч = 1 + ((2*9/400) * 2) = 1 + 0,0081 = 1 = 0 дБ.

Далее находим вносимые частотные искажения Мтсч на заданной полосе пропускания приемника 2f:

Мтсч = 1 / (1 + ((Qэmin * (2f/fmin))) , (2.12)

Из моих исходных данных fmin = 150 кГц, fпр = 465 кГц и из главы 2.3 Qэmin = 2,3, n = 1, f = 9 кГц можно вывести следующее:

Мтсч = [1/ (1 + (2,3 * (2*9/150))) = 1/1,037 = 1 = 0 дБ.

Рассчитаем избирательность приемника по промежуточной частоте по формуле (2.13)

Sпр = (Qэmin(fпр/fо - fо/fпр)) * fпр/fо, (2.13)

где fо - крайняя частота поддиапазона, наиболее близка к промежуточной fпр;

Qэ - добротность контуров по частоте fо;

n - число однотипных контуров ТСЧ.

Полученное значение Sпр оказалось больше заданного, фильтр-пробка не нужен.

2.4 Распределение частотных искажений по трактам РПУ

Частотные искажения вносят все тракты приемника. Необходимо рассчитать конкретные значения частотных искажений каждого тракта, так как значение допустимых частотных искажений, заданное в исходных данных коэффициентом М, должно быть распределено по всему тракту приемника.

Коэффициент частотных искажений тракта РЧ - Мтрч рассчитывается по формуле (2.14)

Мвч = М - Мнч, (2.14)

где М - заданный коэффициент частотных искажений приемника, дБ;

Мнч - коэффициент частотных искажений тракта ЗЧ, дБ.

Из моих исходных данных М = 5 дБ, Мнч задается в пределах 3-6 дБ. Я выбираю Мнч = 3 Дб.

Мвч = 5 - 3 = 2 дБ.

Полученное значение Мвч состоит из частотных искажений трактов сигнальной и промежуточной частот.

Используя коэффициент частотных искажений ТСЧ Мтсч получаем частотные искажения ТПЧ

Мтпч = Мвч - Мтсч, (2.15)

где Мвч - коэффициент частотных искажений высокочастотной части (ВЧ), дБ;

Мтсч - коэффициент частотных искажений тракта сигнальной частоты (ТСЧ), дБ.

Исходя из моих данных

Мтпч = 2 - 0 = 2 дБ.

2.5 Выбор избирательной системы тракта ПЧ

Избирательная система тракта промежуточной частоты (ТПЧ) обеспечивает избирательность приемника по соседнему каналу и вместе с трактом сигнальной частоты формирует резонансную характеристику приемника.

Значение избирательности Sр, по которому рассчитывают избирательную систему, определяют исходя из запаса на 15-20% (в относительных величинах), что позволяет обеспечить заданные требования при ухудшении избирательности, вызванном неточностью сопряжения настроек контуров.

Следует учесть также значение избирательности по соседнему каналу в ТСЧ, который существенно влияет на избирательность на длинных волнах. Таким образом, расчетная избирательность

(1,5-1,2)S

Sр = Sтсч , (2.16)

где S - заданная избирательность по соседнему каналу, дБ;

Sтсч - избирательность по соседнему каналу тракта ВЧ, дБ.

Из исходных данных S = 24 дБ = 15,9; из формулы (2.11)

Sтсч = 1,004 можно вывести следующее:

1,2*15,9

Sр = 1,004 = 19 = 25,5 дБ.

Избирательной системой ТПЧ служит система фильтров сосредоточенной избирательности. Количество звеньев ФСC в радиовещательных радиоприемных устройствах редко превышает 5, а в некоторых профессиональных приемниках оно достигает 9-13.

Число звеньев ФСС выбирается в соответствии с Sтпч из расчета 10-12 дБ на одно звено. В данном случае число звеньев ФСC равно трем. Но так как первое звено ФСС тракта промежуточной частоты (ПЧ) шунтируется выходным сопротивлением транзистора-усилителя ПЧ, то следовательно добротность первого и последнего звена падает, поэтому я буду делать ФСС из четырех звеньев, чтобы обеспечить заданную избирательность.

2.6 Определение числа каскадов тракта РЧ и распределение усиления по каскадам

Для того, чтобы определить число каскадов тракта радиочастоты необходимо задать величину напряжения на выходе детекторного каскада (Ud) из расчета обеспечения режима линейного детектирования. Для детекторного каскада, выполненного на полупроводниковом диоде, это напряжение должно быть 0,5 - 1 В.

Характеристики

Список файлов реферата