Анализ полученных результатов

1. Сравнение значений шумовой температуры анализируемого приемника (T_ПР = 5023 K) и антенны (T_A = 500 K) позволяет утверждать, что T_ПР>>T_A. Следовательно, при уменьшении T_ПР возможно значительное улучшение чувствительности приемной установки. Таким образом, снижение шумов приемника целесообразно.

2. Сравнение значений шумовой температуры приемника (T_ПР = 5023 K) и УРЧ (T_УРЧ = 292 K) показывает принципиальную возможность снижения шумов, так как минимальным предельным значением T_ПР является Т_УРЧ. Из анализа выражения (16) видно, что основной вклад в T_ПР вносят шумы УПЧ. Снизить их уровень можно двумя путями.

Во-первых, можно рекомендовать использовать УПЧ с меньшим уровнем собственных шумов. Например, если применить УПЧ с K_{Ш УПЧ} = 5 дБ (в анализируемой структуре K_{Ш УПЧ} = 16 дБ), то шумовая температура будет определяться следующими слагаемыми (алогично (16))

T_ПР = 633.5 + 294.9 + 1215.6 + 490.0 + 12.6 + 132.4 = 2779 K.

Следовательно, T_ПР уменьшится почти в 2 раза и доля шумов УПЧ будет малой.

Во-вторых, уменьшить вклад шумов УПЧ можно, применив ПрЧ или/и УРЧ с большими значениями коэффициента усиления. Пусть по-прежнему K_{Ш УПЧ} = 16 дБ. Применим, однако, УРЧ с K_{P УРЧ} = 20 дБ, а ПрЧ с K_{P ПРЧ} = 8 дБ. В этом случае

T_ПР = 633.5 + 294.9 + 1215.6 + 49.0 + 0.5 + 94.9 =2288 K.

Видно, что использование УРЧ с высоким коэффициентом усиления снизило не только вклад шумов УПЧ, но также и ПрЧ.

3. Другим фактором, определяющим высокий уровень шумов, являются потери в кабеле на входе приемника. Если передвинуть ВУ и УРЧ непосредственно к антенне, а кабель подключить к выходу УРЧ, то структура приемника примет следующий вид (значения K_{P УРЧ} и K_{P ПРЧ} соответствуют предыдущему случаю):

ВУ: L_ВУ = 1.2 дБ (K_{P ВУ} = 0.759, K_{Ш ВУ} = 1.318, T_ВУ = 93.2 K);

УРЧ: K_{P УРЧ} = 20 дБ (K_{P УРЧ} = 100),

K_{Ш УРЧ} = 3 дБ (K_{Ш УРЧ} = 1.995, T_УРЧ = 291.6 K);

Кабель: L_КАБ = 5 дБ (K_{P КАБ} = 0.316, K_{Ш КАБ} = 3.162, T_КАБ = 633.5 K);

ПрЧ: K_{P ПРЧ} = 8 дБ (K_{P ПРЧ} = 6.310),

K_{Ш ПРЧ} = 7 дБ (K_{Ш ПРЧ} = 5.012; T_ПРЧ = 1175.5 K);

ФСИ: L_Ф = 1 дБ (K_{P Ф} = 0.794, K_{Ш Ф} = 1.259, T_Ф = 75.9 K);

УПЧ: K_{Ш УПЧ} = 16 дБ (K_{Ш УПЧ} = 39.811; T_УПЧ = 11371.5 K).

Рассчитаем шумовую температуру при таком построении приемника

T_ПР=Т_ВУ+

 

= 93.2 + 384.2 + 8.3 + 49.0 + 0.5 + 94.9 = 630.1 K.

Таким образом, подключение ВУ и УРЧ непосредственно к антенне позволяет существенно снизить шумы приемника.

Дальнейшее уменьшение шумов возможно при снижении потерь в ВУ либо при использовании УРЧ с меньшим уровнем собственных шумов. Однако, с учетом того, что T_А = 500 K, это не даст заметного улучшения чувствительности.

Задача 2

Приемник (см. рис.) настроен на частоту сигнала f_C.

• Напряжение сигнала на входе приемника U_{C A}

• На входе приемника действуют также три помехи, частоты и напряжения которых f_П1, U_{П1 А}, f_П2, U_{П2 А}, f_П3, U_{П3 А}.

• Задано значение промежуточной частоты f_ПЧ и тип настройки приемника: нижняя (f_ПЧ=f_С-f_Г) или верхняя (f_ПЧ=f_Г-f_С).

• Задан тип избирательной системы ВУ (одноконтурная или двухконтурная), эквивалентная добротность контуров Q_КЭ и для двухконтурных ВУ - параметр связи между контурами h. Резонансный коэффициент передачи ВУ К_{0 ВУ}=0.4 (одинаковый во всех вариантах).

• УРЧ приемника - резонансный одноконтурный. Эквивалентная добротность контура Q_КЭ. Резонансный коэффициент передачи УРЧ К_0УРЧ=5 (одинаковый во всех вариантах).

• Известны параметры ФСИ: полоса пропускания ∆F_Ф, крутизна скатов S_СК, затухание на границах полосы s_ПП =3 дБ.

• Потерями в антенном кабеле пренебрегаем (К_{0 КАБ}=1).

Требуется:

• Определить частоту гетеродина. Рассчитать частоты дополнительных каналов приема при s, q Ј 2. Показать расположение каналов приема на частотной оси.

• Определить степень опасности каждой из помех с точки зрения возможности ее прохождения по одному из каналов приема.

• Рассчитать ослабление опасных помех в отдельных каскадах и ВЧ тракте в целом.

• Для опасных помех определить отношение сигнал-помеха на входе детектора.

• Проверить возможность нелинейного взаимодействия каждой из помех с сигналом и другими помехами в УРЧ и ПрЧ.

• Рассчитать и построить характеристики избирательности и определить значения полос пропускания ВУ, УРЧ и преселектора в целом.