5.Расчёт преобразователя частоты

5.1. Расчёт подключения нагрузки к преобразователю частоты

Преобразователь частоты построим на ИМС К174ПС1 при несимметричном подключении контура к выходу ИМС и симметричном подключении входов ИМС к выходам УРЧ и гетеродина.

Рис. 5. Схема преобразователя частоты.

Исходными данными для расчёта являются:

• значение промежуточной частоты приёмника: ;

• полоса пропускания ФСИ: ;

• входная проводимость ФСИ: ;

• конструктивная добротность катушки СК на : ;

• крутизна преобразования ИМС: ;

• выходная проводимость ИМС на : .

Полоса пропускания согласующего контура выбирается существенно больше, чем полоса пропускания ФСИ, чтобы избежать влияния согласующего контура на полосу пропускания тракта ПЧ. С другой стороны она не должна быть слишком большой, т.к. это приведёт к снижению коэффициента усиления ПрЧ и к ухудшению избирательности при больших отстройках. Тогда получаем, что:

.

Рассчитываем требуемое значение добротности эквивалентного контура:

.

Задаёмся стандартным значением ёмкости конденсатора контура и рассчитываем ёмкость контура с учётом ёмкости монтажа и выходной ёмкости ИМС:

и индуктивность контура:

.

Полагая конструктивную добротность контура , вычисляем проводимость ненагруженного и нагруженного (эквивалентного) контура:

;

.

и сопротивление шунтирующего резистора:

.

Определяем коэффициент включения согласующего контура во входную цепь ФСИ, при котором обеспечивается согласование ФСИ на его входе:

.

Рассчитываем индуктивность катушки связи:

, где k – коэффициент магнитной связи при , может достигать 0.25…0.35.

Определим коэффициент усиления преобразователя частоты:

.

На расчетных частотах диапазона рассчитываем напряжение сигнала на входе УПЧ:

,

• при _: .

• при

Рассчитываем суммарное ослабление соседнего канала в преселекторе и ФСИ:

,

• при _: .

• при _: .

5.2. Проверка выполнения требований тз к многосигнальной избирательности приёмника

При недостаточном ослаблении помех в преселекторе в ТЗ нелинейные эффекты могут возникнуть и в преобразователе частоты, ухудшив параметры многосигнальной избирательности приёмника в целом.

Транзисторы преобразователя частоты ИМС К174ПС1 имеют глубину ООС по переменному току F = 1 + g₂₁₀*R ориентировочно равную 2. При такой глубине ОС значение параметра нелинейности приблизительно равно 95 В^-2.

По приведённым ранее выражениям для K_им2,1 рассчитываем коэффициент нелинейности преобразователя частоты. Необходимые для этого расчёта уровни сигнала и помех на входе преобразователя частоты определены в п.4.3.

,

,

U_спр = U_ст* K_0ПРЕС = 0.001*5.742 = 5.742 мВ,

Рассчитываем значения результирующего коэффициента нелинейности приёмника:

1%, что удовлетворяет требованиям ТЗ.

6. Расчёт гетеродина

Расчёт гетеродина приёмника включает в себя следующее.

Определение структуры контура гетеродина и параметров его элементов, исходя из требуемой точности сопряжения настроек гетеродина и преселектора.

Подбор температурных коэффициентов ёмкостей дополнительных конденсаторов, включённых в контур гетеродина, для обеспечения температурной стабильности его частоты.

Расчёт автогенератора, являющегося источником напряжения гетеродина для преобразователя частоты.

Автогенератор может быть выполнен как на отдельном транзисторе, так и на ИМС К174ПС1.