3.2.4. Расчет основных показателей входной цепи.

На предыдущих этапах расчеты проводились, в основном, на наименьшей частоте диапазона f_мин, так как здесь наиболее сложно обеспечить требования к чувствительности приемника и заданную полосу пропускания преселектора. Однако, в данном параграфе должны быть получены основные параметры входной цепи на трех частотах: f_о = f_мин, f_ср, f_макс. Это необходимо, чтобы обеспечить заданные характеристики приемника во всем диапазоне.

Должны быть рассчитаны следующие параметры:

1) характеристическое сопротивление контура  = 2f_оL_к;

2) сопротивление связи контура ВЦ со входом активного прибора х_св =   р₁;

3) эквивалентная проводимость генератора сигнала для входа активного прибора

4) добротность эквивалентного контура

5) полоса пропускания входной цепи

6) действующая высота магнитной антенны по формуле (3.30);

7) коэффициент передачи входной цепи по напряжению

K_{о ВЦ} = Q_э  р₁ (3.37)

и по напряженности поля

K_{о E ВЦ} = h_g  Q_э  р₁. (3.38)

Здесь же следует оценить чувствительность приемника, которая обеспечивается при данных параметрах ВЦ, и избирательность по побочным каналам приема.

Для оценки чувствительности определяют коэффициент шума первого активного прибора для тех же трех значений f_о по формуле (2.22). В качестве g_{r opt} берется значение из справочника, либо вычисленное в п. 3.2.2. Далее находят среднеквадратическое напряжение шумов первого активного прибора, приведенное к его входу

. (3.39)

Если избирательность по ПЧ обеспечивается в пьезокерамическом ФСИ, который имеет достаточно хороший коэффициент прямоугольности АЧХ, можно считать П_ш = П_{пр 0,5}, причем в качестве П_{пр 0,5} принимают наибольшее значение полосы из приведенных в справочнике для выбранного типа фильтра. Если используется другой тип частотно-избирательной системы, значение П_ш следует брать по-другому.

Напряжение шумов первого активного прибора, приведенное к входной цепи, будет равно U_{ш вх1}/K_{о ВЦ}. Тогда отношение сигнал/шум на входе, взятое по напряжению, будет определяться выражением

. (3.40)

где E_Ао – чувствительность по напряженности поля, заданная в ТЗ.

Полученное значение _вх должно удовлетворять соотношению

, (3.41)

где _вых и m – требуемое отношение сигнал/шум на входе и коэффициент модуляции, при которых определяется чувствительность. Как было сказано ранее, стандартным для приемников АМ является значение _вых = 10, что соответствует 20 дБ, а m = 0,3.

Если неравенство (3.41) не выполняется хотя бы по одной из частот диапазона, необходимо принять дополнительные меры к повышению чувствительности: либо добиться увеличения h_g, либо снизить K_ш1. Следует также иметь в виду, что здесь не учитываются шумы всех следующих каскадов, кроме первого. Поэтому неравенство (3.41) должно выполняться с некоторым запасом, чтобы в дальнейшем, после учета шумов следующих каскадов, не появилась необходимость возвращаться к расчету входной цепи.

Далее оценивают избирательность ВЦ по побочным каналам приема. При этом избирательность по зеркальному каналу определяется в трех точках диапазона f_мин, f_ср, f_макс, а избирательность по промежуточной частоте – в точке, наиболее опасной с этой точки зрения, то есть f_макс для диапазона ДВ и f_мин для СВ.

Кроме характеристики частотной селекции контура ВЦ (2.7) приходится учитывать еще два фактора: увеличение действующей высоты ферритовой антенны (а значит и чувствительность) с ростом частоты сигнала и эффект приема сигнала не только контурной катушкой, но и катушкой связи. Первый фактор приводит к снижению избирательности по зеркальному каналу, так как при верхней настройке гетеродина f_з.к. > f_о. Второй фактор может быть использован для повышения избирательности в некоторой полосе частот, в том числе на частоте зеркального канала. Для этого нужно выбрать такую полярность включения катушки связи, при которой происходит взаимная компенсация ЭДС, трансформируемой в нее из контурной катушки, и ЭДС, наведенной в самой катушке связи. На частоте настройки приемника это практически не снижает значение К_{о ВЦ}, а на частоте побочного канала подавление может быть существенным. Все указанные факторы учитываются в выражении для ослабления побочных каналов приема:

, (3.39)

где f_пк – частота побочного канала приема,

_пк – обобщенная частота расстройки, соответствующая … каналу приема,

h_g – действующая высота магнитной антенны на частоте, равной f_пк,

h_{g к.т.} – действующая высота катушки связи на той же частоте.

Значение h_{g к.т.}, также как h_g, определяется из (3.30) после того, как из конструктивного расчета стало известно число витков контурной катушки и катушки связи. Последнее слагаемое в (3.39) отражает способность катушки связи принимать электромагнитные волны на частоте помехи. Величина дроби h_{g к.т}/h_g  р₁ зависит от коэффициента магнитной связи k и обычно превышает единицу, в то время, как величина в скобках (1 – f_o­­­² / f_пк²) для зеркального канала меньше единицы. Подбирая величину коэффициента связи k можно добиться, чтобы имело место равенство

. (3.40)

Это обеспечит бесконечно большое подавление канала с частотой f_пк. В диапазоне ДВ этот эффект можно использовать и для подавления помехи с частотой, равной промежуточной, так как этот побочный канал на длинных волнах является более опасным.

Если в проектируемом приемнике отсутствует УРЧ, то величина, полученная из (3.39), должна соответствовать требованиям ТЗ, то есть _пк  _пкТЗ.

Если же в приемнике имеется резонансный усилитель радиочастоты, то окончательная проверка подавления побочных каналов производиться после расчета УРЧ.