2.3.2. Определение значения fпч1 исходя из требований избирательности по каналу приёма на промежуточной частоте

Формулы для определения f_пч1, удовлетворяющей условию D_пч ≥ D_{пч треб} зависят от вида преобразования ("вверх" или "вниз").

а) Преобразование частоты "вниз".

При использовании в ТРЧ приёмника одиночных контуров промежуточная частота должна удовлетворять неравенству:

(2.4)

или, преобразованное для программирования:

(2.5)

В (2.5) обозначено:

;

Для расчётов может быть использована выше рассмотренная программа с дополнением.

При двухконтурном входном устройстве и одноконтурных УРЧ формула для расчёта имеет вид:

(2.6)

которая также легко приводится для вычислений на микрокалькуляторе.

В результате расчётов выбирается промежуточная частота удовлетворяющая условиям:

1) f_пч1 < f_{о мин}; 2) f_{пч (Dзк)} ≤ f_пч1 ≤ f_{пч (Dпч).}

И ближайшая из ряда номинальных значений: 110, 128, 215, 465, 1222.

б) Преобразование частоты "вверх".

При одиночных контурах в ТРЧ f_пч1 определяется из условия:

(2.7)

В случае двухконтурного входного устройства и одноконтурных УРЧ неравенство имеет вид:

(2.8)

В результате расчётов выбирается промежуточная частота удовлетворяющая условиям:

1) f_пч1 > f_{о мах}; 2) f_{пч (Dзк)} < f_пч1 ≥ f_{пч (Dпч).}

2.3.3. Определение значения fпч2

При двойном преобразовании частоты в радиоприёмнике вторая промежуточная частота выбирается из условия требуемой избирательности по соседнему каналу приёма. Эта избирательность задаётся величиной коэффициента прямоугольности (характеристики избирательности - ХИ) тракта основной ПЧ при требуемом ослаблении помех на границе полосы мешания, например: К_пчо = 2.

По заданному коэффициенту прямоугольности ХИ выбирается тип схемы УПЧ2 и функция ψ(n), зависящая от типа схемы и числа каскадов УПЧ2.

Величина f_пч2 вычисляется по формуле:

f_пч2 ≤ ∆F_тпч2 · Q_этпч2 · ψ(n),

где: 1) ; Q_рез выбирается из табл. 2.9.

[22], с. 94 для диапазона частот 100÷600 кГц.

2)

ς_н – задняя относительная нестабильность частоты настройки радиоприёмника.

f_пч2 выбирается из ряда стандартных значений: 110, 128, 215, 465 кГц.

Выбранную f_пч2 необходимо проверить на условие фильтрации в детекторе:

f_пч2 ≥ (5 ÷ 10) F_макс,

а при импульсных сигналах – на условие неискажённой формы импульсов.

Результаты проведенных расчётов можно обобщить следующей структурной схемой радиоприёмника.

ТРЧ

ТПЧ2

А

ТПЧ1

Тракт РЧ: - D_рч = f_{о мин}. . . . f_{о мах} =

- к-во контуров n =

Тракт ПЧ1: - преобразование частоты "вверх" ("вниз")

- f_пч1 =

Тракт ПЧ2: - тип схемы -

- количество каскадов -

- f_пч2 =

2.4 Определение структуры тракта радиочастоты

Под структурой тракта радиочастоты понимается предполагаемая реализация типа схемы входа устройства (одноконтурное или двухконтурное) и типа схемы усилителя радиочастоты (тип электронного прибора , число каскадов и вид нагрузки УРЧ).

На структуру тракта радиочастоты влияет ряд факторов, основными из которых являются:

1. Требования к чувствительности радиоприёмника.

2. Требования т.з. к многосигнальной избирательности.

3. Требования т.з. к избирательности по боковым каналам приёма первого преобразования.

4. Способ перестройки диапазона рабочих частот.

В процесы расчетов и выбора количества преобразований частоты и номиналов промежуточных частот в ОТП предварительно определено количество в ТРЧ, удовлетворяющие требования к избирательности по зеркальному каналу и каналу приёма на первой промежуточной частоте. Распределение этих контуров между входным устройством и УРЧ может быть получено лишь на основе расчётов чувствительности и многосигнальной избирательности приёмника. При этом следует иметь ввиду, что увеличение числа контуров во входном устройстве улучшает много сигнальную избирательность ТРЧ, но снижает чувствительность приёмника. Поэтому необходимо выбрать вариант построения ТРЧ удовлетворяющий одновременно требование по чувствительности и МСИ.

Расчет чувствительности радиоприёмника

Чувствительность радио приёмников дека метрового и метрового диапазона волн обычно рассчитывается (и задаётся в т.з.) в единицах ЭДС. Расчёт производится по формуле:

(2.9)

В формуле (2.9 ) величина β (превышение сигнала над шумом на выходе приёмника) определяется из таблицы ([21] с.107)

Табл.2.2

Вид сигнала и способ регистрации	Коэффициент превышения
	По мощности γ	По напряжению Β
Радиотелеф. связь: а) с АМ б) с ЧМ в) с ОМ Радиотелеграф. связь: а) приём наслух б) БП приём	9-100 4-16 4-9 0,5-4 9-100	3-10 2-4 2-3 0,7-2 3-10

Коэффициент шума радиоприемника N_общ принимается равным:

N_общ =(1,1…1,2)N,

где N – коэффициент шума входного устройства и первого каскада УРЧ.

Для одноконтурного входного устройства N рассчитывается с учетом типа электронного прибора, применяемого в первом каскаде УРЧ. Параметры электроних приборов приводятся в справочной литературе.

При наличии данных о величине коэффициента шума электронного прибора N может быть ориентировочно рассчитан по формуле:

(2.10)

где N₁ – коэффициент шума электронного прибора, К_рву – коэффициент передачи входного устройства по мощности.

В свою очередь:

(2.11)

При работе с ненастроенными антенными коэффициент рассогласования принимается равным а≤0,5 для входных устройств с трансформаторной связью с антенной. При ёмкостной связи наихудшая чувствительность будет в начале наддиапазона и для расчета N параметр рассогласования может быть определен по формуле:

, (2.12)

где К_пд – коэффициент перекрытия поддиапазона. При отсутствии данных о коэффициенте шума электронного прибора следует пользоваться методикой расчёта величины N, приведенной в [22] c.76. Эффективная шумовая полоса определяется из выражения:

ΔF_{эф общ}≈(1,05…1,1)ΔF_атр

Где ΔF_атр – полоса пропускания линейного тракта приёма, вычисляемая для каждого вида сигнала. Коэффициент ξ, учитывающий изменение соотношения сигнал/шум детектором для сигналов с различными видами модуляции, выбирается из табл.2.3

Табл.2.3

Вид модуляции	Ξ
Амплитудная модуляция Амплитудная манипуляция Частотная модуляция ТЛФ, ТЛГ Однополосная модулация Фазовая модуляция	1 1 1

В табл. 2.3 принимают:

Δf_mср=5кГц, F_макс=3,4кГц,

где

(а=3…5 при регистрации сигналов методом укороченного контакта и а=1 – при регистрации интегральным способом).

Полученая расчетным путём чувствительность должна быть на 20…30% лудше заданной в т.з., т.е.:

При наличии запаса заданной чувствительности относительно рассчитанной не менее чем в 2 раза целесообразно во входном устройстве использовать два контура, т.к. это улучшить многосигнальную избирательность приёмника.

При двух контурном входном устройстве коэффициент передачи мощности К_рву рассчитывается по формуле:

где η – параметр связи между контурами, выбранный в пределах 0,2…0,5.

При η=0,5

При этом N_общ(2к)≈4N_общ(1к) и Е_А0(2к)=2Е_А0(1к), т.е. чувствительностьухудшается в 2 раза.

Пример

Рассчитать чувствительность радиоприёмника сигналов АЗЕ.

Принимаем: β=3; m_ам=0,3; ΔF_атр=7кГц;

Транзистор УРЧ 2П303Б: S=1…4мА/В; ;

N_ш=4дБ(2,5)=N₁;

кГц

мкВ