3. Эскизный расчет радиоприемного устройства

1. Определение ширины полосы пропускания тракта высокой частоты

Оптимальная полоса пропускания сигнала для приемника с импульсной модуляцией:

; (3.1)

где =28мкс по заданию.

≈ 35,7кГц

2. Расчет коэффициента шума линейного тракта рПрУ

Чувствительность – одна из основных характеристик радио-приёмного устройства. Она определяет его способность принимать слабые сигналы. Невозможность приёма очень слабых сигналов обусловлена не тем, что их нельзя усилить до нужного уровня, а тем, что в радиоприёмнике кроме полезного сигнала присутствуют шумы – как внешние, принимаемые антенной, так и собственные, возникающие в каскадах приёмника. Поэтому, усиливая сигнал, мы будем одновременно усиливать и шумы.

Для выбора структурной схемы преселектора необходимо рассчитать допустимый коэффициент шума (Ш_д) приемника используя заданную реальную чувствительность.

Так как заданы чувствительность приемника ЕА=3мкВ и соотношение сигнал шум на входе приемного тракта q=2, то можно рассчитать коэффициент шума приемника исходя из формулы для чувствительности:

; (3.2)

где Дж/К – постоянная Больцмана,

К – нормальная температура,

=120 Ом – сопротивление антены,

Ш – коэффициент шума,

=0,7 – коэффициент передачи мощьности фидерного тракта.

П – оптимальная полоса пропускания сигнала для приемника

Таким образом, выражаем из формулы (3.2) коэффициент шума:

; (3.3)

Следовательно коэффициент шума равен Ш=44,7.

Выберем из Таблицы 3.1 действующую высоту антенны и ее активное внутреннее сопротивление , учитывая что наше радиоприемное устройство работает в КВ (короткие воны) диапазоне.

Таблица 3.1 – Таблица значений h_д и R_А от типов антенны

Для нашего приемного устройства выбираем внешнюю антенну со следующими параметрами:

- h_д=1,6 м;

- R_А=120 Ом.

3. Обеспечение частотной избирательности рПрУ.

Избирательность по соседнему каналу — это способность приемника принимать полезный сигнал на заданной частоте канала с заданной вероятностью ошибки в присутствии мешающего сигнала по соседнему каналу. Обычно для задания избирательности по соседнему каналу предъявляются требования к глубине подавления частоты первого и второго соседних каналов.

В ряде схем приемников, таких как  супергетеродин  или  супергетеродин с двойным преобразованием частоты, кроме основного канала приема присутствуют побочные каналы приема, такие как зеркальный канал первой и второй промежуточной частоты, прямое прохождение по каналу первой и второй промежуточной частоты. Эти каналы возникают в результате не идеальности главного тракта приема. Причины образования этих каналов приема мы рассмотрим подробнее в следующих главах.

При задании требований к радиоприемнику задаются параметры, определяющие подавление сигналов побочных каналов приема. Обычно требования по побочным каналам приема задаются не хуже подавления по соседнему каналу, а в ряде случаев значительно жестче. Подавление побочных каналов в современных аналоговых трактах приема составляет не менее 80 дБ.

Если промежуточная частота приемника задана fпч, то следует выбирать эквивалентное затухание колебательного контура преселектора из условия dэр=0,01..0,02 и определять обобщенную расстройку зеркального канала:

- при верхней настройке гетеродина

(3.4)

где fс=42,5МГц, fпч=8000кГц по заданию.

Следуя из формулы (3.4) =34,5.

Избирательность по зеркальному каналу, исходя из задания, равна Dзк=42дБ.

Эквивалентная добротность контура рассчитывается по формуле:

; (3.5)

где – минимальное собственное затухание в эквивалентном контуре. В данном случае оно выбирается в раене 0,006-0,01.

Исходя из формулы (3.5) Qэк=100, при =0,01.

На этапе выбора и обоснования структурной схемы приемника необходимость применения резонансного УВЧ определяется расчетом числа контуров п, работающих на частоте принимаемого сигнала при заданной избирательности по зеркальному каналу:

; (3.5)

где Dзк – избирательность приемника по зеркальному каналу в дБ,

Qэк - эквивалентная добротность входного контура или контура УВЧ;

f_пч - значение промежуточной частоты, кГц;

f_max - максимальная частота заданного рабочего диапазона РПУ, МГц (выбирается по таблице: для добротности, равной 100, f_max =300МГц).

= 0,88