Вступ

Для здійснення радіозв'язку в пункті, з якого ведеться передача повідомлень (радіопередача), розміщують радіопередавальний пристрій, що містить радіопередавач і передавальну антену, а в пункті, в якому ведеться прийом повідомлень (радіоприйом), - радіоприймальний пристрій, що містить приймальну антену і радіоприймач. Гармонійні коливання, що генеруються в передавачі, з несучою частотою належать якому-небудь діапазону радіочастот, піддаються модуляції відповідно до передаваного повідомлення. Модульовані радіочастотні коливання є радіосигналом. Від передавача радіосигнал поступає в передавальну антену, за допомогою якої в просторі, що оточує антену, збуджуються відповідно модульовані електромагнітні хвилі. Розповсюджуючись, радіохвилі досягають приймальної антени і порушують в ній електричні коливання, які поступають далі в радіоприймач.

Прийнятий радіосигнал дуже слабкий, оскільки в приймальну антену потрапляє лише нікчемна частина енергії, що випромінює. Тому радіосигнал в радіоприймачі поступає в електронний підсилювач, після чого він піддається демодуляції, або детектуванню; в результаті виділяється сигнал, аналогічний сигналу, яким були модульовані коливання з несучою частотою в радіопередавачі. Далі цей сигнал, зазвичай додатково підсилений, перетвориться за допомогою відповідного відтворюючого пристрою в повідомлення, адекватне початковому. У місці прийому на радіосигнал можуть накладатися електромагнітні коливання від сторонніх джерел радіовипромінювань, здатні перешкодити правильному відтворенню повідомлення і звані тому перешкодами радіоприйому.

1. Розрахунок структурної схеми приймача

1.1 Розрахунок необхідної смуги пропускання

Таблиця 1.1 – Технічні вимоги до проектованого РПП

Кількість діапазонів	1
Робоча частота, МГц	7,1…7,4
Діапазон відтворюваних частот, звукового тиску всього тракту при нерівномірності частотної характеристики звукового тиску 14 дБ, не менше Гц	150-4200
Чутливість обмежена шумами із входу зовнішньої антени, мкВ	350
Селективність по сусідньому каналу приймання, дБ	30
Селективність по дзеркальному каналу, дБ	13
Проміжна частота, кГц	465
Регулювання АРП при зміні сигналу на вході 20дБ, зміна сигналу на виході, дБ	6
Напруга живлення, В	12
Вихідна потужність НЧ тракту, Вт	1
Опір навантаження, Ом	8

Необхідна смуга пропускання лінійного тракту визначається реальною шириною спектру приймальних сигналів та запасом , що визначається нестабільністю роботи гетеродина та основних контурів. Оскільки, у нашому радіоприймачі буде встановлена АПЧ, вираз для знаходження смуги пропускання подається нижче. Розрахунок ведемо, згідно методики у[1].

11Equation Section (Next)212\* MERGEFORMAT (.)

де ширина спектру сигналу;

запас на смугу пропускання.

Запас на смугу пропускання визначається за формулою (1.2)

313\* MERGEFORMAT (.)

де та відносні нестабільності частоти сигналу та гетеродина; та відносні нестабільності налаштування частоти гетеродина та проміжної частоти[1].

.

Ширину смуги сигналу визначимо за формулою (1.3).

414\* MERGEFORMAT (.)

де максимальна частота відтворюваного сигналу.

,

Підставимо отримані значення у (1.1) та отримаємо кінцевий результат. Зазвичай забезпечення стійкості частотної автопідстройки знаходиться в межах ≤15…25, тому вибираємо - коефіцієнт АПЧ(20) [2].

1.2 Розбиття діапазону частот на піддіапазони

Відомо три способи розбиття діапазону частот:

1. спосіб рівних коефіцієнтів перекриття піддіапазону;

2. спосіб рівних частотних інтервалів;

3. комбінований спосіб

Коефіцієнт перекриття заданого діапазону частот [4] обчислюють за формулою:

,

де f׳cmax, f׳cmin – крайні частоти, взяті з запасом на необхідне розширення діапазону частот вхідного сигналу.

Необхідний запас становить 2…3%, тобто:

,

Максимально можливий коефіцієнт перекриття К_дmax, який може бути забезпечений відомими елементами настройки згідно [4] в діапазоні 6…30МГц становить 1.5…2.

Отже:

,

,

Звідси:

.

Оскільки виконується умова Кд≤Кдmax, то даний діапазон не потрібно розбивати на піддіапазони.

1.3 Вибір перших каскадів приймача

Визначивши необхідну смугу пропускання лінійного тракту переходимо до вибору перших каскадів приймача, що забезпечують задану чутливість.

Розраховуємо відношення сигнал/шум на вході приймача за формулою 15. Розрахунок ведемо згідно методики у [2].

515\* MERGEFORMAT (.)

де - задане відношення сигнал/шум на виході приймача;

- пік-фактор сигналу;

- коефіцієнт модуляції;

- смуга пропускання ПЗЧ;

- шумова смуга пропускання лінійного тракту.

.

Далі визначаємо допустимий коефіцієнт шуму( формула 1.9).

616\* MERGEFORMAT (.)

де - чутливість приймача у вольтах;

- відношення сигнал/шум на вході приймача;

- висота антени;

- ефективна смуга пропускання;

- температура у градусах кельвіна;

- стала Больцмана;

- опір еквівалента антени.

Приймаємо відсутність зовнішніх шумів. Опір антени вибираємо рівний 75 Ом.

Тепер розрахуємо загальні шуми усього приймача за формулою (1.10)

; 717\* MERGEFORMAT (.)

де , , - коефіцієнт шуму підсилювача радіочастоти, вхідної ланки та перетворювача частоти, , та - коефіцієнти передачі потужності вхідної ланки, підсилювача радіочастоти та перетворювача частоти відповідно.

_{На основі формул (1.}11-1.13) рахуємо , ,

818\* MERGEFORMAT (.)

919\* MERGEFORMAT (.)

10110\* MERGEFORMAT (.)

де - мінімальний коефіцієнт шуму транзистора

Задамося транзистором КТ368АМ для основних каскадів приймача.

Коефіцієнт шуму цього транзистора рівний 3 дБ.

Користуючись формулами (1.14, 1.15), розраховуємо коефіцієнти підсилення по потужності для максимальної робочої частоти, на якій вони будуть мати найменше значення[2]:

11111\* MERGEFORMAT (.)

; 12112\* MERGEFORMAT (.)

де Y₂₁, Y₁₂ - пряма і зворотня провідність транзистора;

- максимальна частота ВЧ сигналу;

g₁₂ - провідність транзистора;

С₁₂ - ємність емітерного переходу.

.

, ,

де f_Т=f_гр – гранична частота передачі струму для схем з спільним емітером (СЕ), вказується в довідниках.

Для КТ368АМ f_Т=f_гр=900 МГц

,

де - опір бази струмам ВЧ;

Опір бази вирахуємо за формулою (1.16)

; 13113\* MERGEFORMAT (.)

(Ом);

(МГц);

.

;

(См);

;

Із довідника рівне 15 мкСм. Тоді:

(мкСм);

;

.

В приймачах із змінним налаштуванням зазвичай використовують одноконтурні вхідні кола при не налаштованому антенному колі і коефіцієнті зв'язку з антеною не більше половини оптимального значення. Покладемо k=0,5k_ОПТ. Тоді згідно формули (1.17) отримаємо:

; 14114\* MERGEFORMAT (.)

;

; 15115\* MERGEFORMAT (.)

;

По формулі (1.10) розраховуємо можливий коефіцієнт шуму приймача:

.