Санкт-Петербургский государственный политехнический университет
им. Петра Великого
Кафедра «Радиотехнические и телекоммуникационные системы»
Курсовой проект
Дисциплина: Радиоприёмные устройства систем мобильной связи
Тема: Разработка тракта радиоприёмного устройства
Выполнили студенты гр. 43427/3 Д.А. Малов
А.С. Волков
Преподаватель, проф. А.С.Коротков
«_____» ___________ 2017 г.
Санкт - Петербург
2017
СОДЕРЖАНИЕ:
1. Постановка задачи и исходные данные
2. Исходный ЧМ-сигнал
3. Входная цепь
4. Усилитель радиочастоты (УРЧ)
5. Гетеродин
6. Преобразователь частоты
7. Усилитель промежуточной частоты (УПЧ)
8. Полосовой фильтр
9. Детектор
10. Список литературы
1. Постановка задачи и исходные данные.
Рассчитать тракт радиоприёмного устройства, произвести его моделирование в программе MicroCap.
Выберем супергетеродинную схему приёмника, т.к. она обеспечивает большой коэффициент усиления и большую селективность на высоких частотах.
Структура тракта:
Источник ЧМ-сигнала
Входная цепь (ВЦ)
Усилитель радиочастоты (УРЧ)
Преобразователь частоты (смеситель (СМ), гетеродин(ГЕТ))
Усилитель промежуточной частоты (УПЧ)
Полосовой фильтр (ПФ)
Детектор (ДЕТ)
Исходные данные представлены в таблице 1.
Таблица 1. Исходные данные
Частота гетеродина fг, МГц |
Частота модуляции F, кГц |
Индекс модуляции ψ |
Тип смесителя |
Тип детектора |
220 |
3 |
8 |
Ключевой |
Дробный |
Самостоятельно доопределим недостающие данные:
Таблица 2. Доопределение недостающих исходных данных
Несущая частота fс, МГц |
Промежуточная частота fпч, МГц |
Амплитуда входного сигнала, мВ |
210 |
10 |
5 |
Обобщённая структура приёмного тракта:
Рисунок 1. Обобщённая структурная схема приёмного тракта
Назначение элементов схемы:
Входная цепь (ВЦ) и усилитель радиочастоты (УРЧ), которые вместе образуют так называемый преселектор, осуществляют предварительное селектирование и усиление сигнала, поступающего с антенны.
В смесителе (СМ) происходит понижение несущей частоты ЧМ-сигнала для облегчения дальнейшей обработки. На смеситель поступает опорный гармонический сигнал с гетеродина (ГЕТ). Блок усиления промежуточной частоты (УПЧ) усиливает сигнал до уровня, достаточного для нормального функционирования детектора. Полосовой фильтр (ПФ), настроенный на промежуточную частоту, удаляет дополнительные каналы, возникающие в смесителе. Частотный детектор (ДЕТ) выделяет исходный модулирующий сигнал.
2. Исходный чм-сигнал.
ЧМ-сигнал описывается следующим
выражением:
,где Um – амплитуда сигнала, fс – несущая частота, F – частота модуляции, ψ – индекс модуляции.
В качестве источника ЧМ-сигнала воспользуемся Voltage Source (рис.2) с параметрами SFFM:
VA = 5m – амплитуда
F0 = 210meg – несущая частота
FM = 3k – частота модуляции
MI = 8 – индекс модуляции
Рисунок 2. Схема для моделирования исходного ЧМ-сигнала
Результаты моделирования исходного
ЧМ-сигнала во временной и частотной
области приведены на рис. 3 и рис. 4
соответственно.
Рисунок 3. Исходный ЧМ-сигнал во временной области
Рисунок 4. Спектр исходного ЧМ-сигнала