2. Расчет приемника.

2.1 Расчет полосы пропускания приемника.

Полоса пропускания приемника при работе без автоматической подстройки частоты определяется:

1. Шириной спектра входного сигнала ;

2. Нестабильностью частоты передатчика (нестабильностью частоты сигнала);

3. Нестабильностью частоты гетеродина ;

4. Нестабильностью настройки контуров УПЧ .

Ширина спектра сигнала для амплитудной модуляции:

где – верхняя частота модуляции,- нижняя частота модуляции.

Возможный температурный уход частоты передатчика:

,

где – относительный уход частоты передатчика при изменении температуры на(),– центральная или рабочая частота,– возможный перепад температур. Положим,и. Исходя из этого

Возможный температурный уход частоты гетеродина:

,

где – относительный уход частоты гетеродина при изменении температуры на(). Положим. Отсюда

– неточность настройки контуров тракта промежуточной частоты. Пусть.

Теперь найдем ширину полосы пропускания:

.

2.2 Выбор промежуточной частоты

Здесь – ориентировочное значение эквивалентной добротности контура преселектора (для частот) примем;

– заданное подавление зеркального канала.

Преселектор включает, как правило, входную цепь и один-два каскада УВЧ. Поэтому в расчете можно положить .

При достаточно высоких требованиях к величине – подавление помехи по соседней станции () – целесообразно использовать фильтр сосредоточенной селекции (ФСС), который является нагрузкой одного из каскадных УПЧ либо смесителя. В этом случае значение промежуточной частоты удовлетворять неравенству:

,

где – собственная добротность ФСС. На выходе преобразователя частоты стоит ФСС, в который входят колебательные контуры с добротностью.

Промежуточная частота должна быть больше некоторого значения и меньше некоторого значения, для обеспечения требуемого подавления по соседней станции. Положим избирательность по зеркальному каналу равнойизбирательность по соседней станции при отстройке на полосу приемника равной. Поэтому

.

Должно выполняться условие . Выбираем промежуточную частоту из стандартного ряда частот.

Уточнение добротностей фильтров:

3. Выбор транзистора для входного каскада УВЧ

Принимаем, что постоянная составляющая тока коллектора . Возьмем транзистор КТ303А. Из справочника определяем следующие данные:

Найдем статистические параметры:

Статические параметры

В

Ом

Ом

Ом

ГГц

ГГц

Расчет параметров малосигнальной схемы

;

;

;

3. Расчет реальной чувствительности

Находим сопротивление источника сигнала, при котором каскад будет обладать наилучшими шумовыми свойствами.

.

Коэффициент шума каскада:

Эквивалентная шумовая полоса приемника:

Рассчитаем реальную чувствительность приемника

, где– отношение мощности сигнала к мощности шума на выходе линейной части приемника (коэффициент различимости), положим равным; , тогда

3. Расчет коэффициента усиления додетекторного тракта

Амплитуда напряжения промежуточной частоты на входе детектора; ее величина должна быть равна в приемнике без автоматической регулировки усиления (АРУ)..

3. Расчет параметров высокочастотной части приемника

Входная цепь. Считаем, что сопротивление антенны.

Принципиальная схема входной цепи.

. Пусть собственная добротность контура равна, тогда сопротивление контура при резонансе равно:

(по Е-24 выбираем 51кОм)

При выборе промежуточной частоты были определены требуемые добротности колебательных контуров преселектора.

(по Е-24 выбираем 30кОм).

, где­– входное сопротивление первого каскада (по Е-24 выбираем 1кОм).

Условие согласования первого каскада по шуму:

, где– сопротивление источника сигнала, при котором получается минимальный коэффициент шума первого каскада.

Решая совместно два последних уравнения, находим коэффициенты включения контура:

Находим коэффициент передачи входной цепи:

Определяем полосу пропускания преселекторов:

Электрический расчет входной цепи (по формуле Томсона)

(поE24 выбираем)

По E12пФ ипФ

Принципиальная схема усилителя высокой частоты

Находим максимально возможный коэффициент усиления 1-го каскада:

.

Максимально возможный коэффициент усиления 2-го каскада можно ориентировочно принять равным:

.

Так как в рассчитанном коэффициенте преобладает активная составляющая, а в– реактивная, то коэффициент устойчивого усиления найдем по формуле:

Для обеспечения устойчивости принимаем коэффициент усиления 1-го каскада равным , а второго.

Емкость конденсатора необходимо принять минимальной, но в то же время она должна быть много больше нестабильной составляющей емкости контура. Положим. При этом. По формуле Томсона определим индуктивности катушек при резонансе:. Отсюда;

(по Е-24 выбираем 39кОм);

(по Е-24 выбираем 51кОм).

Требуемые идля первого каскада найдем из следующих условий:

(1): – для получения заданного коэффициента усиления;

(2): – для получения заданной избирательности.

Пусть . Решая численно это уравнение, найдем.

Аналогично находим требуемые идля 2-го каскада.

Коэффициент усиления преселектора:

.

3. Электрический расчет каскада УВЧ

Выполним расчет только для первого каскада УВЧ, для остальных каскадов расчет аналогичен. Параметры колебательного контура такие же, как во входной цепи.

Расчет цепи питания.

Напряжение питания равно .

(по Е-24 выбираем);

(по Е-12 выбираем).

Задаем допустимое изменение коллекторного тока:

.

Расчет изменений параметров, приводящих к нестабильности:

Уход температуры

Положим . Поскольку тепловое смещение обратного тока коллектора, то получим:

.

Тепловое смещение напряжения база-эммитер

Зададим коэффициент . Тогда найдем:

Тепловое смещение коэффициента передачи по току

Берем сопротивление делителя напряжения равным:

(по Е-24 выбираем 10кОм);

(по Е-24 выбираем);

Решая совместно два последних уравнения, находим сопротивление делителя.

Величины блокировочных конденсаторов находим из условия:

;

.

АЧХ и ФЧХ усилителя высокой частоты.

3. Расчет элементов тракта промежуточной частоты приемника

Расчет параметров транзистора на промежуточной частоте.

Будем использовать тот же транзистор, что и в УВЧ. Постоянная составляющая тока коллектора примем равной , т.к. при этом получается максимальный статистический коэффициент передачи тока в схеме с ОЭ.

;

Постоянная времени цепи обратной связи ;

Емкость коллекторного перехода ;

Граничная частота в схеме с ОЭ ;

Обратный ток коллектора .

Найдем статистический коэффициент передачи тока:

;

.

;

.

Входное сопротивление транзистора в схеме с ОБ:

.

Предельная частота усиления тока схемы с ОЭ:

;

;

.

Расчет параметров малосигнальной схемы транзистора:

;

;

;

Рассчитаем принципиальную схему промежуточной частоты.

Принципиальная схема усилителя промежуточной частоты

(по Е24 выбираем);

Задаем допустимое изменение коллекторного тока:

.

(по Е-24 выбираем 1.3кОм);

(по Е-24 выбираем);

Решая совместно два последних уравнения, находим сопротивление делителя.

Величины блокировочных конденсаторов находим из условия:

;

(по Е-24 выбираем 5.1нФ).

АЧХ и ФЧХ усилителя промежуточной частоты.