Радиоприемные устройства.-2

Добавил:

ivanov666 Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.

Вуз:

Томский Государственный Университет Систем Управления и Радиоэлектроники

Предмет:

[НЕСОРТИРОВАННОЕ]

Файл:

kсв вх mвх зекр

.pdf

Скачиваний:

142

Добавлен:

05.02.2023

Размер:

9.65 Mб

Скачать

☆

<<< < Предыдущая 1 2 3 4 5 6 7 8 9 1011 / 2811 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 > Следующая >>>

101

4.		Индуктивность контура входной цепи
													k2			1
							L							f
							L		2 f		2		C					C
									0max							Ê max		Ê min
									2.722 1										427.5 10					6		Гн.
				2 1.68 106 2 220 10 12												4 10 12			427.5 10
5.		Максимальная емкость связи с антенной по критерию допустимой
расстройки контура входной цепи

					Cсв.А f CА min									2dЭ CК min CСХ
					Cсв.А f CА min
																CА max CА min
		75 1012						2 0.05 4 1012								17 1012				8.87 1012 Ф.
		75 1012							225 1012				75 1012							8.87 1012 Ф.
									225 1012				75 1012
	Величину емкости связи выбираем равной 5,1 пФ.
6.		Коэффициент включения по критерию заданной избирательности
по дополнительному (зеркальному) каналу приема

																	C					2	R
																	C						R
					RÂÕ		dÝ d									ñâ. À								À
					RÂÕ		dÝ d
										Cñâ. À						Cñõ CÊ min							0 L
	mÂÕ äî ï
	mÂÕ äî ï													0 L
														0 L

								8.87 10 12							2
								8.87 10 12										500
1000 0.05			0.01
1000 0.05			0.01																	12					6
						8.87 17 4				10		12					2 1.68 10			12	427 10				6
						8.87 17 4				10							2 1.68 10				427 10
																											0.089 .
							2 1.68 10 12					427 10 6															0.089 .
							2 1.68 10 12					427 10 6
7.		Емкость связи контура входной цепи с первым каскадом радио-

приемника, необходимая для получения заданного коэффициента включения, определяется выражением

Cсв.вх

4 10 12 5 10 12 1 0.0822 17 10 12 0.0822

12 Ф.

0.082

90.06 10

Выбираем номинал емкости связи, равный 91 пФ.

8. Емкость подстроечного конденсатора

m2 m2

А min

ВХ

СХ

вх доп

17 5 0.068 0.042 75 0.042 115 1012 2.15 1012 Ф,

где m2

Cсв А

0.068;

Cсв вх

Cвх

0.981;

CА min

CК min Свх Ссв.вх

CК min СМ

0.042.

вх доп

CК min

СМ Свх Ссв.вх

102

9. Расчет резонансного коэффициента передачи входной цепи на краях диапазона принимаемых частот:

Расчет коэффициента передачи на частоте 500 кГц. Коэффициент включения контура входной цепи на частоте 500 кГц.

				mвх					CК	CП СМ
				mвх		CК CП				СМ Свх
						CК CП				СМ Свх		Ссв.вх
				220 1012 5,9 1012 5 1012												0,17.
		220 1012 5,9 1012 5 1012 1,01 1012											115 1012			0,17.
		220 1012 5,9 1012 5 1012 1,01 1012											115 1012
Коэффициент передачи контура входной цепи на частоте 500 кГц.
				K	0ВЦ		2 f0 2 L Ссв А mвх
					0ВЦ					dЭ
				2 3,14 0,5 106 2						dЭ
				2 3,14 0,5 106 2					427,5 10 6 5,1 10 12 0,17					0,073.
									0,05					0,073.
									0,05
Расчет коэффициента передачи на частоте 1680 кГц. Коэффициент
включения контура входной цепи на частоте 500 кГц.
				mвх					CК	CП СМ
				mвх		CК CП				СМ Свх
						CК CП				СМ Свх		Ссв.вх
				4 1012			5,9 1012 5 1012								0,013.
			1012 5,9 1012 5 1012 1,01 1012									115 1012			0,013.
	4		1012 5,9 1012 5 1012 1,01 1012									115 1012
Коэффициент передачи контура входной цепи на частоте 1680 кГц.
				K				2 f 2 L Ñ			m
				K					0	ñâ À		âõ
					0ÂÖ					dÝ
	2 3,14 1,68 106 2 427,5 10 6									dÝ
	2 3,14 1,68 106 2 427,5 10 6									5,1 10 12	0,013		0,064.
							0,05						0,064.
							0,05

Анализ полученных результатов показывает незначительное изменение коэффициента передачи в диапазоне частот.

10. Оценка избирательности ВЦ по дополнительным каналам приема. Оценка избирательности ВЦ по каналу прямого прохождения прово-

дится для случая минимальной относительной настройки контура. Для нашего случая минимальное значение относительной расстройки контура ВЦ справедливо для частоты, равной 500 кГц. Для расчета избирательности по каналу прямого прохождения определим эквивалентное затухание контура ВЦ (3.9).

	mâõ2	0 min L	Ññâ À	2	RÀ
dý min d
		Râõ			0 min L
			Ññâ À Ññõ ÑÊ max

103

	0, 01	2 7,93 10 3500 103 427,5 10 6
		1000

	5,1	2	500
							0,021.
5,1	17 220		3	427,5	10	6	0,021.
5,1	17 220		2 500 10	427,5	10

Избирательность по каналу прямого прохождения определяется выражением (3.20):

		1	fï ð	f	2
	äÁ 20 lg 1			0
ï ð	äÁ 20 lg 1		f0
ï ð
	dýmin			fï ð

	1	465	500	2	17 дБ.
20 lg 1

	0,021	500	465

Оценка избирательности ВЦ по зеркальному каналу также проводится для случая минимальной относительной настройки контура. Для нашего случая минимальное значение относительной расстройки контура ВЦ справедливо для максимальной частоты диапазона, равной 1680 кГц. Для расчета избирательности по зеркальному каналу определим эквивалентное затухание контура ВЦ (3.9) на этой частоте.

		mâõ2	0 min L				Ññâ À				2	RÀ
dý max d
dý max d			Râõ									0 min L
			Râõ				Ññâ À Ññõ ÑÊ max					0 min L
	0, 01			2 7,93 10 31680 103				427,5 10 6
	0, 01						1000
							1000
		5,1			2		500
										0, 05 .
	5,1 17		4				3	10	6	0, 05 .
					2		3		6
					2	1680 10 427,5

Избирательность по зеркальному каналу для одиночного контура ВЦ определяется выражением (3.20):

çåðê äÁ 20 lg		1	f0	2 fï ð	f	2
çåðê äÁ 20 lg	1				0
	dýmax			f0	f0 2 fï ð

		1	1680 2 465	1680		2
20 lg	1					25, 2 дБ.
20 lg	1				2 465	25, 2 дБ.
		0, 05	1680	1680	2 465

Для увеличения избирательности по дополнительным каналам приема необходимо уменьшить емкость связи контура ВЦ с антенной и/или уменьшить коэффициент связи с первым каскадом радиоприемного устройства. На этом этап расчета элементов

104

входной цепи радиоприемного устройства и оценки ее избирательных свойств окончен.

3.2.4 Расчет одноконтурной входной цепи диапазонного приемника с индуктивной связью с ненастроенной антенной в режиме удлинения

Электрическая принципиальная схема входной цепи с индуктивной связью с ненастроенной антенной и первым каскадом радиоприемного устройства представлена на рисунке (рис. 3.14). Эта схема рекомендуется при использовании входной цепи в режиме удлиненной связи контура входной цепи с антенной. Основное достоинство предложенной схемы — уменьшение изменения резонансного коэффициента передачи в диапазоне принимаемых частот и большой коэффициент передачи.

		А	LК		А
					А	LК

							CР
				Lсв			CР
	CП			Lсв
CК	CП			CК	CП
CК					CП
		Lсв А
		Lсв А			Lсв А		LСВ
					Lсв А		LСВ

а)	CФ
	б)

Рис. 3.14 — Схемы входной цепи с индуктивной связью с ненастроенной антенной и с усилительным каскадом

Проведя выбор конденсатора переменной емкости контура входной цепи, в соответствии с ранее изложенными рекомендациями, производится расчет емкости схемы по формуле (3.9). После расчета емкости схемы, вносимой в контур, проводится расчет индуктивности связи контура входной цепи с антенной

		k2
Lñâ. À		óäë			,	(3.21)
Lñâ. À	2	f	2	Ñ	,	(3.21)
		0 min		Àmin

где САmin — минимальная емкость антенны;

105

kудл 1,2...2 — коэффициент удлинения антенны, с ростом

которого падает коэффициент передачи входной цепи и уменьшается его неравномерность.

Величина индуктивности контурной катушки входной цепи определяется выражением (3.10).

Коэффициент связи с антенной и коэффициент включения контура входной цепи ко входу усилителя радиочастоты для получения требуемой избирательности по зеркальному каналу по условию равенства суммы затуханий на минимальной и максимальной частотах, вносимых антенной и УРЧ, определяется

						kсв.А зерк mвх зекр
						kсв.А зерк mвх зекр								A,					(3.22)
где

			1						dÝ d 0 min				Râõ Lñâ À
mâõ çåêð 1																			; (3.23)
mâõ çåêð 1			2															2	; (3.23)
			2															2
		kóäë				A R R 2											1
												L L				1	1
												L L				1	2
							À		âõ		0 min		ñâ À				2
							02 min K f 1										kóäë
A	LL						02 min K f 1
	ñâ À														;
	Râõ RÀ										1		2		;
	Râõ RÀ												2
								2		1

											2	2
					1						2	2
					1						kóäë K f
				1
				1
					2						K f
					kóäë						K f

K f 0 min — коэффициент перекрытия по диапазону;

0 max

RА — активное сопротивление антенны;

Rвх — активное входное сопротивление следующего каскада УРЧ или смесителя.

Для расчета коэффициента связи с антенной, обеспечивающего допустимую расстройку контура ВЦ, полагаем, что емкость антенны и входная емкость следующего каскада вносят одинаковую расстройку, не превышающую половины полосы пропускания приемника. Предполагается, что при регулировке и настройке будет скомпенсировано среднее значение индуктивности контурной катушки ВЦ. Неконтролируемой величиной будет изменение емкости антенны в процессе эксплуатации.

kñâ À

kсв А

kсв А f ,

kê ;

kсв. А зерк ;

106

Коэффициент связи с антенной, обеспечивающий допусти-

мую расстройку контура входной цепи, определяется выражением

X 2

1 X 2

1 d

э ,

(3.24)

А min

А max

св А f

X 2

А max

А min

где X

f0min

f0max

— коэффициенты удлинения

А min

fА max

А max

fА min

антенны для минимальной и максимальной частот настройки контура входной цепи соответственно;

fА max , fА min — максимальная и минимальная частоты ре-

зонанса антенной цепи.

Минимальное и максимальное значения резонансных частот антенной цепи определяются выражениями

fmin À	1	,	(3.25)


	Lñâ CÀ max
2

fmax À	1	.	(3.26)


	Lñâ CÀ min
2

Для обоснованного расчета коэффициента связи необходимо провести анализ реализуемости конструкторских решений по изготовлению катушек связи и контура ВЦ исходя из следующих условий:

(3.27)

где kк — конструктивно реализуемая связь для катушек с универсальной намоткой (0.5…0.6) и для катушек с однослойной на-

моткой (0.4…0.5).

Выбор индуктивности связи с последующим каскадом УРЧ производится из условия, что резонансная частота контура, образованная Lсв и емкостью Ссх, на верхней частоте должна быть

больше частоты зеркального канала (при верхней настройке гетеродина) f0max 2 f0 пр. В связи с этим условием индуктивность

связи определяется выражением

Lñâ âõ			1		.	(3.28)

	4 2	f	2 f
	4 2	f	2 f	Ñ
		0max	0 ï ð	âõ

Коэффициент связи между катушками связи и контурной катушкой, необходимой для получения mвх ,

107

Находим емкость подстроечного конденсатора

C	п	C	сх	C	м	m2	C	вх	.	(3.30)
	п		сх		м	вх		вх
Коэффициент передачи ВЦ на краях принимаемого диапа-
зона определяется выражением

K0 ÂÖ kñâ À mâõ çåêð				L			,	(3.31)

					2
	d		L	1	f0min
	d	ý	L	1
		ý	ñâ. À		2	2
					kóäë	f0

где f0 — частота настройки входной цепи.

Расчет избирательных свойств ВЦ по зеркальному и прямому каналам определяется выражением для одноконтурной входной цепи (3.20).

Пример расчета входной цепи радиоприемника с индуктив-

ной связью с антенной. Электрическая принципиальная схема ВЦ приемника, предназначенного для приема станций звукового вещания в КВ-диапазоне, представлена на рисунке (рис. 3.14, а).

Исходные данные для расчета.
Диапазон рабочих частот:	3.95…7.50 МГц
Промежуточная частота	465	кГц
Входное сопротивление первого каскада	200	Ом
Входная емкость первого каскада	115	пФ
Эквивалентное затухание контура ВЦ	0,02
Конструктивное затухание контура	0,011
Сопротивление антенны	405	Ом
Минимальная емкость антенны	50 пФ
Максимальная емкость антенны	150	пФ

Порядок расчета. Расчет входной цепи, конструкторская проработка проводятся в следующем порядке.

1. Выбор элемента перестройки контура ВЦ.

Предположим, что в состав преселектора супергетеродинного радиоприемного устройства входит только входная цепь, поэтому выбираем из приложения (П.7.1) двухсекционный блок конденсаторов переменной емкости с твердым диэлектриком КПЕ-2 с параметрами:

Минимальная емкость: СКmax 7 пФ.

Максимальная емкость: СКmin 210 пФ.

108

2. Расчет емкости схемы, вносимой в контур ВЦ. Коэффициент перекрытия по частоте

0max

7.5 106

1.9 .

3.95 106

f0min

Емкость схемы, вносимой в контур ВЦ (3.9)

210 1.9

2 7

70.92 пФ.

сх

1.92 1

Индуктивность контурной катушки (3.10)

1.92

5.8 10 6 Гн.

2 7.5 106 2 210 7 10 12

Индуктивность

катушки

связи контура

ВЦ с антенной

(3.21)

1.52

73.1 10 6

Гн,

ñâ

2 3.95 106 2 50 10 12

где коэффициент удлинения kудл 1.5.

5. Расчет коэффициента связи контура ВЦ с антенной с учетом требований избирательности по зеркальному каналу (3.22)

								kсв зерк mвх зерк
								kсв зерк mвх зерк								А,
где À		5.8 73.1 10 12 2 3.95 106 2										1.9 1				1.13.
где À												1			2	1.13.
															2

					1		2		1
							2		1
										1.52 1.92
	200		405 1
	200		405 1		1.92
					1.92							1.9


Коэффициент включения антенны в контур ВЦ (3.23)
													1
						mвх зерк				1
						mвх зерк				1
												1.52
				2 0.02 0.011 200 71.3 10 6															0.077 .
	1.13 200 405 2 3.95 106										2						1	2	0.077 .
												5.78	73.1 10 12 1
												5.78	73.1 10 12 1				2
																	1.5
6. Расчет коэффициент связи с антенной при допустимой расстройке
контура входной цепи								(3.24)
			k				1.52 1 4.932							1		0.163	,
				св А f					4.932 1.52
									4.932 1.52

109

где XAmin						f0 min				3.95 106					1.5 ;		X								f0 max				7.5 106			4.93.
										2.63 106								Amax							f0 max				7.5 106

						fÀ max																		fА min				1.52 106
Минимальная частота резонанса антенной цепи (3.25)
								f						1												1.52 106 Гц.


								À min			2 71.3 10 6 150 10 12
											2 71.3 10 6 150 10 12
Максимальная частота резонанса антенной цепи (3.26)
								f						1												2.63 106				Гц.


								À max				2 71.3 10 6 50								10 12
												2 71.3 10 6 50								10 12
7.		Выбор и обоснование коэффициента связи ВЦ с антенной произ-
водится в соответствии с условиями																				(3.27).
								kñâ À 0.4 ;						kñâ À 0.081;											kсв А 0.163.
Выбираем меньшее значение коэффициента связи kñâ À 0.081.
8.		Расчет индуктивности связи с УРЧ																												(3.28)
				L										1													3.1 10 6 . Гн.

									4 2 7.5 2						0.465 106
				ñâ âõ																115 10 12
																				115 10 12
9. Расчет коэффициента связи ВЦ с последующим каскадом
(3.29)

												k			0.077				5.78			0.105.
												k			0.077							0.105.
												св вх						3.1
																		3.1
10.			Емкость построечного конденсатора (3.30)
					C		п		70.9 5 0.0772							115 10 12 65.25 10 12 Ф.
							п
11.			Расчет коэффициента передачи входной цепи (3.31):
Для частоты 3.95 МГц

K				0.08 0.077															5.78 10 6												0.158.
K	0 ВЦ			0.08 0.077																			3.95								0.158.
	0 ВЦ																6
																	6
													0.02			3.1				1
													0.02			3.1				1
																							1.52 3.95 106
Для частоты 7.5 МГц

K						0.08 0.077														5.78 10 6												0.1.
K		0 ВЦ				0.08 0.077																					7.5					0.1.
		0 ВЦ													0.02				6
																			6
																3.1					1
																3.1					1									106
																										1.52 3.95				106

Расчет избирательных свойств входной цепи проводится по формуле (3.20) для частот зеркального канала и канала прямого прохождения.

Анализ изменения коэффициента передачи показал достаточно малую неравномерность в диапазоне принимаемых частот. Для уменьшения

110

неравномерности коэффициента передачи ВЦ необходимо увеличить коэффициент удлинения kудл антенны, учитывая коэффициент передачи.

3.2.5 Расчет одноконтурной входной цепи диапазонного приемника с комбинированной связью с ненастроенной антенной

Электрическая принципиальная схема входной цепи с комбинированной связью с ненастроенной антенной приведена на рисунке (рис. 3.15).

Ссв

LК

Lсв

CК CП

Lсв А

CФ

Рис. 3.15 — Схема входной цепи с комбинированной связью с антенной и индуктивной связью с транзистором

После выбора конденсатора переменной емкости контура входной цепи, в соответствии с ранее изложенными рекоменда-

циями,	производится расчет емкости схемы	по	формуле
(3.9) и	индуктивности контурной катушки	по	формуле

(3.10). После расчета емкости схемы, вносимой в контур, прово-

дится выбор емкости	связи	с	антенной Cсв А равной
Cсв А 0.05...0.2 CА , и, как правило, составляющей 1...20 пФ.
При увеличении емкости	связи	с	антенной Cсв А усиливается

влияние параметров антенны на колебательный контур ВЦ, а при уменьшении уменьшается коэффициент передачи.

Индуктивность связи контура входной цепи с антенной определяется выражением

		k2
Lñâ. À		óäë			,	(3.32)
Lñâ. À	2	f	2	Ñ	,	(3.32)
		0 min		Àmin

<<< < Предыдущая 1 2 3 4 5 6 7 8 9 1011 / 2811 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 > Следующая >>>

Соседние файлы в предмете [НЕСОРТИРОВАННОЕ]

#
05.02.20231.35 Mб21Радиомонтажные мастерские..pdf
#
05.02.20232.29 Mб40Радионавигационные системы. Лабораторный практикум.pdf
#
05.02.20231.4 Mб38Радионавигационные системы. Практикум.pdf
#
05.02.20231.21 Mб45Радионавигационные системы..pdf
#
05.02.20231.36 Mб46Радиоприемные устройства.-1.pdf
#
05.02.20239.65 Mб142Радиоприемные устройства.-2.pdf
#
05.02.20231.42 Mб50Радиоприемные устройства.-3.pdf
#
05.02.20231.58 Mб41Радиоприемные устройства.-4.pdf
#
05.02.202360.52 Mб113Радиоприемные устройства..pdf
#
05.02.2023398.37 Кб37Радиопрозрачные материалы и обтекатели..pdf
#
05.02.2023848.11 Кб46Радиосвязь на основе шумоподобных сигналов (часть 1)..pdf