2.1.3 Пример расчета входного устройства

Методики расчета входного устройства с трансформаторной связью с антенной и двухконтурного входного устройства подробно даны в [12] и [13].

В качестве примера рассмотрим расчет входного устройства с трансформаторной связью с антенной (рис. 2.2). Этот случай широко применим в современных профессиональных радиоприемниках. Пример расчета ВУ с трансформаторной связью с антенной в режиме удлинения осуществим по методике [12].

Рис. 2.2

Исходные данные:

Рабочий диапазон 1,5 – 30 МГц;

Рабочий поддиапазон 1,5 – 3,0 МГц;

Активное мопротивление антенны R_А = 75 Ом;

Средние параметры антенны:

емкость C_А = 400 пф;

индуктивность L_А = 40 мкГ;

номинал f_ПЧ = 42,5 МГц;

эквивалентная добротность Q_Э = 50.

Порядок расчета

Определяем параметры контура ВУ.

Расчет параметров контура производим в той же последовательности и по тем же формулам, что и для схемы ВУ с емкостной связью с антенной:

С_{Э min} = C_min + C_L + C_M + C_пер + С_НИ,

где C_min, C_L, C_M, C_пер, С_НИ – выбираем по данным табл. 2.1, 2.2 и [6]:

С_{Э min} = 7 + 5 + 10 + 5 + 5 = 32 пф.

Выбираем транзистор КП 305Д (С_IIИ = 5 пф):

С_{Э max} = C_Э min · К²_ПД = 32 · 2² = 128 пф;

Гн.

Выбираем режим работы входного устройства.

Режим удлинения обеспечивает большую равномерность коэффициента передачи ВУ (К_{0 ВУ}) в поддиапазоне, поэтому он применяется чаще.

Определяем собственную частоту антенной цепи:

.

Коэффициент выбирается в пределах 1,3 – 3,0.

Выбираем ν = 1,5.

Частота МГц.

f_0А не должна совпадать с частотами f_ЗК и f_ПЧ1.

Определяем индуктивность катушки связи:

,

где L – в микрогенри; С – в пикофарадах; f – в мегагерцах;

С_А, L_А – средние параметры антенны;

q_L, q_C и q_R – коэффициенты, характеризующие возможные отклонения индуктивности, емкости и активного сопротивления антенны от среднего значения (обычно q_L = q_C = q_R = 1,2 ÷ 2,0).

Выбираем средние параметры антенны:

С_А = 400 пф; L_А = 40 мкГн; q_L = q_C = 1,2.

Подставляем значение:

мкГн.

Определяем активное сопротивление катушки связи:

,

где f – в мегагерцах; L – в микрогенри; r – в омах;

Q_СВ = 30 – 100 (выбираем Q_СВ = 50).

Производим расчет:

Ом.

Определяем активное сопротивление антенной цепи:

Ом.

Определяем добротность антенной цепи:

,

где f – в мегагерцах; L – в микрогенри; r – в омах.

Подставляем значения:

.

Определяем значение коэффициента связи контура с антенной цепью.

Расчет коэффициента связи производится с учетом двух условий:

Допустимого уменьшения коэффициента передачи напряжения и добротности контура;

Допустимого сдвига резонансной частоты контура (допустимого смещения настройки).

Согласно первому условию:

;

.

В диапазоне 1,5 – 6,0 МГц; Q_Э = 40 – 80, выбираем Q = 50.

Тогда

;

.

Согласно второму условию:

;

,

где β – смещение настройки.

Обычно ; .

Выбираем ν = 1,2; q_L = q_C = 1,2.

Осуществляем расчет:

.

Итак получаем

; .

Из двух рассчитанных значений коэффициента связи выбираем наименьшее:

.

Определяем величину взаимоиндукции между индуктивностями связи и контура:

мкГн.

Определяем резонансный коэффициент передачи напряжения входного устройства:

,

где Q_Э = от 40 до 80 в диапазоне 1,5 – 6 МГц;

выбираем Q_Э = 50;

f_0А = 1 МГц; К_СВ = 0,1.

К_0ВУ – рассчитываем для трех частот поддиапазона:

f_{min ПД} = 1,5 МГц;

f_{СР ПД} = 2,0 МГц;

f_{max ПД} = 3,0 МГц;

;

;

.

Находим коэффициент неравномерности коэффициента передачи ВУ:

.

Определяем полосу пропускания ВУ для трех частот поддиапазона:

МГц;

МГц;

МГц.

Рассчитываем ослабление побочных каналов приема.

Ослабление по зеркальному каналу:

;

,

знак «+» при f_Г > f_С и «-» при f_Г < f_С;

f_ЗК = 30+2·42,5 = 113 МГц;

раз.

Эта цифра означает, что на максимальной частоте диапазона помеха по зеркальному каналу ослабляется одиночным колебательным контуром преселектора в 175 раз.

Ослабление по каналу промежуточной частоты:

.

Подставляем значения:

.

Помеха по промежуточной частоте ослабляется в 36 раз.