2.4.Коэффициент усиления

Амплитуда напряжения промежуточной частоты на выходе преселектора (на входе УПЧ) равна:

=2

- входное сопротивление первого каскада УПЧ;

где - коэффициент передачи по мощности входной цепи;

- коэффициент усиления по мощности УРЧ;

- коэффициент передачи по мощности преобразователя частоты.

=2

где - выходное напряжение УПЧ (линейной части приемника);

- напряжение сигнала на входе детектора ( );

- коэффициент запаса, равный 2-3.

Для работы детектора в линейном режиме обычно берут напряжения на входе детектора В.

Коэффициент усиления УПЧ записывается в виде:

где - коэффициент усиления каскада с ФСС;

- коэффициент усиления широкополосного каскада;

- коэффициент усиления оконечного слабоизбирательного каскада.

Функциональная схема УПЧ приведена на рис.:

Функциональная схема УПЧ с ФСС окончательно определится после нахождения количества широкополосных каскадов.

3. Основной расчет

3.1.Расчет входной цепи (вц)

Рассчитать фильтр преселектора приемника со следующими данными:

• средняя частота настройки приемника ГГц

• промежуточная частота МГц;

• избирательность по зеркальному каналу дБ.

На входе и выходе фильтр должен быть согласован с трактом с волновым сопротивлением 50Ом. Фильтр является частью ГИС СВЧ, поэтому габариты должны быть минимальными.

Ввиду высокой рабочей частоты приемника применим фильтр с полуволновыми разомкнутыми резонаторами.

Зеркальный канал приема равен:

Полоса запирания фильтра должна быть равна:

МГц.

Выберем полосу пропускания преселектора в несколько раз больше, чем полоса пропускания приемника МГц.

Находим отношение:

Из графиков находим, что с запасом по ослаблению фильтр должен иметь n=4.

Если преселектор приемника состоит из входной цепи и УВЧ, целесообразно заданную избирательность по зеркальному каналу поделить поровну между входной цепью и УВЧ по 30дБ. Для реализации выберем микрополосковую несимметричную линию передачи на поликоре с =9,8.

Рассчитаем электрические характеристики фильтра при n=2.

Согласно заданию: Ом

Электрическую длину резонатора берем

Волновое сопротивление резонаторов фильтра берем Ом

Определяем эффективную диэлектрическую постоянную:

Из таблицы находим параметры прототипа

g₀=1; g₁=1,41; g₂=1,41; g₃=1

Конструктивное исполнение фильтра определяется его назначением и частотой. В радиоприемных устройствах в диапазоне от 0,3ГГц до 4ГГц широко используются полосовые фильтры на отрезках микрополосковых линий.

Вычисляем относительную полосу пропускания:

Рассчитываем параметры инверторов проводимостей:

где,

, -волновое сопротивление входного тракта

Параметры элементов связи на входе и выходе:

Находим нормированные емкости на единицу длины линии

Находим нормированные взаимные емкости между линиями

Сосредоточенные емкости на концах линий:

пФ

Задаемся поперечным размером фильтра b=10мм и

Расстояние S_i,i+1 между полосками фильтра находим из графика и рассчитанным взаимным емкостям :

, , ;

Рассчитываем ширину полосок:

мм; мм; мм;

Уточняем по формуле:

Определяем длины полосок (резонаторов):

мм

1. Рассчитываем потери фильтра в полосе пропускания.

Потери в проводниках:

где определяется по графику

при и

Потери в диэлектрике:

Учитывая потери на излучение, добротность резонатора

2. Эскиз фильтра

Ш_вц: 1,25→1,41

К_п: 0,8→0,71