2. Энергетический расчет радиоканала

Вычислим дальность прямой видимости:

,

где h₁ – высота передающей антенны в м,

h₂ – высота приемной антенны в м.

Вычислим эквивалентные высоты антенн:

где r_пр – дальность радиосвязи прямой видимости в м;

- эквивалентный радиус Земли в м;

, , - эквивалентные высоты в (м),

Вычислим рабочую длину волны:

м;

Вычислим действующую высоту антенны РПМ:

м,

где к - волновое число;

l – геометрическая длина антенны;

Вычислим напряженность электрического поля:

В/м,

где Р₁ – мощность излучения передатчика в Вт;

– коэффициент усиления передатчика в разах;

[разы]=10^{0,1*1,4[дБ]}=1,38;

r – заданная дальность радиосвязи в м;

- КНД передающей антенны;

– КПД передающей антенны в метровом диапазоне;

Т.к. r>r_пр, то напряженность электрического поля находится по формуле Фока:

В/м;

Вычислим напряжение на входе антенны:

В

Вычислим отношение спектральной плотности полезного сигнала к спектральной плотности шума на выходе группового тракта приема:

,

где - постоянная Больцмана;

Т = 300 –температура окружающей среды в Кельвинах;

.

R_A=60 Ом – сопротивление приемной антенны;

N_Ш = 5 раз – коэффициент шума.

Вычислим вероятность ошибки:

Вычислим вероятность доведения:

Полученный результат не удовлетворяет поставленной задаче по достоверности к информации Р_дов^зад = 0,999. В связи с эти поменяем штыревую антенну на магнитную со следующими параметрами: числом рамок n=10, магнитной проницаемостью =200, площадью рамки S=0,3 м²

Вероятность ошибки:

Вероятность доведения

Вероятность ошибки:

Вероятность доведения

Полученный результат удовлетворяет ограничению по достоверности к информации Р_дов^зад = 0,999.

3. Синтез структурной схемы устройства

В настоящее время применяются супергетеродинная схема усилительно-преобразовательного блока, позволяющая осуществлять основное усиление и фильтрацию на низкой промежуточной частоте. Благодаря двум преобразованиям частоты обеспечивается высокая избирательность по зеркальному и соседнему каналам приема.

Так как требуется обеспечить беспоисковую и бесподстроечную работу приемного тракта в диапазоне рабочих частот, то в структурной схеме (рис. 2.) УБ следует предусмотреть:

1. разбиение частотного диапазона на n поддиапазонов с установкой на каждый частотный поддиапазон входной цепи (ВЦ) и одного каскада усилителя сигнала радиочастоты (УРЧ) (этим обес­печивается одинаковое усиление и избирательность в рабочем диа­пазоне);

2. установку коммутаторов, осуществляющих подключение соот­ветствующих ВЦ и УРЧ для установленной рабочей частоты (тем самым время перестройки УБ сведено к минимальному значению);

3. наличие унифицированного синтезатора частот, обеспечива­ющего формирование высокостабильных опорных частот первого и второго преобразователей частоты, а также автоматическую настройку приемника на заданную частоту с помощью систем АПЧ;

4. один каскад УПЧ1 и. необходимое число каскадов УПЧ2, обеспечивающих необходимый коэффициент усиления сигнала;

5. схему АРУ, обеспечивающую требуемый динамический диапазон приемника;

6. демодулятор, тип которого определяется способом модуляции сигнала;

7. декодирующее устройство, предоставляющее собой вторую решающую схему и осуществляющее обнаружение и исправление ошибок принятом сообщении.

Рис. 2. Структурная схема УБ приемника

Рассчитаем число поддиапазонов:

,

где - частотный интервал одного поддиапазона, выбираемый для метрового диапазона волн порядка .

Номиналы промежуточных частот f_пч1 и f_пч2 определяются по соотношениям

где = 1- параметр рассогласования антенно-фидерного тракта и входа радиоприемника;

- требуемое подавление зеркальной помехи в разах;

- добротность контура в диапазоне частот от 20 до 60 МГц;

,

выбираем стандартное значение, равное 13МГц.

,

где - функция числа каскадов УПЧ2;

- число каскадов УПЧ2;

- полоса пропускания приемника.

Для определения значения - функции числа каскадов УПЧ, необходимо определить число каскадов УПЧ2. При этом учитываем, что уровень сигнала на входе демодулятора составляет В, а уровень входного сигнала приемника В/м.

Тогда коэффициент усиления:

Чтобы обеспечить заданное значение необходимо увеличить число каскадов УПЧ2 до 4.

Рассчитаем частоты опорных генераторов (ГГ):