- •Содержание
- •Введение
- •1. Принципы построения радиоприемных устройств, сигналов с амплитудной модуляцией.
- •1.1. Особенности сигналов с амплитудной модуляцией.
- •1.2. Помехи радиоприему.
- •1.2.1. Непреднамеренные помехи.
- •1.2.2. Естественные помехи.
- •1.2.3. Сравнительный анализ.
- •1.3. Принципы построения радиоприемных устройств.
- •1.3.1 Структурная схема
- •1.3.2. Помехоустойчивость рПрУ.
- •1.3.3. Искажения сигнала с ам.
- •1.3.4 Тенденции совершенствования радиоприемных устройств.
- •2. Разработка технического задания.
- •3. Разработка структурной и функциональной схем приемника и выбор элементной базы.
- •3.1 Обоснование выбора структурной схемы.
- •3.2 Проверка разделения диапазона рабочих частот на поддиапазоны.
- •3.3 Предварительный расчет полосы пропускания приемника.
- •3.4. Расчет коэффициента шума проектируемого приемника.
- •3.5. Выбор промежуточной частоты и устройств частотной селекции для преселектора и тракта промежуточной частоты.
- •3.6 Предварительный выбор элементной базы.
- •3.7 Выбор типа и режима работы детектора.
- •3.8 Определение коэффициента передачи преселектора и преобразователя частоты.
- •3.9 Определение необходимого числа каскадов упч:
- •3.10. Расчет числа регулируемых каскадов и фильтра системы ару.
- •3.11. Определение требований к тракту усиления низкой частоты
- •3.12. Устройство цифровой индикации частоты (цич).
- •4. Разработка схемы электрической принципиальной радиоприемного устройства.
- •4.1. Разработка входной цепи.
- •4.2. Разработка фильтра пч.
- •4.3. Разработка усилителя низкой частоты.
- •5. Результирующие характеристики радиоприемного устройства.
- •5.1. Зависимость чувствительности от частоты настройки.
- •5.3.1. Амплитудная характеристика приемника с включенной
- •Измерение многосигнальной избирательности.
- •Измерение многосигнальной избирательности
- •6.2. Измерение чувствительности.
- •6.3. Измерение отношения сигнал/шум при приеме сигналов с ам
- •Заключение
- •Литература
- •Приложение а
- •Приложение б
- •Приложение в.
- •Приложение г
3.3 Предварительный расчет полосы пропускания приемника.
Ширина полосы пропускания линейного тракта П складывается из ширины спектра радиочастот принимаемого сигнала (ПС), доплеровского смещения частоты сигнала (∆fД) и запаса полосы, требуемой для учета и неточности настроек приемника (ПНС), т.е.
(3.3.1)
,
где ∆fД – частота Доплера, принимается равной нулю т.е. передатчик и приемник неподвижны относительно друг друга [4, стр. 11-12];
Полоса принимаемого сигнала определяется как:
(3.3.2)
,
где FMAX – максимальная частота в спектре модулирующего сигнала. Для телефонных сигналов по нормам МККР FMAX = 3000 Гц [4, стр. 37]:
Полоса запаса определяется по следующей формуле:
(3.3.3)
,
где δС=5·10-5 – относительная нестабильность принимаемого сигнала;
δГ=10-5 – относительная нестабильность настройки гетеродина;
δН=0.003 – относительная погрешность настройки приемника [6, стр.23];
(в основном определяется точностью настройки контура гетеродина механизмом настройки или погрешностью установки частоты настройки приемника по его шкале)
δПР=0.0003 – относительная нестабильность тракта ПЧ (главным образом зависит от температурного коэффициента индуктивности катушек контуров тракта ПЧ);
fГ – максимальная частота гетеродина.
В приемнике могут быть использованы различные варианты преобразования частоты: а) с переносом спектра принимаемого сигнала в область частот как ниже минимальной, так и выше максимальной частоты диапазона (поддиапазона) частот приемника; б) суммарное или разностное преобразование частоты; в) разностное преобразование при верхней или нижней настройке гетеродина.
При переносе спектра в область частот ниже минимальной частоты диапазона (нижнее преобразование) резко упрощается схема приемника, поскольку уменьшается количество преобразований частоты и количество усилительных каскадов после преобразователя. Однако при этом труднее получить требуемое ослабление приема по зеркальному каналу. Перенос спектра в область частот выше максимальной частоты (верхнее преобразование) диапазона дает возможность резко увеличить ослабление приема по побочным каналам и уменьшить количество комбинационных каналов в диапазоне рабочих частот, что очень важно в профессиональных приемниках связи. Однако в этом случае, как правило, увеличивается количество преобразований частоты и могут быть трудности при создании фильтров в тракте первой промежуточной частоты.
Суммарное преобразование частоты дает возможность выбрать относительно низкую частоту первого гетеродина и, следовательно, уменьшить абсолютную нестабильность частоты. Вместе с тем возрастает число комбинационных каналов приема и усложняется схема перестройки приемника, поскольку настройки преселектора и гетеродина должны изменяться различным образом. Если используется разностное преобразование, то при верхней настройке гетеродина происходит инверсия боковых полос спектра частот сигнала.
При использовании верхнего преобразования fГMAX и fГMIN определяются следующим образом:
(3.3.4)
Как следует из приведенных соотношений, для определения полосы пропускания необходимо иметь данные о нестабильности частоты гетеродина. При выборе схемы гетеродина следует руководствоваться данными, приведенными в табл. 3.3.1.
Табл.3.3.1 Относительная нестабильность частот гетеродина [6, стр.33]
Тип схемы гетеродина |
Относительная нестабильность, δ |
1. Многодиапазонный плавный гетеродин |
|
2. Однодиапазонный плавный гетеродин |
|
3. Переключаемый кварцованный гетеродин |
|
4. Переключаемый кварцованный гетеродин с одинарным термостатированием |
|
Отсюда видим, что для обеспечения заданной нестабильности частот принимаемого сигнала, нам достаточно выбрать схему переключаемого кварцованного гетеродина. Более точно это может быть транзисторный гетеродин с кварцевой стабилизацией, обеспечивающий относительную нестабильность частоты принимаемого сигнала ниже 30 МГц в .
Промежуточную частоту принимают равной стандартному или нормализованному значению. Для связных приемников АМ сигналов стандарты устанавливают основное значение промежуточной частоты 465±2 кГц.
Тогда:
кГц.
Подставляя fГМАХ в выражение 3.3.3 получим полосу запаса:
Гц.
Отсюда определим полосу пропускания:
Гц.