1 Расчёт полосы пропускания линейного тракта

Рассчитываем ширину полосы пропускания линейного тракта приёмника двухполюсного АМ радиовещательного сигнала: диапазон принимаемых частот от f _{0 мin} = 0,15 МГц до f _{0 мах} = 0,408 МГц; промежуточная частота f_{пр 0} = 0,465 МГц; диапазон воспроизводимых звуковых частот от F_мн = 0,1 кГц до F_мв =4,0 кГц

Определяем ширину спектра радиочастот:

П_с =2F_мв = 2 · 4,0 = 8 кГц

Максимальная частота гетеродина

f_{r max} = f _{0 мах} + f_{пр 0} =0,408 + 0,465 = 0,873 МГц

Определяем абсолютную нестабильность частоты гетеродина

_fг = F_г f_{r max} =0,0006 · 0,873 = 0,0005238 = 0,52 кГц

Определяем запас полосы пропускания

П_нс = 2_fг =2 · 0,52 = 1,04 кГц

Ширина полосы пропускания линейного тракта

П =П_С + П_НС=8 + 1,04 = 9,04 кГц

Коэффициент расширения полосы пропускания

К_р = П/П_С=9,04/8 = 1,13

Рассчитанная полоса пропускания существенно ухудшит чувствительность и избирательность приёмника. Целесообразно ввести автоматическую подстройку частоты гетеродина или вручную подстраивать приёмник на частоту принимаемого сигнала. Из соображений минимальной стоимости приёмника выбираем ручную настройку. Тогда

П = П_С = 6,3 кГц

2 Расчёт допустимого коэффициента шума

Рассчитываем допустимый коэффициент шума приёмника АМ сигналов диапазона КВ: антенна внешняя h_д = 5 м, чувствительность Е = 80 мВ/м; диапазон воспроизводимых звуковых частот от F_мн = 0,1 кГц до F_мв = 4,0 кГц; ширина полосы пропускания линейного тракта П = 8 кГц

Определяем шумовую полосу линейного тракта

П_Ш = 1,2 · 8 = 9,6 кГц

Требуемое отношение сигнал/шум на входе приёмника, где  = 10; К_п = ; m = 0,3:

_вх =10 ·4( = 37,2

Действующая высота штыревой антенны

h_д=5/2 = 2,5

Допустимая величина коэффициента шума

N_д

3 Распределение частотных искажений

Распределить частотные искажения АМ сигнала КВ диапазона с суммарным ослаблением на краях полосы пропускания линейного тракта _S 16 дБ

Поскольку в КВ диапазоне вклад преселектора в частотные искажения незначителен, задаёмся допустимым ослаблением на края полосы пропускания преселектора _Ппр = 1,5 дБ. Допустимое ослабление на краях полосы пропускания тракта промежуточной частоты _Пупч = 14,5 дБ. Условие выполняется 1,5 + 14,5 = 16 дБ

4 Выбор средств обеспечения избирательности приёмника

Требуется обеспечить избирательность радиовещательного приёмника КВ диапазона. Антенна внешняя; диапазон принимаемых частот от от f _{0 мin} = 11,7 МГц до f _{0 мах} = 12,0 МГц; промежуточная частота f_{пр 0} = 0,465 МГц; избирательность по соседнему каналу _ск 46 дБ; избирательность по зеркальному каналу _зк 60 дБ; полоса пропускания линейного тракта П = 8 кГц; суммарное ослабление на краях полосы пропускания _S 16 дБ

Распределим _S между преселектором и трактом промежуточной частоты: _Ппр = 1,5 дБ и _Пупч = 14,5 дБ.

Переводим ослабление на краях полосы пропускания в линейные единицы:

_Пупч =

Выбираем схему преселектора с одноконтурной входной цепью, нагруженной на интегральный УРЧ на биполярном транзисторе (рис. 1.1,б).

Рассчитываем коэффициент , определяемый допустимым ослаблением на краях полосы пропускания преселектора.

_п= = =1,11

Определяем затухание контура, обеспечивающее заданное ослабление на краях полосы пропускания

Выбираем конструктивную добротность контура конструктивное затухание контура

Таблица 1. Конструктивные добротности контуров

Диапазон	Конструктивная добротность контура (Qк)			Коэффициент шунтирования контура транзистором УРЧ (a)
	с электричес-кой антенной	с магнитной антенной	полевым		биполярным
ДВ СВ КВ УКВ	20-50 40-100 60-150 100-200	80-120 90-140 140-190 100-200	1 1,1 1,2 1,3		1,25-1,5 1,5-2 2-2,5 2,5-3

Эквивалентная конструктивная добротность

Q_эк =Q_к /d = 130/2 =65

Эквивалентная конструктивное затухание

d_эк = 1/Q_эк = 1/65 = 0,0153

В соответствии с условием d_э d_эк выбираем эквивалентное затухание на нижней частоте диапазона: d_э = d_эк = 0,0153

Частота зеркального канала на верхней частоте настройки:

f_зк = 12,1 + 2 · 0,465 = 13,03 МГц

Обобщённая расстройка зеркального канала

Избирательность по соседнему каналу одноконтурного пресселектора

_зк = 20 lg =16,9 дБ

При индуктивной связи контура ВЦ с антенной в режиме удлинения дополнительное ослабление помех по зеркальному каналу

_зки =20 lg (13,03/12,1) = 0,64 дБ

Общее ослабление помехи по зеркальному каналу:

Что меньше заданного.

Выбираем преселектор с двумя одиночными контурами (рис. 1, г)

Затухание контура можно уменьшить за счёт использования в УРЧ каскада на полевом транзисторе. В этом случае эквивалентная конструктивная добротность контура

Q_эк = 130/1,2 =108,5

Эквивалентное конструктивное затухание

d_эк = 1/108,5 = 0,0092

обобщенная растройка зеркального канала

Избирательность по соседнему каналу

_зк =20 lg = 24,3 дБ

Что меньше заданной.

Выбираем преселектор с двумя одиночными контурами

коэффициент , определяемый допустимым ослаблением на краях полосы пропускания преселектора

_п = = 0,244

Затухание контура, обеспечивающее заданное ослабление на краях полосы пропускания

d_эП = 6,3/11700 · 0,244 =0,0026

т. е. существенно меньше эквивалентного конструктивного затухания. При трансформаторной связи резонансного УРЧ на биполярном транзисторе со входом микросхемы избирательность по зеркальному каналу

_зк = 2 · 20 lg =33,9 дБ

Для удешевления приёмника выбираем внешне ёмкостную связь контура ВЦ с антенной.

Ухудшение избирательности по зеркальному каналу при этом:

_зке = - 20 lg (13,03/12,1)= —0,3 дБ

Общее ослабление помехи по зеркальному каналу:

дБ

Что с запасом 1,6 дБ обеспечивает заданное.

Таким образом, требуемая избирательность по зеркальному каналу может быть обеспечена преселектором, включающим в себя одноконтурную входную цепь и резонансный УРЧ на биполярном транзисторе.

Реальная ширина полосы пропускания преселектора на нижней частоте диапазона при этом составит:

П_ПР = d_ЭНf_0min = 0,0153 · 11,7 = 0,179 МГц

Из соображений минимальной стоимости выбираем УПЧ с сосредоточенной избирательностью.

В качестве ФСИ выбираем пьезокерамический фильтр ФП1П -0,43, который обеспечивает избирательность по соседнему каналу при растройки не менее 50 дБ, ширина полосы пропускания на уровне 6 дБ от 4,8 до 6,8 кГц.

Таблица 2. Основные параметры пьезокерамических фильтров

Параметры	Тип фильтра
	ФП1П-022	ФПП1П-023	ФП1П-024	ФП1П-025	ФП1П-041	ФП1П-043	ФП1П-044
Средняя полоса пропускания	465±2	465±2	465±2	465±2	465±2	465±2	465±2
Ширина полосы пропускания на уровне 6 дБ, кГц	12,5-2+2	9,5-1,5+2	9,5-1,5+2	9,5-1,5+2	5,8±1	5,8±1	5,8±1
Избирательность при расстройке ±9кГц, не менее	26	40	35	30	55	50	46
Затухание в полосе пропускания, дБ, не менее	9,5	9,5	9,5	9,5	9,5	9,5	9,5

Выбираем наихудший случай:

Определяем крутизну ската кривой избирательности ПКФ на её линейном участке

S

S= (50 -6)/(9 – 4,8/2)= 6,6 дБ/кГц

Ослабление сигнала на краях полосы пропускания ПКФ

50 -6,6· (9 – 6,3/2)= 9,3 дБ

Избирательность по соседнему каналу для растроек f_с = 5 кГц

_скУПЧ 23,16 дБ

Недостающая избирательность по соседнему каналу

_скУПЧ = 16,84 дБ

Может быть обеспечена двумя последовательно включёнными ПКФ, разделёнными усилительным каскадом и LC - контуром

В качестве второго ПКФ выбираем ФП1П – 024, который обеспечивает избирательность по соседнему каналу при растройке не менее 35 дБ, ширина полосы пропускания на уровне 6 дБ от 8,0 до 11,5 кГц. Выбираем наихудший случай :

Определяем крутизну ската кривой избирательности ПКФ на её линейном участке

S /кГц

Ослабление сигнала на краях полосы пропускания ПКФ

Поскольку неравномерность затухания в полосе пропускания ПКФ не менее 2 дБ определение по формуле 1.52 является некорректным. Принимаем .

Избирательность по соседнему каналу ПКФ ФП1П – 024 для растроек составит

_{ск ПКФ}

Суммарное ослабление помехи по соседнему каналу, вносимое двумя ПКФ:

_{ск ПКФ}

Суммарное ослабление сигнала на краях полосы пропускания, вносимое двумя ПКФ:

Недостающую избирательность по соседнему каналу можно обеспечить LC – контуром в тракте промежуточной частоты

Допустимое ослабление сигнала на краях полосы пропускания контура

В линейных единицах

Допустимая добротность контура

Q_эп

Обобщённая растройка контура по соседнему каналу на промежуточной частоте

Избирательность по соседнему каналу, вносимая контуром

_{ск LC}

Суммарное ослабление помехи во соседнему каналу в тракте промежуточной частоты, равное суммарному ослаблению в линейном тракте приёмника:

_ск

Что с запасом 1 дБ обеспечивает заданное.

Таким образом, тракт промежуточной частоты с ФСИ на двух пьезокерамических фильтрах и LC – контуре обеспечит требуемую избирательность по соседнему каналу