Радиоприемные устройства (стр. 2 из 5)

В цифровой технике минимальную функционально полную систему образуют логические схемы, производящие простейшие операции математической логики — операции конъюнкции (И), дизъюнкции (ИЛИ) и инверсии (НЕ).

2.3 Основные параметры радиоприемников

Чувствительностью приемника называется его способность принимать слабые сигналы. Количественно чувствительность оценивается минимальным уровнем принимаемого сигнала, при котором переданная информация воспроизводится с удовлетворительным качеством.

Селективностью называют свойство приемника выделять полезный сигнал принимаемой станции из множества других, отличных по частоте. Количественно селективность оценивается по частотной характеристике высокочастотных каскадов отношением усиления на резонансной частоте К₀ к усилению К_Δf при расстройке Δf, соответствующей частоте помехи:

σ_Δf=201g[K₀ /К_Δf],

или отношением чувствительности приемника U_Δf при расстройке Δf к чувствительности настроенного приемника U₀ (рис. 1.).

Различают селективность по соседнему и зеркальному каналам, а также по каналу промежуточной частоты. (ПЧ).

Селективность по соседнему каналу

σ_с.к.= 20 Ig[U_Δf/ U₀]

где Δf—растройка несущей частоты соседней станции относительно f₀.

Селективность по зеркальному каналу, отстоящему на две промежуточные частоты в сторону частоты гетеродина,

σ_з.к = 20 Ig[K₀ /К_з.к.]= 20 Ig [U_з.к. / U₀]

Селективность по промежуточной частоте

σ_пч = 20 Ig[K₀ /К_пч]= 20 Ig [U_пч / U₀]

Формулы указанные выше характеризуют односигнальную селективность. В реальных условиях на приемник действует не один, а два или более сигналов и вследствие нелинейных эффектов реальная или эффективная селективность будет меньше. При испытаниях измеряют двухсигнальпую селективность, когда на приемник воздействуют одновременно полезный и мешающий сигналы.

Частотные характеристики приемника могут определяться по высокой ити низкой частоте. В последнем случае снимают сквозную характеристику (кривую верности) — зависимость выходного напряжения приемника от частоты модуляции входного сигнала. Частотные искажения определяют по кривой верности, которая фактически является произведением частотной характеристики приемника по высокой частоте и частотной характеристики низкочастотного тракта. Неравномерность усиления М_пр в пределах полосы пропускания F_H...F_B определяется общим коэффициентом частотных искажений

М_пр = М_ВЧМ_НЧ.

где М_ВЧ и М_НЧ — коэффициенты частотных искажений высокочастотного и низкочастотного трактов соответственно. М_ВЧ определяет, в основном, общую неравномерность на F_B, а М_НЧ — на F_H.

Переходной характеристикой приемника называют зависимость во времени напряжения сигнала на выходе при воздействии на его вход единичного скачка модулируемого параметра. Выбор параметра (амплитуды, частоты или фазы) определяется применяемым видом модуляции. Выходное напряженно возникает с задержкой и часто имеет выбросы.

Амплитудная характеристика — зависимость выходного напряжения от э. д. с. в антенне (при амплитудной модуляции). При других видах модуляции—от глубины модуляции. Нелинейные искажения и динамический диапазон определяются по тем же формулам, что и для усилителей.

Выходная мощность различается следующим образом: номинальная — наибольшая мощность, при которой нелинейные искажения сигнала не превышают заданной нормы, соответствует 100 % модуляции сигнала; нормальная мощность, составляющая 0,1 номинальной, соответствует глубине модуляци 30%; стандартная мощность, равная 50 мВт (для радиовещательных приемников).

Выходное напряжение — напряжение, снимаемое с нагрузки последнего (оконечного) каскада и подводимое к воспроизводящему прибору. Для телевизионных и радиолокационных приемников задается именно выходное напряжение, а не мощность.

Диапазон рабочих радиочастот — интервал частот, в пределах которого приемник при перестройке сохраняет свои основные параметры. Характеризуется коэффициентом перекрытия приемника

В связных приемниках k_np > 100. Помимо диапазонных приемников существуют приемники с фиксированной настройкой (телевизионные, маркерные, некоторые типы радиолокационных).

Частотная точность — разность между частотой настройки приемника f₀ и частотой принимаемого сигнала f_с. Характеризуется относительной расстройкой:

Нестабильность настройки приемника во время работы под влиянием дестабилизирующих факторов (изменение температуры, атмосферного давления, влажности) оценивается изменением частоты настройки или

за определенный промежуток времени, например за сутки. У высококачественных профессиональных приемников суточная относительная нестабильность достигает 10^-8 ... 10^-12.

Полоса пропускания — интервал частот, в пределах которого при данной настройке приемника частотные искажения не превышают заданного уровня. Полосы пропускания зависят от типа приемника и вида принимаемых сигналов и могут принимать значения от нескольких десятков герц для телеграфных приемников до десятков мегагерц у радиолокационных и телевизионных приемников.

3. Расчетная часть

3.1 Расчет полосы пропускания линейного тракта приемника

П_ПЧ=2,4 МГц

Полоса спектра сигнала: П_С= П_ПЧ

Полоса пропускания линейного тракта приемника с учетом того, передатчик и приемник неподвижны относительно друг друга определяется по формуле:

(3.1)

где

- полоса спектра сигнала; - запас полосы, требуемый для учета нестабильности и неточности настроек приемника.

Величина

определяется по формуле:

(3.2)

Где

- относительная нестабильность частоты сигнала; - относительная нестабильность частоты гетеродина; - неточности настроек гетеродина и УПЧ.

По ГОСТ на радиовещательные передатчики

Исходя из этого примем:

Частота гетеродина:

нижняя настройка гетеродина

Относительная нестабильность частоты транзисторного гетеродина без кварцевой стабилизации

Неточность настроек частоты гетеродина

Неточность настроек частоты УПЧ

Подставив полученные значения в (3.2) найдем запас полосы, требуемый для учета нестабильности и неточности настроек приемника

Подставив полученные значения в (3.1) найдем полосу пропускания линейного тракта приемника:

3.2 Расчет ВЦ

ВЦ с трансформаторной связью с антенной и емкосной с УВЧ. (рис. 6)

Рис. 2. Схема ВЦ.

Выбираем полную емкость схемы, используя данные таблицы 1.

Таблица 1.

Для заданной в ТЗ частоты сигнала С_сх≈14пФ

Выбираем собственное затухание контура, используя данные таблицы 2.

Таблица 2.

Для диапазона метровых волн d=0,005

Рассчитаем коэффициент включения фидера

и входа УВЧ для согласования при заданном d_эрконтура входной цепи.

d_эр – эквивалентное затухание контура преселектора с учетом потерь, вносимых источником сигнала и нагрузкой. Если промежуточная частота задана, то эквивалентное затухание следует выбирать из условия d_эр≥0,02..0,01.