Приемник диспетчерской радиостанции (стр. 2 из 5)
Полоса пропускания линейного тракта определяется не только полосой, занимаемой полезным сигналом, она также должна учитывать различные дестабилизирующие факторы и выбираться с некоторым запасом. Необходимая полоса определяется, главным образом, реальной шириной спектра принимаемого сигнала
и запасом 
, учитывающим нестабильность частот генераторов при изменении температуры. 
Реальная ширина спектра сигнала зависит от вида первичного сигнала, параметров модуляции и допустимых искажений. Для случая приема непрерывных сигналов с частотной модуляцией ширину спектра частот следует определять по формуле Манаева, причем при расчете устройств связи, где
, можно воспользоваться укороченным вариантом формулы: 
, где 
– верхняя частота спектра модулирующего сигнала; 
– индекс модуляции, определяемый по формуле 
.В соответствии с техническим заданием
, 
, тогда 
. 
.Формула расчета запаса по частоте имеет вид:
, где 
и 
– частота первого и второго гетеродина соответственно; 
и 
– относительные нестабильности несущей частоты сигнала 
и частот гетеродина; 
– вероятностный температурный диапазон.Расчет запаса по полосе пропускания требует знания частот гетеродина. Определю необходимые частоты гетеродина, исходя из ранее определённых значений промежуточных частот и известной частоты принимаемого сигнала.
Как правило
, так как стабильность передающей станции высока.Примем
, так как используем синтезатор частоты с нетермостатированным опорным кварцевым генератором. 
, где 
– полный температурный диапазон.Рассчитаем запас по полосе пропускания для случая настройки на верхнюю частоту диапазона перестройки приемника
. 
.В результате необходимая полоса пропускания будет равна:
.Определение максимально допустимого коэффициента шума приемника при заданной чувствительности
Реальная чувствительность радиоприемника определяется выражением:
.По требованию технического задания
.Преобразуем формулу для определения коэффициента шума:
, где 
– постоянная Больцмана, 
; 
– абсолютная температура при нормальных условиях, 
; 
– эффективная шумовая полоса, определяемая полосой пропускания линейного тракта: 
; 
– волновое сопротивление антенно-фидерного тракта. По условию ТЗ 
; 
– относительная шумовая температура антенны. Для приема при наличии помех можно взять =2; 
– отношение сигнал/шум на выходе линейного тракта, т.е. на входе детектора.Отношение с/ш
можно определить, зная отношение сигнал/шум на выходе приемника 
и величину выигрыша в отношении с/ш при использовании ЧМ ( 
). 
По техническому заданию отношение сигнал/шум на выходе приемника SINAD=12 дБ. Поскольку SINAD представляет собой отношение
, то отношение 
, можно считать на 1- цу меньше, если считать в разах. Таким образом, 
.Отсюда
. 
2,43 (3,85 дБ).Полученное значение максимального коэффициента шума следует учесть при выборе микросхем тракта радиочастоты и активных радиоэлементов.
2. Выбор и обоснование структурной схемы
Как уже было установлено ранее, проектируемый приемник должен иметь два преобразования частоты, поэтому его структурная схема будет строиться согласно типовой схеме супергетеродинного радиоприемника с двумя преобразованиями.
Коэффициент диапазона
. Так как 
, то можно применить неперестраиваемые избирательные цепи, а перестройку в диапазоне частот можно осуществлять перестройкой первого гетеродина. С учетом требований к современной элементной базе управление перестройкой гетеродина целесообразно осуществлять при помощи синтезатора сетки частот. В соответствии с техническим заданием шаг сетки должен быть равен 50 кГц, а перестройка должна производится в диапазоне 330-340 МГц.Поскольку первая и вторая ПЧ неизменны, то частота второго гетеродина фиксирована
Избирательность по зеркальному каналу осуществляется одновременно входной (ВЦ) цепью, выполненной на одиночном колебательном контуре, и фильтром радиочастоты (ФРЧ), являющимся нагрузкой МШУ РЧ. Принимая во внимание рабочие частоты, фильтром радиочастоты разумно выбрать фильтр на поверхностных акустических волнах. В настоящее время существуют ПАВ-фильтры, обладающие необходимой полосой пропускания и достаточной избирательностью. Кроме избирательности при выборе ФРЧ следует учитывать потери сигнала в его полосе пропускания. Они не должны быть очень большими, чтобы увеличить уровень шумов в первых каскадах и тем самым не ухудшить чувствительность.
Качественными характеристиками на частотах, близких к первой промежуточной, обладают монолитные кварцевые фильтры. Часто они способны одновременно осуществить избирательность и по второму зеркальному, и по соседнему дополнительным каналам приема. Поэтому кварцевый фильтр в качестве ФПЧ1 станет рациональным выбором.
Избирательность по соседнему каналу осуществляется одновременно фильтрами первой (ФПЧ1) и второй (ФПЧ2-1, ФПЧ2-2) промежуточных частот. На вторую промежуточную частоту обычно выбираются недорогие керамические фильтры со сравнительно невысокой избирательностью, поскольку большую часть задачи подавления соседнего канала решается кварцевым ФПЧ1.
Для устранения паразитной амплитудной модуляции сигнала при детектировании ЧМ-сигналов перед частотным детектором (ЧД) ставится усилитель-ограничитель (УО).
Описанная структурная схема изображена на рис.1.
3. Расчет преселектора