Приемник диспетчерской радиостанции (стр. 3 из 5)
Расчет входной цепи
Входная цепь приемника предназначена для передачи принимаемого сигнала из антенны в последующие каскады. Она содержит избирательный элемент (контур или фильтр), который ослабляет помехи побочных каналов и сильные внешние помехи, уменьшая при этом такие нелинейные эффекты, как перекрестная модуляция, интермодуляция.
Часто в качестве избирательного элемента используется одиночный колебательный контур. Поскольку в проектируемом приемнике входная цепь (ВЦ) является не перестраиваемой, и предполагается работа с настроенной антенной, то реализуем цепь в виде обыкновенного колебательного контура с двойной автотрансформаторной связью (Рис.2).
Рис.2. Схема входной цепи
Эквивалентная схема входной цепи с двойным автотрансформаторным включением изображена на (Рис.3).
Рис.3. Эквивалентная схема входной цепи
Исходные данные:
- резонансная частота
;- рабочий частотный диапазон
, 
;- проводимость антенны
; 
;- входная проводимость следующего каскада
(см. расчет УРЧ 
).Максимальный коэффициент передачи достигается при согласовании контура входной цепи с антенной или входной проводимостью следующего каскада. Однако обеспечить одновременное оптимальное согласование контура и со стороны антенны, и со стороны входа следующего каскада – невозможно. Поэтому так как
, то обеспечим оптимальное согласование с антенной, задавшись значением 
, и рассчитаем значение 
.Определим параметры контура, для чего зададимся величиной емкости контура.
.Рассчитаем значение индуктивности контура:
.Избирательность входной цепи определяется эквивалентной добротностью
, которая зависит от коэффициентов включения и . 
, где 
при 
, при 
, 
.С другой стороны:
, отсюда 
.Характеристическое сопротивление контура:
.Проводимость ненагруженного контура:
.Зададимся коэффициентом включения
.Рассчитаем коэффициент включения
: 
.Рассчитаю избирательность по зеркальному каналу.
Обобщенная расстройка
Расчет усилителя радиочастоты
Входная цепь не обеспечивает должной избирательности по зеркальному каналу, поэтому следует применить УРЧ с резонансной нагрузкой, которой может служить контур, аналогичный контуру входной цепи. Помимо требуемой избирательности усилитель радиочастоты должен обладать также достаточно высоким усилением по мощности, а также малым коэффициентом шума. Исходя из этих условий, выберу в качестве усилителя РЧ схему с ОЭ на СВЧ n-p-nбиполярном транзисторе 2Т3120А. Схема каскада приведена на рис.4.
Рис.4. Реализация УРЧ по схеме с ОЭ
В качестве активного элемента выберем СВЧ БТ n-p-n транзистор 2Т3120А, имеющий следующие параметры:
- статический коэффициент передачи тока биполярного транзистора в режиме малого сигнала в схеме с общим эмиттером
- обратный ток коллектора
- граничная частота коэффициента передачи тока
- емкость коллекторного перехода
- емкость эмиттерного перехода
- коэффициент шума БТ на частоте
- постоянная времени цепи обратной связи
- диапазон рабочих температур
-
-
Выберу по выходным характеристикам транзистора режим с
и 
при 
. 
Учитывая высокую рабочую частоту усилителя, выберу
и 
. Разделительный конденсатор выберу из условия его малого сопротивления на рабочей частоте 
.Рассчитаю сопротивления делителя R1, R2. Зададимся коэффициентом нестабильности
. 
Рассчитаем коэффициент усиления данного каскада.
Найдём коэффициент включения нагрузочного контура.
Пусть
, тогда 
Полученное значение превышает предельно устойчивое, поэтому уменьшим усиление до приемлемого уровня путем снижения m более, чем в
раза, выберем 3. В этом случае 
, а 
.Так как УРЧ нагружен на контур, аналогичный входной цепи, то и избирательность, им обеспечиваемая, будет такая же. В этом случае суммарная избирательность по зеркальному каналу приема
, чего явно недостаточно для выполнения предъявленного условия в 60дБ. Для обеспечения более высокой избирательности следует заменить нагрузку УРЧ с колебательного контура на высокоизбирательный фильтр, которым при заданных рабочих частотах может являться фильтр на ПАВ.