Радиоприемное устройство для приема сигналов типа F3EH (стр. 1 из 8)

МГТУ ГА

Пояснительная записка

к курсовой работе

по теме:

“Радиоприемное устройство для приема сигналов типа F3EH”

Студент ХХХ

Руководитель проекта

Подпись

Минск 2000г.

Содержание.

Введение

1. Выбор и обоснование технических требований к устройству

2. Выбор и расчет структурной схемы РПрУ

2.1 Определение ширины полосы пропускания ВЧ тракта

2.2 Разбивка рабочего диапазона на поддиапазоны

2.3 Расчет параметров АРУ

2.4 Выбор транзисторов и расчет их параметров

2.5 Выбор промежуточной частоты

2.6 Определение типа, параметров и числа избирательных систем настроенных на частоту принимаемого сигнала

2.7 Определение типа, параметров и числа избирательных систем настроенных на промежуточную частоту

2.8 Выбор числа и типов усилительных каскадов

2.9 Анализ предварительного расчета

3. Электрический расчет

3.1 Расчет одноконтурной входной цепи в режиме удлинения

3.2 Расчет усилителя радиочастоты

3.3 Расчет преобразователя частоты

3.4 Расчет тракта промежуточной частоты

3.5 Расчет частотного детектора

3.6 Пасчет системы АРУ

3.7Расчет стереодекодера

3.8 Расчет системы частотной автоподстройки частоты

3.9 Конструктивный расчет

Введение

Радиоприемное устройство состоит из приемной антенны, радиоприемника и оконечного устройства предназначенного для воспроизведения сигналов. Радиоприемники можно классифицировать по ряду признаков, из которых основными являются: тип схемы, вид принимаемых сигналов, назначение приемника, диапазон частот, вид активных элементов, используемых в приемника, тип конструкции приемника.

По типу схем различают приемники детекторные, прямого усиления (без регенерации и с регенерацией), схерхрегенеративные и супергетеродинные приемники, обладающие существенными преимуществами перед приемниками других типов и широко применяемые на всех диапазонах приемников.

Принимаемые сигналы служат для передачи сообщений или измерения положения и параметров относительного движения объектов. Сигналы могут передавать сообщения от одного источника или нескольких. Для передачи информации используется изменение одного из параметров сигнала по закону изменения информационного сигнала. Используются: непрерывные колебания с изменяемой (модулированной) амплитудой, частотой или фазой; колебания, скачкообразно изменяемые (манипулированные) по амплитуде, частоте, или разности фаз; колебания с изменяемой амплитудой, частотой или фазой, которые обусловлены видеоимпульсами с амплитудной, широтной, временной, или дельта-модуляцией, а также кодовыми группами видеоимпульсов.

По назначению различают приемники связные, радиовещательные, телевизионные, радиорелейных и телеметрических линий, радиолокационные, радионавигационные и другие. Связные радиоприемники чаще всего служат для приема одноканальных непрерывных сигналов с АМ (с несущей и боковыми полосами), ОБП (однополосной) и ЧМ или дискретных сигналов с амплитудной манипуляцией, частотной или фазовой. Радиовещательные приемники (монофонические) принимают одноканальные непрерывные сигналы с АМ на длинных, средних и коротких волнах и с ЧМ на ультракоротких волнах. Приемники черно-белых телевизионных программ принимают непрерывные сигналы с АМ и частичным подавлением одной боковой полосы частот и звуковые сигналы с ЧМ. Приемники цветных телевизионных программ принимают также сигналы, создающие цветное изображение. Приемники оконечных станций радиорелейных и телеметрических линий обычно предназначены для приема и разделения каналов многоканальнальных сигналов с частотным и временным уплотнением.

Приемники промежуточных станций радиорелейных линий (наземных и спутниковых) отличаются от приемников оконечных станций тем, что в них не происходит разделения многоканальных сигналов.

Импульсные радиолокационные приемо-передающие станции обычно излучают зондирующие радиоимпульсы с фиксированными периодами следования, длительностью импульсов, амплитудой и несущей частотой. Приемники таких станций служат для приема части энергии зондирующих сигналов, отраженной от целей. Отраженные сигналы могут быть импульсными или непрерывными, причем информация о целях может содержаться в изменении во времени амплитуды (или отношения амплитуд) и частоты (или спектре) сигналов.

Согласно рекомендации МККР (Международного консультативного комитета по радио) спектр радиосвязи делится на диапазоны. Наиболее широко распространенные приемники работают в диапазоне 30кГц – 300ГГц (на волнах 10км – 1мм).

В качестве активных элементов каскадов приемников, работающих на частотах 30кГц – 300МГц, используются полупроводниковые приборы и электронные лампы. Предпочтение отдается полупроводниковым приборам благодаря их преимуществам (малые габаритные размеры и масса; низкие напряжения и токи питания; большой срок службы и механическая прочность). Состояние отечественной полупроводниковой и радиоприемной техники позволяет успешно преодолеть недостатки транзисторов (большой разброс и зависимость параметров от частоты, режима и температуры; низкие входные и выходные сопротивления; наличие внутренней обратной связи) и использовать их во всех каскадах приемников упомянутого диапазона без ухудшения работы приемников. Лампы применяются лишь в некоторых специальных приемниках и на более высоких частотах.

Приемники конструктивно выполняются из отдельных (навесных) активных и пассивных элементов с печатным или объемным монтажом или из готовых интегральных микросхем, представляющих собой каскады, узлы приемников и даже целые приемники.

Проектирование радиоприемников выполняется согласно техническому заданию. Обычно в техническом задании указываются: общие требования, требования к электрических характеристикам (диапазон принимаемых частот, чувствительность, избирательность, качество воспроизведения сигналов, определяемое частотными, нелинейными и фазовыми искажениями, а также искажениями импульсных сигналов; данные входов и выходов радиоприемника; параметры ручных и автоматических регулировок; излучение напряжения гетеродина в антенну, которое характеризует электромагнитную совместимость и так далее), конструктивные, механические, климатические, экономические, эксплуатационные требования (надежность). Приводится также методика измерения электрических характеристик, климатических и механических испытаний.

1. Выбор и обоснование технических требований к устройсву.

F – излучение с частотной модуляцией

3 – один канал аналоговой информации

Е – телефония (включая звуковое вещание)

Н – звук радиовещательного качества (стереофонический или квадрофонический).

Реальная чувствительность – 25 мкВ.

Избирательность по соседнему каналу – 90 дБ.

Избирательность по зеркальному каналу – 50 дБ.

Коэффициент регулирования АРУ – 60 дБ.

По данным коэффициента регулирования g выберем параметры АРУ а и р, где

(дБ) (1.1)

(дБ) (1.2)

(дБ) (1.3)

Выберем а=70дБ, тогда по формуле (3) р=10дБ.

Частотная модуляция используется как правило при передаче сигнала на УКВ. Исходя из этого возьмем для расчета диапазон УКВ с частотами [65.8 - 108] МГц.

ГОСТ накладывает требования к стереосигналу, они приведены в таблице:

Диапазон воспроизводимых частот, Гц	31,5… 15000
Частота поднесущей, кГц	31,25
Коэффициент подавления несущей	5
Переходной затухание между стереоканалами, дБ	>30
Полоса частот, занимаемая передачей в эфире, кГц	190
Минимально допустимая ширина полосы пропускания , кГц	165
Ухудшение шумовых свойств по сравнению с моноприемом, дБ	25
Возможность использования в телевидении	Есть

Таб. 1.

Примечание: Характеристики даны при девиации несущей +(-)50кГц.

Такие параметры, как: мах модулирующая частота, полоса частот, занимаемая радиосигналом в эфире принимаем из таб.1.

Исходя из приведенных данных получаем технические требования к устройству.

2. Выбор и расчет структурной схемы РПрУ.

Проектирование приемника осуществляют по техническому заданию, в котором отражены его основные показатели. Однако в техническом задании отсутствует ряд требований, относящихся к отдельным каскадам и цепям приемника. Эти дополнительные требования можно получить на основе предварительного расчета, которому должен предшествовать выбор транзисторов.

При выборе структурной схемы нашего приемника будем основываться на требованиях задания по курсовому проектированию и требованиям ГОСТов.

Структурные схемы приемников различаются построением тракта радиочастоты, в котором может осуществляться прямое усиление входных сигналов и усиление их с преобразованием частоты.

В приемниках прямого усиления тракт радиочастоты содержит входную цепь (ВЦ) и усилитель поступающего с антенны радиосигнала – так называемый усилитель радиосигнала (УРС). В этом случае все резонансные цепи настроены на частоту принимаемого радиосигнала, на которой и осуществляется усиление. Входная цепь обеспечивает предварительную частотную селекцию до первого каскада УРС, а сам УРС – основную частотную селекцию и додетекторное усиление сигналов. Резонансные контуры ВЦ и УРЧ перестраиваются в пределах нужного диапазона рабочих частот. Так как обычно необходимы высокая избирательность и усиление, то может потребоваться несколько усилительных каскадов и резонансных контуров. Из-за конструктивной сложности реализации перестройки число контуров редко превышает 3...4. При этом усиление на радиочастоте может оказаться неустойчивым, а селективность недостаточной.