Содержание

Введение

1. Предварительный расчет

1.1 Расчет необходимой полосы пропускания

1.2 Особенности чувствительности приемника. Коэффициент шума

1.3 Выбор средств обеспечения избирательности приёмника

1.4 Коэффициент усиления

2. Основной расчет

2.1 Расчет входной цепи

2.2 Расчет усилителя радиочастоты

2.3 Расчет смесителя

2.4 Расчёт усилителя промежуточной частоты

3. Расчет импульсного детектора

Заключение

Список использованной литературы

Введение

Любое радиоприемное устройство включает в себя приемную антенну, радиоприемник и оконечное устройство, служащее для воспроизведения сигналов.

Существует классификация радиоприемников, которая производится по некоторым отличительным признакам:

- тип схемы

- вид приемных сигналов

- назначение приемника

- диапазон частот

- вид активных элементов, задействованных в радиоприемнике

- тип конструкции приемника

Приемники, в зависимости от рода принимаемых сигналов, подразделяются на:

- приемники непрерывных колебаний с изменяемой амплитудой (АМ), фазой (ФМ) и частотой (ЧМ)

- приемники колебаний, скачкообразно изменяемых по амплитуде, фазе и частоте

1. Предварительный расчет

1.1 Расчет необходимой полосы пропускания

,

где -спектр сигнала, -полоса определяемая нестабильностью сигнала

Для ИМ:

Нестабильность частоты сигнала берем из задания:

Нестабильность частоты гетеродина:

Частота гетеродина

Промежуточную частоту

Возьмем

Нестабильность настройки УПЧ:

.

Нестабильность настройки гетеродина:

.

Проверка

n-число каналов

1.2 Особенности чувствительности приемника. Коэффициент шума

Допустимый коэффициент шума приемника:

, где

- чувствительность приемника,

- коэффициент, характеризирующий уменьшение отношения сигнал/шум по мощности на выходе детектора.

Для ИМ ,

Дж/град - постоянная Больцмана;

К - температура по Кельвину;

Коэффициент шума приемника определяется по формуле:

где - коэффициент шума -го каскада, начиная от входа;

- коэффициент передачи по мощности -го каскада.

В нашем случае:

ПЧ: на п/п диоде

УРЧ:

УПЧ: Кр=5 Ш_УПЧ=3, Ш_УПЧк =6

В итоге общий коэффициент шума составляет: , Ш<Ш_доп.

1.3 Выбор средств обеспечения избирательности приёмника

,

- полоса запирания фильтра при заданном ослаблении;

,

- полоса пропускания фильтра на уровне 0,7 от максимума

,

Класс фильтра (количество резонаторов) определяется из графиков для баттервортовских фильтров

N = 4, 2 резонатора в ВЦ и 2 - в УРЧ.

1.4 Коэффициент усиления

Амплитуда напряжения промежуточной частоты на выходе преселектора (на входе УПЧ) равна:

=2

- входное сопротивление первого каскада УПЧ;

где - коэффициент передачи по мощности входной цепи;

- коэффициент усиления по мощности УРЧ;

- коэффициент передачи по мощности преобразователя частоты.

=2

где - выходное напряжение УПЧ (линейной части приемника);

- напряжение сигнала на входе детектора ();

- коэффициент запаса, равный 2-3.

Для работы детектора в линейном режиме обычно берут напряжения на входе детектора В.

Коэффициент усиления УПЧ записывается в виде:

где - коэффициент усиления каскада с ФСС;

- коэффициент усиления широкополосного каскада;

- коэффициент усиления оконечного слабоизбирательного каскада.

Функциональная схема УПЧ приведена на рис.:

Функциональная схема УПЧ с ФСС окончательно определится после нахождения количества широкополосных каскадов.

2. Основной расчет

2.1 Расчет входной цепи (ВЦ)

Рассчитать фильтр преселектора приемника со следующими данными:

- средняя частота настройки приемника ГГц

- промежуточная частота МГц;

- избирательность по зеркальному каналу дБ.

На входе и выходе фильтр должен быть согласован с трактом с волновым сопротивлением 50Ом. Фильтр является частью ГИС СВЧ, поэтому габариты должны быть минимальными.

Ввиду высокой рабочей частоты приемника применим фильтр с полуволновыми разомкнутыми резонаторами.

Зеркальный канал приема равен:

Полоса запирания фильтра должна быть равна:

МГц.

Выберем полосу пропускания преселектора в несколько раз больше, чем полоса пропускания приемника МГц.

Находим отношение:

Из графиков находим, что с запасом по ослаблению фильтр должен иметь n=4.

Если преселектор приемника состоит из входной цепи и УВЧ, целесообразно заданную избирательность по зеркальному каналу поделить поровну между входной цепью и УВЧ по 30дБ. Для реализации выберем микрополосковую несимметричную линию передачи на поликоре с =9,8.

Рассчитаем электрические характеристики фильтра при n=2.

Согласно заданию: Ом

Электрическую длину резонатора берем

Волновое сопротивление резонаторов фильтра берем Ом

Определяем эффективную диэлектрическую постоянную:

Из таблицы находим параметры прототипа g₀=1; g₁=1,41; g₂=1,41; g₃=1

Конструктивное исполнение фильтра определяется его назначением и частотой. В радиоприемных устройствах в диапазоне от 0,3ГГц до 4ГГц широко используются полосовые фильтры на отрезках микрополосковых линий. Вычисляем относительную полосу пропускания:

Рассчитываем параметры инверторов проводимостей:

где,

, -волновое сопротивление входного тракта

Параметры элементов связи на входе и выходе:

Находим нормированные емкости на единицу длины линии

Находим нормированные вз...