Приймальний пристрій системи радіомовлення КХ діапазону

Вибір структурної схеми радіоприймача. Розрахунки вхідного ланцюга. Обрання засобів забезпечення вибірковості та розподілу посилення по лінійному тракту приймача. Визначення схеми демодулятора, АРП і ПНЧ. Техніко-економічне обґрунтування проекту.
Краткое сожержание материала:

Размещено на

Зміст

Вступ

1. Вибір і обґрунтування структурної схеми радіоприймача

2. Попередні розрахунки смуги пропущення

2.1 Вибір засобів забезпечення вибірковості приймача

2.2 Розрахунки вхідного ланцюга приймача

2.3 Вибір розподілу посилення по лінійному тракту приймача

2.4 Розрахунки ПРЧ

3. Вибір схемного рішення РПрП й розрахунки ПВЧ

4. Вибір фільтра зосередженої селекції

4.1 Вибір і розрахунки схеми демодулятора

4.2 Вибір і розрахунки схеми АРП

4.3 Вибір схеми ПНЧ

4.4 Техніко-економічне обґрунтування проекту

Висновок

Список використаної літератури

Додаток 1

Додаток 2

1. Вибір і обґрунтування структурної схеми радіоприймача

Для розрахунків блок-схеми радіоприймача необхідно знати його основні електричні характеристики. Ці характеристики в більшості випадків задаються в такий спосіб:

Діапазон робочих частот радіоприймача визначається діапазоном, у межах якого розташовані несучі частоти сигналів, що підлягають прийманню.

Реальна чутливість радіоприймача в діапазонах довгих, середніх, коротких і метрових хвиль звичайно задається величиною мінімальної ЕРС. Сигналу в приймальній антені ( при випробуваннях -- у її еквіваленті), яка забезпечує нормальну вихідну потужність приймача при необхідному перевищення сигналу над власними шумами на виході радіоприймача.

У діапазонах дециметрових, сантиметрових і міліметрових хвиль реальну чутливість приймача прийнято задавати мінімальною потужністю сигналу РСА в антені (її еквіваленті), що забезпечує нормальну вихідну потужність приймача при заданім відношенні потужності сигналу до потужності власних шумів на виході радіоприймача

В окремих випадках технічного проектування (наприклад, для радіоастрономічних систем) буває необхідно розрахувати приймач, що забезпечує максимально здійсненну чутливість. При такім формулюванні звичайно обмовляються деякі виробничо-експлуатаційні характеристики: максимально припустимі вартість, розміри, вага, потужність джерел живлення й т.п.

Вибірковість радіоприймача задається ослабленням сусіднього каналу при заданій розстройці й необхідними ослабленнями побічних каналів.

Динамічний діапазон радіоприймача Д визначається відношенням максимального й мінімального рівнів прийнятих сигналів.

Рівень припустимих викривлень сигналу, як правило, задається чисельними критеріями окремо для кожного виду викривлень, хоча рівні окремих видів викривлень взаємозалежні.

Основні конструктивно-експлуатаційні й економічні характеристики радіоприймачів :

Надійність роботи визначається мінімально необхідним строком безвідмовної роботи. Для поліпшення цього параметра слід вибирати найбільш надійні елементи схеми приймача, зменшувати їхню загальну кількість, вибирати по можливості полегшені режими роботи найбільш важливих елементів. Якщо ці заходи не дозволяють досягти необхідної надійності, то слід підвищувати надійність найбільш слабких елементів або навіть цілих вузлів застосуванням дублюючих елементів (вузлів), за рахунок резервування.

Зі сказаного випливає важливий критерій для вибору оптимального варіанта блок-схеми. Оскільки надійність електронних приладів багато менша надійності котушок індуктивності, резисторів і конденсаторів, необхідно мати в приймачі мінімальне число каскадів. При рівності числа каскадів надійніше буде приймач, у якому більше каскадів буде працювати в полегшених режимах або менше буде каскадів з більш складною схемою (c більшим числом елементів), а також з менш надійними елементами. Так, наприклад, діоди, що застосовуються в перетворювачах частоти, мають малий термін служби й легко виходять із ладу при перевантаженнях. Тому заміна діодного перетворювача частоти іншим або усунення можливості перевантаження такого перетворювача ( за рахунок відповідного вибору вхідних елементів приймача) можна значно підвищити надійність усього приймача. У військовій радіотехнічній апаратурі допускається використання електронних приладів тільки підвищеної надійності, що обов'язково повинне враховуватися при розрахунках блок-схеми приймача.

Окремі елементи схеми приймача вибирають так, щоб кожний з них міг працювати з необхідною надійністю у всому діапазоні параметрів зовнішнього середовища.

2.Стабільність і стійкість роботи радіоприймача оцінюються по його здатності зберігати свої електричні характеристики в припустимих межах при найгірших можливих комбінаціях параметрів зовнішнього середовища (температура, атмосферний тиск, вологість) і джерела живлення.

Тому задаються припустимі робочі інтервали температури атмосферного тиску й вологості навколишнього середовища, а також мінімальне й максимальне E0макс значення напруги джерела (або окремих джерел) живлення приймача.

3.Механічна міцність задається зазвичай величиною максимального прискорення, яке повинен витримувати приймач, не порушуючи своєї працездатності. Вібростійкість оцінюється по відсутності механічних резонансів окремих вузлів схеми і її монтажу в заданому діапазоні частот вібрації, що визначаються умовами експлуатації. Ці вимоги визначають тип електронних приладів і елементів схеми приймача й принципу здійснення монтажу приймача. Особливо важливі ці вимоги для літакових, корабельних, автомобільних і т, п. радіоприймальних пристроїв.

4.Габарити і вага радіоприймача залежать від типу застосовуваних електронних приладів, елементів схеми й принцип монтажу.

5.Вартість радіоприймача визначається або максимально припустимою величиною витрат на виготовлення, або максимальною сумою вартості виготовлення приймача й вартості його експлуатації за певний термін служби. Звичайно важко врахувати експлуатаційні витрати й розрахунки ведуть на забезпечення заданої вартості виробництва, що в значній мірі визначається типом електронних приладів, елементів схеми й конструкцією приймача.

Таким чином, усі розглянуті конструктивно-експлуатаційні вимоги впливають в основному на вибір електронних приладів і елементів схеми приймача, що й потрібно враховуватися при розрахунках і визначенні оптимального варіанта блок-схеми.

Заданий частотний діапазон приймача й вид модуляції дозволяє судити про його призначення - віщальний короткохвильовий приймач. Для таких приймачів істотним є низька вартість кінцевого виробу й не трудомісткість технології (масовий випуск) у комбінації з максимумом автоматичних настроювань, що дозволяють уникнути ручних регулювань. Таким чином, ці параметри будуть визначальними при виборі функціональної й принципової схем, а також елементної бази приймача.

У КВ діапазоні застосовується винятково супергетеродинний метод приймання (дальнє поширення хвиль КХ діапазону вимагає високої вибірковості по сусідньому каналу (розстройка 5 кГц), що практично недосяжне для вибіркових ланцюгів приймачів прямого підсилення - відносна розстройка на 14 Мгц становить менш 0,04% - вхідний вибірковий ланцюг вийшов би дуже громіздким, та таким, що й важко настроюється. Крім цього, малошумлячий і високо вибірковий підсилювач радіочастоти на ВЧ відносно дорогий.

Супергетеродинна схема приймання передбачає перетворення ВЧ радіосигналу в значно більш довгохвильову ділянку спектра, де, надалі й відбувається обробка сигналу (подавлення сусідніх каналів, підсилення, детектування). У радіомовних АМ приймачах КВ діапазону найбільше поширення одержала проміжна частота 465 кГц. Відносна розстройка сусіднього каналу становить уже близько 1%. Це дозволяє ефективно подавити сусідні канали відносно простими, а значить і дешевими засобами. Тому що підсилення здійснюється на відносно низьких частотах, можна досить простими засобами одержати високе значення чутливості. Крім цього, на низьких частотах знижуються вимоги до паразитних параметрів каскадів пристрою, можна використовувати менш прецизійні елементи. Усе перераховане вище дозволяє як послабити технологічні допуски при незмінній якості, так і підвищити якість при незмінній складності технології.

Ускладнення схеми супергетеродинного приймача в порівнянні із приймачем прямого підсилення може виявитися несуттєвим у випадку використання інтегральних схем.

Типова функціональна схема приймача, побудована за супергетеродинною схемою наведена на Рис.1.

Структурна схема (рис.1.1.) містить лише принципово важливі вузли, при її деталізації одержуємо каскади керування й індикації, контури автоматичних регулювань і т.д. Усе це, а також елементи схеми розглядаються далі.

Рисунок.1.1- Структурна схема супергетеродинного приймача:

ВК - вхідне коло

ПРЧ - підсилювач радіочастоти

ЗМ - змішувач

Г - гетеродин

ППЧ - підсилювач проміжної частоти

Д - детектор

ПНЧ - підсилювач низької частоти

ПО - пристрій обробки

радіоприймач ланцюг демодулятор

2. Розрахунок та вибір основних складових та параметрів приймача

2.1 Попередній розрахунки смуги проп...