Расчет структурной схемы ЧМ (ФМ) приемников: Методические указания к расчету курсового проекта, страница 2

Однако нельзя пренебрегать неравномерностью АЧХ избирательных систем в пределах полосы ЧМ сигнала. Примем, что коэффициент гармоник  увеличится на 1-1,5%, если общая неравномерность в полосе составляет 3 дБ (т.е., АЧХ всех избирательных систем должны быть перемножены или, проще говоря, неравномерности в дБ просуммированы). Неравномерности АЧХ ФСС даны в их описании. Чтобы вычислить неравномерность АЧХ входных контуров, необходимо произвести выбор и хотя бы предварительный расчет принципиальной схемы преселектора, поэтому на первом этапе эту неравномерность можно не учитывать (особенно, если заданный диапазон частот намного меньше его средней частоты). Однако после того, как определились с контурами преселектора, необходимо вернуться и уточнить полосу.

Критерием правильности выбора полосы служит чувствительность приемника, точнее, коэффициент шума на выходе его линейной части (перед ограничителем):

,

где – коэффициенты шума отдельных каскадов (не только усилительных, но и пассивных: контуров, фильтров и т.д.) – их коэффициенты передачи по мощности. Здесь и далее полагается, что все каскады согласованы, т.е.  (но при расчете принципиальной схемы это необходимо обеспечить!). Поскольку суммарный коэффициент шума определяется в основном шумами первых каскадов, в этой формуле достаточно учесть только высокочастотный тракт и смеситель. Коэффициент шума каждого каскада рассчитывается по формуле , но для упрощения можно воспользоваться следующим правилом: коэффициент шума пассивного каскада определяется как  , а коэффициент шума активного каскада (усилителя) определяется в основном шумами активного прибора (транзистора) и в среднем составляет 2-4 дБ по мощности (типовые массовые транзисторы по дешевой технологии), а в лучшем случае 0,2-0,5 дБ (но надо еще найти такие транзисторы).

Как известно, . Требуется просчитать, обеспечивает ли реальный коэффициент шума линейной части требуемое отношение сигнал-шум (ОСШ) по мощности на выходе приемника  (формула пересчета для частотного детектора) при заданной чувствительности , воспользовавшись соотношениями для мощностей сигнала и шума на входе приемника: , где – сопротивление фидера, , где  Дж/К – постоянная Больцмана, – максимальная (потому что просчитываем наихудший случай!) температура заданного диапазона в Кельвинах, – шумовая полоса, за которую приближенно можно принять выбранную полосу приемника, умноженную на 1,1. Если посчитанное значение  получилось хуже заданного, следует сузить полосу (для чего необходимо уменьшить девиацию). В то же время для нормальной работы детектора девиация не должна быть слишком малой величиной. Критерий для оценки: выигрыш в ОСШ, обеспечиваемый частотным детектором, должен превышать 2 по амплитуде или 4 по мощности: . Если два условия не выполняются одновременно, один из действенных способов улучшить характеристики приемника – подобрать менее шумящий транзистор в первый каскад (УРЧ) вместо уменьшения полосы. Другой вариант – поставить систему АПЧ, уменьшив тем самым нестабильность несущей, что позволит уменьшить полосу. Однако в связных приемниках с малым индексом модуляции такая мера неэффективна.

При распределении усиления по каскадам можно предварительно полагать, что для входной цепи коэффициент передачи по напряжению , для УРЧ , для преобразователя . Итого, получаем требуемый коэффициент усиления в тракте ПЧ: , для его обеспечения необходимо поставить столько каскадов УПЧ, сколько нужно. При этом следует помнить, что из-за неравномерности АЧХ избирательных систем сигнал может иметь паразитную АМ с определенной глубиной , от которой в ЧМ и ФМ приемниках избавляются с помощью жесткого ограничения, поэтому 1,5…2 В на входе детектора – это по сути порог ограничителя, а амплитуда напряжения на входе ограничителя должно быть больше в  раз.