Разработка радиовещательного приемника АМ-сигналов в частотном диапазоне 1,0…1,6 МГц

1.  ПРОЕКТИРОВАНИЕ СТРУКТУРНОЙ СХЕМЫ ПРИЕМНИКА

1.1 АНАЛИЗ ИСХОДНЫХ ДАННЫХ

По  курсовому заданию необходимо разработать радиовещательный приемник АМ сигналов, имеющий следующие параметры:

ü  диапазон принимаемых частот CВ – (1,0…1,6) МГц  

ü  чувствительность Е = 0,7  мВ/м

ü  избирательность по зеркальному каналу  дБ

ü  избирательность по соседнему каналу  дБ

ü  полоса пропускания усилителя промежуточной частоты (УПЧ)

                  на уровне 0,5 (6 дБ) П_0,5 = 9,5 кГц

ü  напряжение источника питания Е = 9В

ü  максимальная рабочая температура Т⁰_max = 45⁰С

Из анализа исходных данных следует, что требуется спроектировать супергетеродинный радиовещательный приемник сигналов непрерывных сообщений с изменяющейся амплитудой (АМ), CВ диапазона.

В радиовещании стандартно-модулированный сигнал, при АМ глубина модуляции несущей m=0,3; отношение сигнал/шум  составляет 20дБ.

              Чувствительность приемника по полю, характеризуется напряженностью поля, создаваемого в месте приема стандартно-модулированным  сигналом, воздействие которого на приемную антенну развивает в приемнике, настроенного на частоту сигнала, стандартную выходную мощность при заданном соотношении сигнал/шум.

            Избирательность приемника, характеризует способность приемника определять полезный сигнал на частоте настройки от мешающих сигналов. В супергетеродинном приемнике различают избирательность по зеркальному каналу (частота сдвинута относительно частоты настройки в сторону больших частот на величину двойной промежуточной частоты при f_г>f_c), и избирательность по соседнему каналу (частота отличается от частоты настройки при АМ на ± 9кГц (ГОСТ)).

            При выборе структурной схемы радиоприемника следует предусмотреть систему регулировок, которая обеспечит:

ü  настройку радиоприемника на частоту принимаемого сигнала. При этом выполнить сопряжение настроек контуров сигнала и гетеродина при настройке приемника с помощью одной ручки.

ü  ручную и автоматическую регулировку усиления.

1.2 Расчет полосы пропускания преселектора

Полоса пропускания преселектора определяется с учетом нестабильности частоты принимаемого сигнала, гетеродина и реальной неточности сопряжения настроек контуров преселектора и гетеродина. При безподстроечной  настройке ширина полосы пропускания преселектора равна:

 ,                                                                         (1.2.1)

где П_с = П_упч = 9,5 кГц – ширина спектра частот принимаемого сигнала (полоса пропускания УПЧ на уровне 6 дБ);

       Максимальный уход частоты настройки преселектора:

,                                                                                                      (1.2.2)

где  - относительная нестабильность частоты принятого сигнала (ГОСТ);

 - относительная нестабильность частоты гетеродина (если используется гетеродин на транзисторах, многодиапазонный, однокаскадный с плавной перестройкой);

 - относительная нестабильность частоты колебательного контура;

f_в = 1.6 МГц - верхняя частота диапазона;

 МГц – максимальная частота гетеродина,

где  – промежуточная частота;

- неточность сопряжения настроек контуров преселектора и гетеродина, определяется как:

,                                                        (1.2.3)

где - коэффициент перекрытия рассчитываемого поддиапазона с учетом (2¸3)% запаса по перекрытию, определим как

                                                                      (1.2.4)

где , , тогда коэффициент перекрытия равен:

 .                   

                                                       (1.2.5)

где f_ср – средняя частота диапазона.

Тогда неточность сопряжения настроек контуров преселектора и гетеродина

кГц.

Теперь можно определить максимальный уход частоты настройки преселектора в соответствии с формулой (1.4.2):

Ширина полосы пропускания преселектора в соответствии с формулой (1.2.1) равна:

 кГц.

1.3  Выбор и расчет структуры каскадов преселектора, числа избирательных контуров

Главной целью предварительного расчёта тракта радиочастоты является расчет числа резонансных контуров и их эквивалентной добротности Q_э, исходя из требуемой величины избирательности по зеркальному каналу S_е.зк  и из допустимой неравномерности s АЧХ в полосе пропускания. Необходимо выбрать такое значение эквивалентной добротности Q_э чтобы удовлетворить оба эти требования, т.е.

                                                           Q_э.з £ Q_э £ Q_э.п                                                                     (1.3.1)

Заданную избирательность по зеркальному каналу S_е.зк обеспечивают использованием одного или двух контуров в преселекторе радиоприемника. Рассчитаем необходимую добротность.