Разработка структурной схемы и расчёт принципиальной схемы радиоприёмного устройства: Методические указания к курсовому и дипломному проектированию, страница 9

,

где  - коэффициент трансформации контура со стороны входа активного элемента (при слабой связи контура с антенной). К_ф - резонансный коэффициент передачи входного контура или фильтра, в частности, для одноконтурной входной цепи К_ф = Q_э, а для двухконтурной

.

К_А - коэффициент передачи звена связи антенны с первым колебательным контуром, он равен:

1.  - для схемы с внешнеемкостной связью;

2.  - для схемы с внутренней емкостной связью;

3.  - для схемы с трансформаторной связью;

4. к = 1 - для магнитных антенн (заметим, что для магнитных антенн определяется коэффициент передачи по полю ). Здесь же рекомендуется выполнять конструктивный расчёт ферритовой антенны по методике [13; 3, с. 167…173], в результате которого определяется окончательная величина h_д.

            При работе с настроенными антеннами обычно стараются обеспечить согласование фидера со входом приёмника. При согласовагии резонансный коэффициент передачи входной цепи определяется соотношением

где r_А - волновое сопротивление антенного фидера. Согласование обеспечивается соответствующим выбором коэффициентов трансформации.

            При автотрансформаторном согласовании коэффициенты трансформации

реализуется при помощи отводов от катушки контура. Трансформаторное согласование достигается выбором  и . В схеме с емкостным делителем . Расчёт обычно производится для средней частоты поддиапазона, а на краях поддиапазона проверяется К₀.

3.3. Расчёт усилителя радиочастоты.

            Схема УРЧ выбирается на основании заданной неравномерности усиления по поддиапазону с учётом уже выбранной схемы входной цепи. Исходными данными для расчёта УРЧ являются диапазон частот, эквивалентная добротность и индуктивность контура, тип усилительного элемента (транзистора интегральной схемы) и его параметры в данном поддиапазоне, коэффициент подключения входного контура ко входу транзистора.

            Кроме того, схема УРЧ выбирается, исходя из получения устойчивого усиления при заданном коэффициенте D = Q_k /Q_э, поскольку нейтрализация в диапазонном УРЧ не рекомендуется.

            Устойчивое усиление в усилителе на биполярном транзисторе при заданном значении D можно получить в схеме с двойным частичным включением контура. В усилителе на полевом транзисторе устойчивое усиление при заданной величине эквивалентной добротности можно обеспечить при частичном включении контура только со стороны выхода данного каскада.

            Рассмотрим порядок расчёта на примере.

3.3.1. Пример расчёта УРЧ на биполярном транзисторе (рис.4).

Расчёт ведётся для тех же данных, что и в п.3.1.1. Из предыдущего расчёта известно

Q_э = 25; Q_k = 80; D = 3,2; r_min = 580 Ом; r_max = 1865 Ом; n_1в = 0,1. Для выбранного транзистора (режим i_k = 1 мА, U_к = 5 В) параметры: R_{вх н} = 970 Ом; R_{вх в} = 755 Ом; R_{вых в} = 23 кОм; С_вых = 32 пФ; |Y₂₁| = 35 мА/В; С_12в = 7,3 пФ. Усилитель радиочастоты работает на смеситель со входным сопротивлением R_ВХпр = 2R_Вхус.

Порядок расчёта.

            1. Найдём коэффициент трансформации контура со стороны коллектора m из условия устойчивости К₀ ≤ К_уст [11, с. 75]:

            2. Рассчитаем величину индуктивности катушки связи контура с коллектором. В общем случае при трансформаторной связи [11, с. 80].

.

При условии , получим

.

Для катушек, выполненных на броневых сердечниках k_св = 1, поэтому

.

            При такой индуктивности L_св собственная частота контура связи в коллекторной цепи больше ста мегагерц, т. е. условие w²_max << w²_св выполняется.

            3. Определим коэффициент трансформации со стороны входа следующего каскада из условия заданного шунтирования

            По n_2в и n_2н определяются ёмкость конденсатора связи и индуктивность катушки связи со стороны входа следующего каскада

Здесь              

- вспомогательный коэффициент; С_{k min} + C_д = 52 пФ; L = 180 мкГ из п. 3. 1. 1.

            4. Резонансный коэффициент усиления на нижнем и верхнем конце поддиапазона

Неравномерность усиления в пределах поддиапазона в УРЧ