Авиационный приемник связи, цифровой. Высокочастотная часть, страница 2

Рис 3.1 Частотная характеристика фильтра ФП2П6-327-02.

ФП1П-017:

1. Рабочая частота, f₀ – 465кГц.
2. Полоса пропускания по уровню 6дБ, П – 11,5кГц.
3. Коэффициент прямоугольности, К_п – 1,5 (по уровню 9дБ).

Рис 3.2 Частотная характеристика фильтра ФП1П-017

Из графика видно (рис. 3.1), что фильтр ФП2П6 –327-02 обеспечивает селективность по второй зеркальной частоте f_з2 = 21,4·10⁶+2·465·10³ =22,33МГц, по второму каналу прямого прохождения (f_пп = 465кГц) - более 90дБ.

Фильтр ФП1П-017 (рис.3.2) обеспечивает селективность по соседнему каналу (Δf = 50кГц)

56дБ. Таким образом, требуемые селективности (60дБ по зеркальному каналу и 50дБ по соседнему каналу) обеспечиваются с запасом.

3.4 Расчет допустимого коэффициента шума

Коэффициент шума рассчитаем по формуле:

,

где - эффективная полоса пропускания приемника, в нашем случае =10,68кГц, k=1.38ּ10^-23Дж/град, Т₀=290 К. Мощность на входе приемника (R=75 Ом):

Так как отношение сигнал/шум не задано, примем ориентировочно q=50

Для значений  особых мер по снижению шума принимать не следует. Шумовые свойства активных элементов при расчете учитываться не будут.

3.5 Расчет требуемого коэффициента усиления.

На входе синхронного амплитудного детектора (микросхема К174ХА4) амплитуда сигнала должна составлять не менее 1 мВ. Зная чувствительность приемника, определим требуемый коэффициент усиления высокочастотной части:

В качестве усилителей радиочастоты, обеих промежуточных частот, смесителей выбираем микросхему К174ПС1, коэффициент усиления которой не менее 20дБ. Учитывая затухание сигнала в фильтрах найдем суммарный коэффициент усиления:

Таким образом, требуемый коэффициент усиления обеспечивается с большим запасом.

На выходе амплитудного детектора амплитуда сигнала будет составлять:

3.6 Структурная и функциональная схемы

Рис 3.1 Структурная схема.

Рис 3.2 Функциональная схема.

4. Расчет принципиальной схемы.

4.1 Входная цепь.

Как уже было оговорено выше, для обеспечения столь широкой полосы пропускания и предварительной частотной селекции по зеркальному каналу и каналу прямого прохождения во входной цепи применим два связанных контура.

Исходные данные для расчета:

1. Диапазон рабочих частот – 118 –134МГЦ.

2.   Резонансная частота – 126 МГц

3. Эквивалентное затухание – d=1/Q=0.0342
4. Сопротивление антенны Ra=75 Ом
5. Входная емкость и входное сопротивление УРЧ – R_УРЧ=375 Ом, C_УРЧ=10пФ

Определим нормированный коэффициент связи:

Будем считать, что оба контура одинаковые. Тогда:

Определим теперь коэффициент передачи:

4.2 Расчет полосового УРЧ и

 полосно-пропускающего фильтра

УРЧ соберем на основе микросхемы К174ПС1. Схема включения показана на рис. 4.1

Рис. 4.1 Типовая схема включения микросхемы К174ПС1.

Проведем расчет полосно-пропускающего фильтра. Как уже было оговорено, этот фильтр должен обеспечить полосу пропускания в 16МГц и затухание в полосе заграждения в 25МГц 30дБ. Выберем фильтр с Чебышевской характеристикой, так как по сравнению с фильтром с максимально плоской характеристикой, он обладает более крутыми скатами, и позволяет добиться нужного затухания в полосе подавления с использованием меньшего числа звеньев.

Для того чтобы нагрузить фильтр на стандартное сопротивление для радиотехнической аппаратуры, что позволит облегчить процесс настройки фильтра, в качестве нагрузки для УРЧ включим стоковый повторитель на полевом транзисторе КП-303. (см. рис.4.2)

Исходные данные для расчета:

1. Рабочая частота, f₀ – 126МГц.
2. Полоса пропускания, П_п –16МГц.
3. Полоса заграждения, П_з – 48МГц.
4. Затухание в полосе заграждения, L_з – 30дБ.
5. Пульсации в полосе пропускания, L_п – не более 0,5дБ.
6. Сопротивление нагрузки, R_н – 50Ом.

Число звеньев фильтра определяем по формуле:

Так как фильтр имеет нечетное число элементов, то он симметричен. Вычислим вспомогательные величины:

Находим g-параметры фильтра-прототипа:

Добротность и круговая частота фильтра равны:

;

Элементы ППФ: