Проектирование бортового ЧМ-приемника с диапазоном рабочих частот 220-260 МГц

Министерство образования и науки РФ

НГТУ

Кафедра РПиРПУ

ПОЯСНИТЕЛЬНАЯ ЗАПИСКА К КУРСОВОЙ РАБОТЕ

по дисциплине «Устройства приема и обработки сигналов»

Бортовой ЧМ-приемник

Вариант № 23

Группа: РТС9-41

Студент: Мархакшинов А. Л.

Преподаватель: Савиных И. С.

Новосибирск – 2008

1.  Задание на курсовой проект

2.  Синтез структурной схемы РПУ

Рис. 1. Обобщенная структурная схема РПУ.

Составляющие структурной схемы:

1 – антенна;

2 – входная цепь;

3 – усилитель радиочастоты;

4 – преобразователь частоты;

5 – гетеродин;

6 – фильтр сосредоточенной селекции;

7 – усилитель промежуточной частоты;

8 – амплитудный ограничитель;

9 – частотный детектор;

10 – усилитель низкой частоты;

11 – нагрузка.

РАСЧЕТ ПОЛОСЫ ПРОПУСКАНИЯ ПРИЕМНИКА

Для приемников, осуществляющих несогласованную обработку сигналов, значение полосы пропускания определяется соотношением:

,

где S – ширина спектра принимаемого сигнала; Df_Д – максимальное значение доплеровского сдвига принимаемого сигнала; Df_С, Df_Г – абсолютные значения нестабильности рабочей частоты передатчика и частоты настройки приемника.

            При частотной модуляции с индексом β = 1 ширина спектра радиосигнала находится как удвоенное значение верхней частоты в спектре сообщения:

 (Гц).

          Для радиосвязи значение доплеровского сдвига определяется по формуле:

 (Гц).

            Абсолютная нестабильность частоты передатчика:

 (Гц).

          Пусть синтезатор частот, используемый в данном приемнике, обеспечивает относительную нестабильность частоты гетеродина δf_Г = 10^-6.

Тогда, абсолютная нестабильность частоты гетеродина равна:

 (Гц).

            Рассчитаем требуемую полосу пропускания приемника:

 (Гц).

            Условие необходимости применения системы автоподстройки частоты (АПЧ):

.

            Систему АПЧ вводить не будем, т.к. ФСС обеспечит нормальную работу РПУ.

ВЫБОР ПРОМЕЖУТОЧНОЙ ЧАСТОТЫ И ФСС

            Значение ПЧ во многом определяет требуемую селективность по соседнему каналу, а также сложность реализации преселектора и УПЧ. Выбор промежуточной частоты будем осуществлять из стандартного ряда значений для упрощения последующего выбора ФСС. Применим схему с однократным преобразованием частоты, нижней настройкой гетеродина. Для нижней настройки гетеродина частота зеркального канала равна:

.

            Для канала прямого прохождения f_ПК = f_ПЧ. Обобщенная расстройка определяется выражением:

.

            Значение эквивалентной добротности Q_Э зададим, выбрав ненагруженную добротность Q₀ для данного диапазона частот [1]:

Q₀ = 240;

Q_Э = Q₀/3 = 80.

            Селективность преселектора определяется конфигурацией его частотно-селективных цепей. Для одиночного контура селективность выражается как:

.

Для пары связанных контуров:

.

            Рассчитанные значения селективностей по зеркальному каналу и каналу прямого прохождения для различных промежуточных частот занесем в таблицу 1.

Таблица 1.

            Исходя из технического задания и с целью упрощения последующего выбора микросхемы УПЧ и ЧМ-детектора, выберем промежуточную частоту 10,7 МГц. Тогда одну пару связанных контуров относим ко входной цепи, другую – к нагрузке УРЧ.

            Основную селекцию по соседнему каналу в РПУ обеспечивает фильтр сосредоточенной селекции (ФСС). Выберем ФСС, исходя из полосы пропускания приемника, промежуточной частоты и требуемой селективности по соседнему каналу:

            Рабочая частота фильтра f_РАБ = f_ПЧ = 10,7 МГц. Полоса пропускания фильтра Df_Ф должна удовлетворять условию: П £ Df_Ф. Полоса заграждения фильтра должна удовлетворять условию: 2Df_СК ≥ Df_ЗАГР. Затухание в полосе заграждения должно обеспечивать необходимую селективность: L_Ф ≥ Se_CK.