Разработка радиоприемного устройства, работающего в диапазоне частот 400-450 МГц

1.1  Расчёт ширины спектра радиочастот.

  Ширина спектра радиочастот в соответствии с [1] равна:

 Качество сигнала на выходе определяется ограничением ширины спектра радиосигнала полосой пропускания фильтра основной частотной селекции УПЧ.

1.2  Расчёт полосы пропускания приёмника.

     Для приёмников, осуществляющих несогласованную обработку сигналов, значение полосы пропускания определяется из соотношения [1]

где =7 КГц ширина полосы спектра частот принимаемого сигнала.

        учет нестабильности и неточности настроек.

где   абсолютная расстройка по частоте сигнала;

        абсолютная расстройка  по частоте гетеродина.

   Определим нестабильность частот:

При частоте > 30МГц, необходимо применить нижнюю настройку гетеродина.

    где  относительная нестабильность частот сигнала.

     где  относительная нестабильность частот гетеродина

 Для получения приемлимых результатов стабильность гетеродина должна быть достаточно высокой =10^-6 , что предполагает использование кварцевой стабилизации частоты.

 Для нахождения абсолютной расстройки частоты сигнала, будем использовать максимальную частоту его диапазона.

  Подставим полученные значения и вычислим ширину полосы пропускания приемника.

1.3. Расчет допустимого коэффициента шума.

  Определим расчётноезначение коэффициента шума, используя исходные данные технического задания.    

                                                             -чувствительность приёмника,

   П_ПР =8.24 КГц - расчётная полоса пропускания приёмника

   q_ВЫХ=2 ® 6дБ - заданное соотношение сигнал/шум на выходе приёмника.

   Учитывая, что при >(20-30)дБ дополнительных мер по снижению коэффициента шума принимать не следует, чувствительность приемника определяются его усилением, а проектирование РПУ может вестись без анализа и учета шумовых свойств отдельных каскадов.

1.4 Выбор промежуточной частоты и структуры преселектора.

  Для решения данной задачи составим таблицу значений селективности по зеркальному каналу и каналу прямого прохождения для двух рекомендуемых частот 10.7 и 25 МГц  при различных вариантах построения частотно-селективных цепей преселектора для случая однократного преобразования частоты.

                                                                                                            Таблица1

Расчёты приведены на основании следующих соотношений:

а) для одиночного контура.

   где обобщённая расстройка

б) для пары связанных контуров при критической связи.

в) величина эквивалентного затухания контура принята равной =0.01

г) при f _ПР=10.7 МГц       f _ЗК=471.4 МГц           f _ПК=10.7 МГц

           f _ПР=25 МГц          f _ЗК=500 МГц              f _ПК=25 МГц

пример расчётахарактеристик таблицы для случая одиночного контура и f _ПР=25 МГц приведён ниже:

    Из табл.1 видно, что заданные в техническом задании селективности по зеркальному каналу (50дБ) и по каналу прямого прохождения (80дБ) могут быть обеспечены двумя одиночными контурами призначении промежуточной частоты f _ПР=25 МГц, которую и используем при дальнейших расчётах.

   Схема преселектора, таким образом, содержит два одиночных перестраиваемых контура, первый из которых выполняет функции входной цепи, а второй – функции цепи связи между выходом УРЧ и входом смесителя. Такая схема широко известна, содержитвсего два элемента перестройки (варикапа), проста в реализации и настройке.

  Расчитаем полосу пропускания входной цепи и преселектора на средней частоте диапазона:

  В качестве элементов настройки контуров преселектора нецелесообразно использовать варикапы, как элементы с электронным управлением, способные обеспечить автоматизацию установки необходимой рабочей частоты в пределах общего их колличества.

 При требуемом K_ПД = 1.125, коэфициент перекрытия по ёмкости должен быть не менее K_ПС = K_ПД²  = 1.125² =1.265. Этому требованию удовлетворяет варикап типа КВС111А, способный работать в рассматриваемом диапазоне частот и имеющий добротность не меньше 150-200. Коэфициент  перекрытия по ёмкости не менее 2.1 при изменении управляющего напряжения от 4 до 30 вольт. Начальная ёмкость варикапа при U_ОБР=4 В не более 33 пФ.

1.5 Выбор интегральных микросхем и транзисторов для трактов радио, промежуточной и звуковой частот.