Разработка структурной схемы приемника КВ связи с диапазоном рабочих частот 10-15 МГц

Министерство  образования  Российской  Федерации.

Новосибирский государственный

технический университет

Кафедра  РП и РПУ.

Расчетно-графическое задание

по  курсу  “Радиоприёмные  устройства”

на  тему  “Приёмник КВ связи”.

Факультет:                                                                                РЭФ

Группа:                                                                                      РКС 10 - 91

Студент:                                                                                    Огнянников Е.В.

Дата  сдачи:                                                                              ­­­­­____________

Проверил:                                                                                 Киселев  А.В.

Оценка за выполнение:  __________________________

Новосибирск 2002.

ЗАДАНИЕ

Требуется разработать структурную схему приемника КВ связи.

Исходные данные для проектирования:

1. Диапазон рабочих частот: 10…15 МГц

2. Чувствительность: 1 мкВ

3. Входное сопротивление: 50 Ом

4. Вид модуляции: Однополосная АМ

5. Параметры модулирующего сигнала: 0.1…3 КГц

6. Селективности:

6.1. По соседнему каналу: 60 дб при расстройке 10 КГц

6.2. По зеркальному каналу: 60 дб

6.3. По каналу прямого прохождения: 8 дб

7. Уровень выходного сигнала: 1 Вт на 5 Ом

8. Отношение сигнал/шум на выходе линейной части: 10 дб

9. Относительная нестабильность частоты передатчика: 10^-6

10. Изменение уровня выходного сигнала на 6 дб при изменении уровня входного на 65 дб

11. Питание: 12 В.

1. АНАЛИЗ ТЕХНИЧЕСКОГО ЗАДАНИЯ

В соответствии с техническим заданием проектируемое устройство представляет собой приемник сигналов с однополосной модуляцией. Задача такого устройства — осуществить прием и преобразовать информацию, извлеченную из принятого сигнала, в удобный для восприятия вид. Амплитудный спектр сигнала:

Рис. 1.1. Амплитудный спектр сигнала.

Существуют четыре основных схемы построения приемников: прямого усиления, регенеративная, суперрегенеративная и супергетеродинная.

В данном случае применение регенеративной и суперрегенеративной схем невозможно из-за плохой стабильности их работы и высокого уровня искажений.

Однополосная модуляция сокращает полосу частот, но резко повышает требования к селективностям. Выполнение приемника по схеме прямого усиления при заданных требованиях к избирательности затруднено, так как потребовало бы перестройки сложных многоконтурных селективных систем. Кроме того, чувствительность такого приемника будет низкой.

На основании вышесказанного выбрана супергетеродинная схема.

Рис. 1.2. Обобщенная структурная схема супергетеродинного приемника.

2. ВЫБОР И ОБОСНОВАНИЕ СТРУКТУРНОЙ СХЕМЫ

2.1. Проверка необходимости разбиения диапазона частот на поддиапазоны

Рассчитаем требуемый коэффициент перекрытия диапазона по частоте.

где  f_min  —   минимальная частота диапазона ( 10 МГц );

       f_max —   максимальная частота диапазона ( 15 МГц ).

Тогда

Такой коэффициент перекрытия можно обеспечить при настройке контуров катушкой, конденсатором и варикапом, а следовательно, нет необходимости разбивать диапазон частот на поддиапазоны.

2.2. Определение требуемой полосы пропускания приемника

Ширина полосы пропускания приемника рассчитывается по формуле

где  f_пр —  ширина полосы пропускания приемника;

       Df_д  —   доплеровский сдвиг частоты;

       —   средний квадрат случайных отклонений частоты передатчика;

       —   средний квадрат случайных отклонений частоты гетеродина;

Ширина полосы спектра частот сигнала определяется как

где  F_В   —   максимальная частота в спектре сигнала ( 3 кГц );

       —   ширина спектра исходного сигнала.

        КГц

Доплеровский сдвиг частоты определяется выражением

где  v     —   скорость движения приемника относительно передатчика ( возьмем 25 м/с );

       c     —   скорость света (3·10⁸ м/с ).

Вычислим его

Гц.

Абсолютные расстройки по частоте определим через относительные, как

Так как нестабильность частоты тем больше, чем больше частота, для нахождения абсолютной расстройки частоты передатчика будем использовать максимальную частоту его диапазона.

Гц,

Частота сигнала и частота настройки приемника должны совпадать, поэтому