Проектирование радиоприемного устройства. Расчет структурной схемы линейного тракта, страница 5

центральная частота fо, кГц…………………………….……..456+/2,

полоса пропускания на уровне –3Дб, кГц…………………….7,0+/-1,

минимальная избирательность

при отстройке на +/-9 кГц, Дб……………………………………..16,

входное и выходное сопротивления, кОм…………………………3.

Поскольку избирательность по соседнему каналу распределяется между фильтрами ПЧ1 и ПЧ2, то избирательность фильтра ПЧ1 должна быть не более –35 Дб (с учетом избирательности фильтра ПЧ2).

Исходные данные для расчета фильтра

Фильтр имеет схему, приведенную на рисунке 3.3

Рисунок 3.3

Ступенчатый фильтр на основе кварцевых резонаторов.

уровень затухания (Ао) для заданного

коэффициента прямоугольности, Дб……………………………..-35

допустимое значение неравномерности АЧХ (ΔА)

в полосе пропускания, Дб………………………………………….1.25

коэффициент прямоугольности определяется формулой:

, где:                                           (3.1.6.)                                      

Ва – ширина полосы пропускания по уровню Ао, кГц, Ва = 10 кГц,

В – ширина полосы пропускания по уровню –3 Дб, В = 6.63кГц.

АЧХ поясняет рисунок 3.4.

Рисунок 3.4

АЧХ фильтра ПЧ1

согласно формуле 3.1.6. .

Расчет:

1. количество кварцевых резонаторов (n), необходимых для обеспечения заданных параметров, определяется формулой:

                                   , n = 4                    (3.1.7.)

т.е. фильтр для ПЧ1 – четвертого порядка см. рисунок 3.3.

Для расчета фильтра необходимо задать коэффициенты. Существует множество фильтров, Чебышева, Баттерворта, Кауэра. Для нашего случая больше всего подходит фильтр Чебышева 4 порядка, который имеет  коэффициенты, см. таблицу 3.1.3. (при неравномерности в полосе пропускания 1.25 Дб).

Таблица 3.1.3.коэффициенты фильтра Чебышева 4 порядка

с неравномерностью 1.25 Дб

α1	α2	α3	α4
1.6717	1.552	1.552	1.672

В качестве кварцевых резонаторов ZQ1…ZQ4 выбирается резонатор типа

РК 456 МДУ (ТМП) для поверхностного монтажа, который имеет следующие характеристики:

Частота первой (основной) гармоники (fo). МГц……………………..10.7

Индуктивность резонатора (L), Гн*10^-2………………………………1.227

Относительное долговременное изменение частоты ()………….   .10^-5.

Сопротивление нагрузки фильтра по входу (Rвх) и выходу (Rвых) определяется формулой:

                 Ом,                 (3.1.8)

емкости конденсаторов С1, С3, С5 можно определить формулой:

                               пФ                       (3.1.9)

емкости конденсаторов С2, С4 определяются формулой:

                                    пФ                       (3.1.10)

схема фильтра приведена на рисунке 3.3.

3.1.4.  Расчет чувствительности приемника.

Исходные данные:

чувствительность (Е_А), мкВ……………………………………………..2,

отношение сигнал/шум на выходе

частотного демодулятора (γ_выхДб), Дб (разы)……………………….20 (10),

полоса пропускания (П), кГц………………………………………….6.63,

максимальная частота приема (f), МГц…………………………….27.855,

девиация частоты (Δf), кГц………………………………………..……3.5,

максимальная частота модуляции (Fmax), кГц……………………..…3.2,

сопротивление антенны (R_А), Ом………………………………….....…50,

коэффициент передачи фидера (Кф)…………………………….….....0.99,

индекс частотной модуляции (m)…………………………………...….1.1.

Расчет.

Шумовая полоса определяется формулой:

                                     П = 1.1*П = 1.1*6630 = 7.3 кГц .                    (3.1.11)

Полоса пропускания НЧ тракта определяется формулой:

                               Пвых = 1.1*Fmax = 1.1*3.2 = 3.52 кГц .              (3.1.12)

Отношение сигнал/шум на выходе линейного тракта определяется формулой:

                                        ,где:                 (3.1.13)

Кп = 2^0.5

γ = 5.157.

Максимально допустимый коэффициент шума линейного тракта определяется формулой:

                                       , где:                (3.1.14)

k = 1.38*10^-23 Дж/К – постоянная Больцмана,