Nдоп£(Еа2/gвх2)/4kТ0ПшRa, где gвх - минимально допустимое отношение эффективных напряжений сигнал/помеха на входе приемника (gвх=12 дБ или 3,98 раз); k - постоянная Больцмана (k=1,38´10-23 Дж/град); Т0=290 К - стандартная температура приемника; Ra - внутреннее сопротивление приемной антенны ( Ra=50 Ом). Пш - шумовая полоса линейного тракта. При разработке структурной схемы приемника можно принять Пш»1,1П.
Пш=1,1´6307,75=6938,53 (Гц).
Nдоп=((0,5´10-6)2 / 3,982) / 4´1,38´10-23´290´6938,53´50=2,8.
Получили, что коэффициент шума приемника Nдоп=8,9 дБ.
Необходимое усиление сигналов в линейном тракте следует обеспечить при достаточной устойчивости каскадов (возможно меньшем их числе), используя экономичные электронные приборы [8]. Так как чувствительность приемника задана в виде напряжения сигнала (Еа=0,5мкВ), то коэффициент усиления линейного тракта Кобщдолжен быть равен:
Кобщ=Uвых/ЕаÖ2=0,4/0,5´10-6´Ö2=565685 (115 дБ), где Uвых - амплитуда сигнала на выходе УПЧ приемника. Для приемников с ЧМ Uвых ³ 0,2...0,4 В [8].
Распределим необходимое усиление между каскадами приемника:
Кобщ=Квх.ц´Кувч´Ксм´Купч.
Коэффициент передачи входной цепи в первом приближении можно вычислить по формуле [10]:
1 1
Квх.ц= ¾¾ = ¾¾¾¾ = 1,
Вdэк 100´0,01
где В - коэффициент для одноконтурной входной цепи транзисторного приемника (В=100) [10]. dэк - эквивалентное затухание контура входной цепи. Пусть добротность контура будет Qэк=100, тогда:
dэк=1/Qэк=1/100=0,01.
Коэффициент усиления УВЧ составляет от 10 до 20 дБ [11]. Пусть Кувч=12 дБ (4 раза). Коэффициент усиления смесителя примерно равен [10]:
1 4
Ксм » ¾ Кувч = ¾ = 1,3.
3 3
Коэффициент усиления УПЧ будет составлять:
Кобщ 565685
Купч = ¾¾¾¾¾¾ = ¾¾¾¾ = 108785 (99,7 дБ).
Квх.цКувчКсм 1´4´1,3
В супергетеродинных приемниках частотная избирательность определяется в основном ослаблениями зеркального и Seзк и соседнего (или соседних) Seск каналов. Средства обеспечения избирательности можно выбрать в следующей последовательности. Сначала обосновываем схему, число и параметры контуров преселектора, т.е. входную цепь и УВЧ [8]. Согласно рекомендациям, изложенным в [8], выбираем следующую схему преселектора (рис. 20).
Рис. 20. Структурная схема преселектора.
Из графиков [8] для данной схемы преселектора и заданному ослаблению по зеркальному каналу определяем обобщенную расстройку зеркального канала xзк = 25 дБ. Принимаем эквивалентное затухание контуров преселектора с учетом потерь, вносимых источником сигналов и нагрузкой как dэр=0,016. Вычисляем промежуточную частоту:
fпч » 0,25xзкfcdэр = 0,25´17,8´153´106´0,016 = 10,73 (МГц).
Находим отношение П/fпч=6307,8/10,7´106=0,00058.
Для выбранного преселектора вычисляем обобщенную расстройку для краев полосы пропускания приемника П из выражения:
xпр » П/fсdэр= 6307,8/153´106´0,016=0,0026.
Для полученной xпр находим из графиков [8] ослабление Sепр, создаваемое преселектором. Sепр=0,03 дБ. Для выбранного преселектора определяем обобщенные расстройки для соседнего канала из выражения:
xск р =xпр´2Dfск/П= 0,0026´2´12,5´103/6307,8=0,01.
Так как отношение П/fс=6307,8/153´106= 0,00004 является очень малым и УВЧ дает Sепр £ 0,2 дБ, то из [8] следует что в данном случае можно перейти к схеме супергетеродина с двойным преобразованием частоты. Тогда рассчитанная ранее промежуточная частота будет являться первой промежуточной частотой и примет стандартное значение fпч1=10,7МГц. Найдем вторую промежуточную частоту приемника:
fпч2=0,25xскfпч1dэр=0,25´17,8´10,7´106´0,01=476 (кГц).
Принимаем fпч2=465 кГц.
В супергетеродинах с двойным преобразованием частоты рационально выбирать частоту настройки 1-го гетеродина выше частоты сигнала [8], как показано на рис. 21.
Рис. 21.
При этом уменьшается требуемый коэффициент перекрытия диапазона 1-го гетеродина и вычитаются вызванные однозначными уходами частот 1-го и 2-го гетеродинов изменения второй промежуточной частоты fпч2.
Структурная схема супергетеродинного приемника с двойным преобразованием частоты будет иметь следующий вид (рис. 22).
Рис. 22. Структурная схема приемника.
Применение двойного преобразования частоты позволяет повысить чувствительность и селективность приемника, а также устойчивость его характеристик.
Характерной особенностью структурной схемы приемника является наличие ограничителя амплитуды (ОА) перед детектором (Д). Поскольку полезная информация заложена в изменении частоты частотно-модулированного сигнала, то с помощью ограничителя амплитуды существенно ослабляется вредная амплитудная модуляция сигнала помехами, а это позволяет улучшать качество приема сигнала. Для уменьшения отклонений промежуточной частоты от номинального значения в схеме предусмотрена система ФАПЧ.
Уважаемый посетитель!
Чтобы распечатать файл, скачайте его (в формате Word).
Ссылка на скачивание - внизу страницы.