Другие предметы \ Радиопередающие устройства

Предварительный расчет РПУ. Выбор структурной схемы устройства. Расчет принципиальных схем функциональных узлов, страница 2

- уровень промышленных помех в городе

- уровень помех при грозе

- уровень космических помех

- допустимый коэффициент шума, где (- чувствительность приемника заданная напряженностью поля сигнала, - уровень внешних помех заданных напряженность поля).

Второй способ определения допустимого коэффициента шума:

Определяем шумовые температуры атмосферных шумов, космических шумов и шумовую температуру Земли по графикам, приведенным в справочнике (М.К. Белкин. Справочник по учебному проектированию приемно-усилительных устройств. стр. 6. рис. 1.2. Зависимость космических шумов и шумов атмосферы от частоты):

- шумовая температура космических шумов

- шумовая температура атмосферных шумов

- шумовая температура Земли

Для вычисления КПД антенны нужно определить сопротивление потерь антенны. В системах персонального радиовызова используются штыревые антенны, сопротивление потерь которых не превышает 3-4Ом.

- сопротивление потерь антенны,

, где - сопротивление излучения.

- КПД антенны (для приемников систем персонального радиовызова КПД антенны не превышает 95%)

- эквивалентная шумовая температура антенны

- относительная шумовая температура антенны

- чувствительность приемника в единицах мощности

- общее затухание в антенно-фидерном тракте (выбирается из учета вида волновой линии и ее длины)

- коэффициент передачи мощности фидерной линии

- допустимый коэффициент шума.

Разделение диапазона рабочих частот на поддиапазоны

- коэффициент перекрытия диапазона по частоте

Необходимый коэффициент перекрытия диапазона по частоте не меньше предельно допустимого для любого вида резонансной системы. Т.е. разбиение на поддиапазоны (при любой используемой резонансной системе) не требуется.

2.2. Расчет функциональных узлов

Выбор и расчет входной цепи

В качестве входной цепи выбрана схема с индуктивной (трансформаторной) связью с антенной в режиме удлинения (f_A > f_H) и автотрансформаторной связью с последующим каскадом (рис.1).

Рис. 1. Входная цепь

Необходимая полоса пропускания: П = 33 кГц

Граничные частоты диапазона: f_В = 495 кГц, f_Н = 512 кГц

Средняя частота диапазона: f_ПР = 0,5(f_Н + f_В) = 0,5(495 + 512) = 503,5 кГц

Зададимся основными параметрами катушек индуктивности:

Q_L = 100, Q_св = 40, С_L + C_мн = 30 пФ, k_св = 0,9

Сопротивление нагрузки (входное сопротивление УРЧ): R_Н = 690Ом

Емкость нагрузки (входная емкость УРЧ): С_Н = 7,2 пФ

Параметры переменного конденсатора: С_max = 7,5 пФ, C_min = 2 пФ

Коэффициент перекрытия:

Приведенная емкость схемы, не зависящая от перестройки входного контура:

Зададимся коэффициентом трансформации между катушками L_св и L_к: п_Н = 0,1..0,2 = 0,1

Емкость схемы:

Средняя емкость подстроечного конденсатора:

Выполнение условия подтверждает правильный выбор переменного настроечного конденсатора.

Индуктивность контура:

Коэффициент передачи по мощности:

Коэффициент шума ВЦ:

Выбор количества каскадов усиления.

Т.к. чувствительность первого преобразователя частоты равна 0,7мкВ, а минимальное значение сигнала на выходе входной цепи равно 1,883мкВ, т.е. E_вых.вц>U_{н.вх.пч1}, то из схемы можно исключить УРЧ. В тоже время это значение не превышает максимальный допустимый предел входного сигнала равный 2мкВ.

Выбор и расчет УПЧ1, УПЧ2.

Блоки УПЧ1, УПЧ2 встроены в интегральную микросхему MC3362. В качестве фильтров ПЧ в соответствии с рекомендацией производителя были выбраны следующие пьезокерамические фильтры: muRata SFE10.7MA для селекции по первой промежуточной частоте и muRata CFU455D для селекции по второй промежуточной частоте.

Расчет первого гетеродина.

В области СВЧ (>300МГц) гетеродины строятся на вакуумных (отражательные клистроны, ЛОВ) и твердотельных элементах (ЛПД, ТД, диоды Ганна и др.). Так же в качестве гетеродина можно использовать цифровой синтезатор частот построенный на интегральных микросхемах (например 580ВВ51, MCM82C51A)

Первый гетеродин должен обеспечивать частоту сигнала, равную 505-522МГц и уровень сигнала не ниже 0,15мкВ.

В качестве первого гетеродина был выбран цифровой синтезатор частоты косвенного типа на основе интегральной микросхемы КФ1015ПЛ3А.