Разработка и составление структурной схему, выполнение электрического расчета радиовещательного приемника АМ сигналов

Министерство информационных технологий и связи Российской Федерации

Сибирский Государственный Университет

Телекоммуникаций и Информатики

Хабаровский филиал

КУРСОВОЙ ПРОЕКТ

По дисцеплине «радиоприемные устройства»

Тема: проектирование радиоприемных устройств

Выполнил: ст. 5 курса ФЗО РРТ

Шифр № -216

Проверил:

Хабаровск

2004 г.

Задание на курсовое проектирование

Разработать и составить структурную схему, выполнить электрический расчет радиовещательного приемника АМ сигналов, выполненного на микросхемах или на транзисторах.

Исходные данные:

Диапазон принимаемых частот                             - 1,0…1,6 МГц

Чувствительность приемника Е                             - 0,6 мВ/м

Избирательность по зеркальному каналу Sе.зк    - 38 дБ

Избирательность по соседнему каналу Sе.ск        - 42 дБ

Полоса пропускания УПЧ на уровне σ ≤ 6дБ, П_0,5  - 10 кГц

Напряжение источника питания Е                        - 10 В

Максимальная рабочая температура Т⁰С              - 50

Глубина модуляции несущей m                             - 0,3

Частота модуляции F                                              - 400 или 1000 Гц

Отношение сигнала к шуму при АМ                     - 20 дБ

Избирательность на ПЧ                                          - ≥40 дБ

Δ_сопр     для СВ                                                         - 3…5 кГц

1.  Разработка структурной схемы приемника

В соответствии с заданием необходимо произвести проектирование радиовещательного приемника АМ-сигнала, СВ диапазона на микросхемах.

В настоящее время наиболее популярной схемой построения приемников данного типа является супергетеродинный приемник. Основная особенность приемника состоит в том, что в радиотракте помимо усиления сигнала происходит и преобразование частоты принятого радиоколебания. Структурная  схема супергетеродинного приемника приведена на рисунке 1.

Преимущества супергетеродинного приемника по сравнению с приемником прямого усиления состоят в следующем:

1 Существенно упрощается система его настройки, поскольку перестраиваются только селективные цепи входной ципи УРЧ и гетеродина.

2 В таком приемнике можно обеспечить значительно лучшую фильтрацию сигнала от помех, т.к. возможно использование сложных резонансных цепей для АЧХ селективных цепей тракта промежуточной частоты, которая не перестраивается.

3  При перестройке приемника основные показатели радиотракта практически не изменяются, так как они в основном определяются показателями тракта промежуточной частоты настроенного на постоянную промежуточную частоту.

4 В супергетеродинном приемнике легшее обеспечить большое усиление без опасности самовозбуждения усилителя.

Однако в приемниках приведенного типа значительно  проявляются помехи от зеркального канала. Для ослабления побочного канала используют различные способы, одним из них является использование частотно-селективных цепей во входной цепи и УРЧ.

Т.к. зеркальный канал отстоит по частоте от основного на удвоенное значение частоты преобразования, то с увеличением значения частоты преобразования в зеркальном канале помехи отфильтровываются легче. Однако при высокой частоте преобразования труднее обеспечить устойчивое и большое усиление в тракте промежуточной частоты, к тому же ухудшается фильтрация каналов соседних радиостанций.

Из-за данных ограничений в профессиональных приемниках используют чаще всего двукратное преобразование частоты. Первая промежуточная частота как правило достаточно высока, при этом достаточно просто отфильтровывать помехи зеркального канала. Частота второго (или последующих) преобразований достаточно низкая, что позволяет отфильтровывать помехи соседних каналов.

2.  Предварительный расчет структурной схемы приемника

Для проектируемого приемника выбираем супергетеродинную схему построения с однократным преобразованием частоты.

В качестве элементной базы, для построения заданного радиоприемника выбираем полупроводниковые приборы и микросхемы.

Промежуточная частота выбирается из следующих соображений:

1 Данная частота не должна находиться в диапазоне частот приемника или быть близко от границ данного диапазона.

2 Должно быть не менее чем в 10 раз больше верхней частоты модуляции

3 Не должна совпадать с частотой какого либо мощного передатчика.

Для приемника разрабатываемого типа принимаем

f_пч  =    Гц – промежуточная частота

Полоса пропускания преселектора определяется с учетом нестабильности  частоты принимаемого сигнала, гетеродина и реальной неточности сопряжения настроек контуров преселектора и гетеродина.

П_прес = П_с + 2Δ_прес

Для АМ  П_с = 2F_в

практика показывает, что  2Δ_прес имеет порядок одной – двух десятых от полосы пропускания сигнала, т.е.

П_прес = (1.1….1.2)П_с =  Гц

Далее произведем выбор и расчет структуры каскадов преселектора

Главной целью предварительного расчета тракта радиочастоты является расчет числа резонансных контуров и их эквивалентной добротности Q_э, исходя из величины заданной избирательности по зеркальному каналу.