- •Курсовой проект
- •Введение
- •I. Предварительный расчёт
- •1. Расчет полосы пропускания
- •2. Расчёт коэффициента шума
- •3.Обеспечение избирательности приёмника
- •4. Расчет коэффициента усиления линейного тракта приемника
- •II. Основной расчёт
- •Расчет входной цепи
- •Потери в проводнике и диэлектрике определяем по формуле:
- •2. Расчет усилителя радиочастоты (урч).
- •3. Преобразователь частоты
- •4. Расчёт усилителя промежуточной частоты (упч)
- •4.1. Расчёт параметров каскада с фсс
- •4.2.Выбор схемы фильтра.
- •4.3 Расчёт промежуточных каскадов упч
- •4.4. Расчёт оконечного каскада
- •Заключение.
- •Список литературы
I. Предварительный расчёт
1. Расчет полосы пропускания
Полоса пропускания приемника П складывается из ширины спектра сигнала Пс и нестабильностей в тракте и неточности настроек Пн: П=Пс+Пнс+2·∆fд. - доплеровское смещение частоты. Принимаем.
Ширина спектра сигнала при амплитудной модуляции определяется по формуле:
Нестабильность частоты сигнала берем из задания:
Промежуточную частоту возьмем равной.
Частота гетеродина
Нестабильность частоты гетеродина:
Нестабильность настройки УПЧ: .
Нестабильность настройки гетеродина:
.
Проверка , n-число каналов
2. Расчёт коэффициента шума
Определив полосу линейного тракта, перейдем к выбору первых каскадов приемника, обеспечивающих требуемую чувствительность. Этот параметр характеризуется допустимым коэффициентом шума ШДОП.
Шумовая полоса тракта: В=1.1·П=1.1·276,6∙103 Гц=304.26∙103 Гц.
Допустимый коэффициент шума составляет:
; так как.
где Рс - номинальная мощность сигнала, отдаваемая антенной согласованному с ней приемнику, γ - соотношение эффективных напряжений сигнал/шум, Т0=300К - стандартная температура приемника, В- шумовая полоса линейного тракта,
k=1,3810-23Дж/град -постоянная Больцмана.
Определим номинальную мощность сигнала. Рс=-120дБ/Вт=10-12Вт
Примем условно, что
Допустимый коэффициент шума составит
Определим реальный коэффициент шума приемника:
,
где Швц - коэффициент шума входной цепи, ШУРЧ - коэффициент шума УРЧ, ШПЧ - коэффициент шума ПЧ, ШУПЧ - коэффициент шума УПЧ,
KPвц - коэффициент передачи мощности входной цепи, KPУРЧ - коэффициент передачи мощности УРЧ, KPПЧ - коэффициент передачи мощности ПЧ.
Так как Шр<ШД, данная схема удовлетворяет заданным условиям.
3.Обеспечение избирательности приёмника
Определим отношение: полосы запирания фильтра при заданном ослаблении к полосе пропускания фильтра на уровне 0,7 от максимума:
Класс фильтра (количество резонаторов) определим по графику на рис.2., где:
ΔF- полоса пропускания;
ΔFз- полоса запирания фильтра;
n - класс фильтра, равный количеству резонаторов фильтра;
- избирательность по зеркальному каналу;
S – избирательность.
Класс фильтра (количество резонаторов) определяется из графиков для Чебышевских фильтров (рис.2) : Из графиков получаем n=3
Рис.2. Класс фильтра
Получили в ВЦ- 2 каскада, в УРЧ- 2 каскада. (1 с запасом)
4. Расчет коэффициента усиления линейного тракта приемника
Найдем коэффициент усиления линейного тракта приемника:
, где – коэффициент запаса.
- выходное напряжение УПЧ (для большинства детекторов).
- задается в техническом задании.
;
Следовательно, определяем количество каскадов основного усиления, входящих в состав УПЧ:
где ,,,.
Количество каскадов ОУ .
II. Основной расчёт
Расчет входной цепи
В сантиметровом диапазоне волн применяются коаксиальные и полосковые резонансные линии. Входное сопротивление таких линий при настройке в резонанс имеет большую величину и является чисто активным. При расстройке в ту или другую сторону от резонанса входное сопротивление уменьшается и приобретает емкостной или индуктивный характер.
Средняя частота настройки приемника: f0= 1.055 ГГц,
Полоса пропускания ПРМ: f= 276.6 кГц,
Промежуточная частота: fП=30МГц,
Избирательность по зеркальному каналу: SЗК= 50 дБ .
На входе фильтр согласован с антенной, следовательно, входное сопротивление фильтра 50 Ом.
Ввиду высокой рабочей частоты применим фильтр с полуволновыми разомкнутыми резонаторами.
Выбираем Чебышевскую аппроксимацию характеристики затухания фильтра с пульсацией на вершине .
Зеркальный канал расположен на частоте: fзк =f0fПР=1055 МГц30МГц = 10251085 МГц.
Полоса запирания фильтра:
Выберем полосу пропускания преселектора в несколько раз больше, чем полоса пропускания ПРМ F=50·f= 13.83МГц.
Находим значение отношения:
Из графика (рис. 2) находим, что n= 4. Преселектор приёмника состоит из входной цепи и УВЧ, целесообразно данную избирательность по ЗК поделить поровну между ВЦ и УВЧ по 25 дБ. Из графиков (рис.2), видно, что этому условию удовлетворяют два фильтра сn= 2 . Для реализации фильтра выберем несимметричную микрополосковую линию.
6) Рассчитаем электрические характеристики фильтра приn=2:
А=В=50 ОмYA=YB=1 /А= 0.02
Вычисляем относительную полосу пропускания:
Из таблицы 2.2 [2] находим параметры прототипа:
go= 1g1=1,82g2= 0,68g3= 2,65.
Рассчитаем параметры интервалов проводимости:
Рассчитаем волновое сопротивление для четных и нечетных типов колебаний :
;
;
;
В качестве материала подложки выберем поликор:r= 9.8,tg =
Определим эффективную диэлектрическую проницаемость несимметричного полоска
ЭФ= 1 +q(r–1) = 1 + 0,7(9,8-1) = 7,16, гдеq=0,550,85
;
;
;
7) Определим конструктивные параметры фильтра.
Рис. 3
По номограммам рис 3 находим нормированную ширину полосок
W/bи расстояние между нимиS/b
Выбираем поперечный размер фильтра b=10 мм, тогда
Уточняем: , где
h- высота подложки;
s- ширина полоски.
Определим длину полоского резонатора: , где
d0=0,16510-3b– укорочение резонатора за счет краевой емкости.
Полная длина полоска: 2l= 234,46= 51,4мм.
8) Рассчитаем потери фильтра в полосе пропускания, для этого по рис.2,8[2] при иопределяем=2500