1.13 Розрахунок кількості каскадів підсилення високочастотного тракту

При застосуванні магнітної антени в тому числі телескопічної в діапазонах ДХ, СХ, КХ, і УКХ чутливість найчастіше задається Величиною ЕРС Е_А модульованого сигналу, що наводиться в антені і подається на вхід приймача.

Необхідне підсилення високочастотної частини в цьому випадку [7]:

(1.47)

де Uвх.дет – амплітуда напруги на вході детектора,

Е_А – чутливість проектованого приймача.

hд – діюча висота магнітної антени.

Uвх.дет=0.5В (з пункту 1.12), Е_А=1мВ/м (з ТЗ). Отже:

Але розраховане необхідне підсилення слід збільшити з ціллю забезпечення запасу по підсиленню на розклад параметрів транзисторів, неточність спряження контурів і т.д. Переважно необхідне підсилення на ДХ, СХ, КХ із запасом береться [7]:

(1.48)

Визначення коефіцієнту передачі всіх каскадів, і відповідно кількості каскадів необхідних для забезпечення заданої чутливості здійснюється:

• виходячи з міркувань отримання максимально можливого підсилення каскаду;

• величина коефіцієнта підсилення не повинна перевищувати максимально стійкий коефіцієнт підсилення для кожного каскаду.

Максимальний стійкий коефіцієнт підсилення каскаду на біполярному транзисторі із СЕ (без нейтралізації) визначається за формулою [7]:

(1.49)

де S – крутизна транзистора на максимальній робочій частоті каскаду, мА/В;

f – максимальна робоча частота каскаду, МГц;

Ск – ємність колекторного переходу.

Для ПРЧ:

Для каскадів ППЧ:

Для перетворювача частоти коефіцієнт підсилення обчислюють так само як і для ПРЧ і ППЧ але з коефіцієнтом 0.25, тобто [5]:

(1.50)

Коефіцієнт передачі вхідного кола можна обчислити за формулою [2]:

(1.51)

µ – коефіцієнт [2] для одноконтуроного вхідного кола і ПРЧ з біполярного транзистора рівний 100;

Оскільки в супергетеродинних приймачах першого і вищого класу переважно застосовується 1 каскад ПРЧ з одним переретворювачем частоти, то розрахунок кількості каскадів високочастотного тракту зводиться до визначення кількості каскадів ППЧ, які обчислюють за формулою [7]:

(1.52)

де – затухання п’єзокерамічного фільтра ( з пункту (1.9) σ₀=9.5дБ=3(раз)

Приймаю 2 каскади ППЧ. Обчислюю загальний попередній коефіцієнт підсилення приймача до детектора [7]:

(1.53)

1.14 Вибір схеми перетворювача частоти

В радіомовних приймачах використовуються найчастіше транзисторні перетворювачі і значно рідше діодні. При чому перевага надається транзисторним перетворювачам з окремим гетеродином, так як ПЧ з суміщеним гетеродином використовується в приймачах з низькоякісними показниками і то лише на ДХ, СХ і досить рідко на КХ. В змішувачах частот на транзисторах біполярні транзистори включають по схемі із спільним емітером в діапазонах метрових і більш коротких хвиль. Сигнал і напругу гетеродина можна подавати на один і той самий електрод (базу) або на різні електроди (базу і емітер). При подачі на різні електроди послаблюється зв’язок між колами преселектора і гетеродина, що зменшує випромінювання гетеродина антеною приймача і підвищує стабільність частоти гетеродина. Напругу гетеродина найчастіше подають в коло емітера, оскільки в цьому випадку стійкість роботи змішувача вище (зменшується вплив зворотнього зв’язку по fпр). Для гетеродина може бути використана будь-яка схема автогенератора (генератора із самозбудженням).

Гетеродини будують на біполярних транзисторах, включених по схемі із СБ, СЕ, СК. Схеми гетеродинів відрізняються основним чином структурою кіл зворотнього зв’язку. Широке застосування отримали триточкові схеми. В діапазонах ДХ, СХ, і КХ можуть застосовуватись схеми із трансформаторним зв’язком.

Для усунення низькочастотної паразитної генерації в схему гетеродина вводять елементи, які компенсують ріст підсилення транзистора з пониженням частоти, наприклад включають конденсатор малої ємності паралельно резистору в колі емітера транзистора, включеного по схемі із спільним емітером. Високочастотну паразитну генерацію найчастіше усувають, включаючи резистор невеликого опору (10…100) в коло колектора або бази.

Враховуючи вище сказане при виборі схеми перетворювача частоти і гетеродина для проектованого приймача вибрано наступні схемні рішення:

• перетворювач із окремим гетеродином;

• транзисторний перетворювач;

• перетворювач на біполярному транзисторі по схемі із СЕ;

• на базу перетворювача подається сигнал, а на емітер напруга гетеродина;

• гетеродин включений по схемі із СЕ;

• трансформаторний зворотній зв’язок гетеродина.