3. Синтез структурной схемы устройства
В настоящее время применяются супергетеродинная схема усилительно-преобразовательного блока, позволяющая осуществлять основное усиление и фильтрацию на низкой промежуточной частоте. Благодаря двум преобразованиям частоты обеспечивается высокая избирательность по зеркальному и соседнему каналам приема.
Так как требуется обеспечить беспоисковую и бесподстроечную работу приемного тракта в диапазоне рабочих частот, то в структурной схеме (рис. 2.) УБ следует предусмотреть:
разбиение частотного диапазона на n поддиапазонов с установкой на каждый частотный поддиапазон входной цепи (ВЦ) и одного каскада усилителя сигнала радиочастоты (УРЧ) (этим обеспечивается одинаковое усиление и избирательность в рабочем диапазоне);
установку коммутаторов, осуществляющих подключение соответствующих ВЦ и УРЧ для установленной рабочей частоты (тем самым время перестройки УБ сведено к минимальному значению);
наличие унифицированного синтезатора частот, обеспечивающего формирование высокостабильных опорных частот первого и второго преобразователей частоты, а также автоматическую настройку приемника на заданную частоту с помощью систем АПЧ;
один каскад УПЧ1 и. необходимое число каскадов УПЧ2, обеспечивающих необходимый коэффициент усиления сигнала;
схему АРУ, обеспечивающую требуемый динамический диапазон приемника;
демодулятор, тип которого определяется способом модуляции сигнала;
декодирующее устройство, предоставляющее собой вторую решающую схему и осуществляющее обнаружение и исправление ошибок принятом сообщении.
Рис. 2. Структурная схема приемника
Рассчитаем число поддиапазонов:
,
Таблица поддиапазонов и частот:
№ поддиапазона |
Диапазон частот |
1 |
[30-35) МГц |
2 |
[35-40) МГц |
3 |
[40-45) МГц |
4 |
[45-50) МГц |
5 |
[50-55) МГц |
6 |
[55-60) МГц |
В пятый поддиапазон попадают сигналы, с частотой от 50 МГц включительно, до 49,999 МГц.
где - частотный интервал одного поддиапазона, выбираемый для метрового диапазона волн порядка .
Номиналы промежуточных частот fпч1 и fпч2 определяются по соотношениям
,
где = 1- параметр рассогласования антенно-фидерного тракта и входа радиоприемника;
dзк[разы]=1065[дБ]/20=1778;
dзк= 65 Дб- требуемое подавление зеркальной помехи в разах;
F(n) - функция числа каскадов УПЧ;
n = 3 - число каскадов УПЧ2;
- полоса пропускания приемника.
- добротность контура в диапазоне частот от 20 до 60 МГц;
Для определения значения необходимо определить число каскадов УПЧ2. Это возможно благодаря заданному (найденному) коэффициенту усиления.
Коэффициент усиления:
,
. = 2В- выбранное напряжение на входе демодулятора (1...3 В);
UA = - найденное напряжение на выходе приемной антенны.
Так как результирующий коэффициент усиления определяется произведением:
,
то, задаваясь значениями сомножителей, необходимо выполнить условие:
Согласно таблице 1 подставим значения коэффициентов усиления в произведение:
Каскад |
ВЦ |
УРЧ |
ПЧ1 |
УПЧ1 |
ПЧ2 |
УПЧ2 |
Коэффициент усиления |
0,7 |
3 |
3 |
7 |
3 |
10 |
Таблица 1. Коэффициенты усиления по каскадам
Расчитаем число каскадов УПЧ2, необходимых для достижения требуемого коэффициента усиления:
Тогда, чтобы обеспечить полученный коэффициент усиления и выполнить необходимое условие нужно использовать 5 каскадов УПЧ2.
Определим функцию числа каскадов УПЧ2:
n |
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
8 |
9 |
10 |
|
1 |
0,64 |
0,51 |
0,43 |
0,39 |
0,35 |
0,32 |
0,3 |
0,28 |
0,27 |
Таблица 2.Значения функции числа каскадов
В нашем случае n=5. Тогда значение F(n) = 0,39.
Выбираем стандартное значение: 28 МГц;
Выбираем стандартное значение: кГц
Найдем частоты гетеродинов:
Рассчитаем частоту второго гетеродина :
Таким образом мы выбираем промежуточные частоты 28 МГц и кГц, а также частоты гетеродинов . Выбор подтвержден расчетами.