Распределение избирательности и усиления по тракту. Составление функциональной схемы приёмника.
При составлении окончательной функциональной схемы приёмника учитываются все детали технического задания и выбирается оптимальная структура построения радиоприёмного тракта. Некоторые варианты построения функциональной схемы приёмника рассмотрены ниже.
На рис.13 приведена функциональная схема приёмника прямого усиления:
Рис.13
На рис.14 приведена функциональная схема одночастотного супергетеродинного приёмника, работающего в большом динамическом диапазоне входных сигналов.
Рис.14
Если проектируется схема импульсного приёмника, то на выходе УПЧ должен стоять видеодетектор, видеоусилитель и пороговое устройство (триггер или компаратор) для обеспечения цифрового выхода приёмника.
При
проектировании функциональной схемы
приёмника, работающего в широком
диапазоне частот
имеющего
рабочих частот так называемого
многоканального приёмника с частотным
уплотнением (п.1.3.1), необходимо оптимально
распределить полосу пропускания и
коэффициент усиления по тракту. При
этом, как правило, возможны несколько
вариантов схем. Предпочтение следует
отдать той схеме в которой выполнение
ТЗ достигается наиболее просто с
наименьшим количеством каскадов.
Например, если количество
рабочих частот велико (полоса частот
достаточно велика) и каждая из рабочих
частот поддиапазона
фиксирована
целесообразно усилительный тракт
приёмника разбить на две части:
широкополосную и узкополосную. При
этом, очевидно, уменьшится число каскадов
и сократится количество элементов
приёмника, так как, часть усиления будет
проходить в общем широкополосном тракте.
Разделение широкополосных и узкополосных
каналов целесообразно провести в УПЧ.
На рис.15 приведена функциональная схема
многоканалного приёмника с частотным
разделением сигналов.
Рис.15
В приёмнике импульсных сигналов на выходе каждого канала должен быть предусмотрен видеодетектор, видеоусилитель и пороговое устройство для цифрового выхода.
В том случае, если в ТЗ на радиоприёмник заданы высокие требования по подавлению зеркального канала и проработка варианта построения приёмника с одним преобразованием частоты показала, что фильтры приёмника получаются слишком сложными или вообще не реализуемыми, необходимо выбрать схему с двойным преобразованием частоты (рис.3, рис.4).
1.3.6 Особенности построения функциональной схемы приёмника с двойным преобразованием частоты.
Два преобразования частоты используется для того, чтобы удовлетворить противоречивым требованиям ослабления влияния побочных комбинационных каналов приёма и высокой избирательности по соседним каналам.
Возможны несколько типов супергетеродинных приёмников с двойным преобразованием частоты (рис.3 и рис.4)
Рассмотрим супергетеродинный приёмник с двойным преобразованием частоты фиксированной настройкой и с понижением промежуточной частоты (рис.3).
Для
получения высокой избирательности по
побочным каналам приёма, в частности
по зеркальному каналу, необходимо
выбирать первую промежуточную частоту
возможно боле высокой, но такой, чтобы
усилители и фильтры тракта первого
УПЧ-1 были легко реализуемыми. Для
приёмников СВЧ можно выбирать первую
промежуточную частоту из следующего
условия [4]:
Выбор
второй промежуточной частоты
диктуется
возможностями изготовителя
высокоизбирательного фильтра ФСИ для
получения заданной избирательности по
соседнему каналу
.
Поэтому для выбора
можно пользоваться
неравенством:
МГц
Полосу пропускания линейного тракта приёмника аналогично п.1.3.1 можно определить по формуле (1.2), но запас полосы на нестабильности частот в тракте определяется по формуле [1]:
(1.21)
где
- нестабильность частоты сигнала,
и
- нестабильность частот 1-го и 2-го
гетеродинов, а
и
.
Для уменьшения влияния гетеродинов на полосу нестабильности можно использовать общий задающий генератор для создания гетеродинных напряжений, аналогично рис.4.
Если
при этом выбрать верхнюю настройку
гетеродина для первого и второго
преобразователя, то есть взять
и
(или наоборот), то нестабильности частот
гетеродинных напряжений частично
компенсируются и полосу нестабильности
можно сузить и брать равной:
где
и
- номера гармоник частоты задающего
генератора, используемых для получения
напряжений первого и второго гетеродина,
а
- нестабильность
частоты задающего генератора.
В таких приёмниках можно стабилизировать оба гетеродинных напряжения одним кварцевым резонатором.
Необходимо учитывать, что у приёмника с двойным преобразованием частоты два зеркальных канала.
Если первая промежуточная частота равна:
А вторая промежуточная частота равна:
То первый зеркальный канал приёма образуется на частоте:
а второй зеркальный канал приёма будет на частоте:
При
выборе первой промежуточной частоты
необходимо
учитывать ослабление первого зеркального
канала
,
а величину второй промежуточной частоты
находят из условия
получения требуемого ослабления
соседнего канала.
Избирательность
первого УПЧ должна быть такой, чтобы
при выбранной
обеспечить
ослабление
.
Полосу пропускания первого УПЧ выбирают из условия, чтобы она не влияла на полосу пропускания линейного тракта, то есть
Полосу пропускания второго УПЧ определяют по формуле (1.2).