Выбор типа структурной схемы приемника.

Задачей радиоприемного устройства является выполнение следующих основных функций:

1. преобразование энергии электромагнитного поля сигнала в радиочастотные токи и напряжения;

2. выделение сигнала из помех;

3. усиление радиосигнала;

4. преобразование электрического сигнала в сообщение.

Выберем вид приемного устройства, обеспечивающий параметры и характеристики проектируемого приемника.

Для амплитудно-модулированного сигнала полоса сигнала равна:

где - максимальная частота модуляции сигнала.

Полосу пропускания приёмного устройства выбирают больше ширины спектра сигнала, чтобы весь спектр сигнала укладывался в полосу приёмника. Она оценивается формулой:

Проверим возможность реализации приемника прямого усиления:

По таблице [10, табл.2.6] находим, что для КВ диапазона минимальное значение эквивалентного затухания колебательного контура избирательной системы:

,

где d_0min – затухание контура, равное 0,006 для диапазона частот 5…30 МГц;

q - коэффициент шунтирования. Для биполярных транзисторов равен 2,5.

Q_эmin=1/d_эmin=66,6≈67 – эквивалентная добротность контура.

кГц – физически реализуемая полоса.

<П_фр – значит, приёмник прямого усиления реализовать нельзя.

Проверяем возможность построения приёмника прямого преобразования:

Выберем одноконтурную схему гетеродина с кварцем. Для неё относительная нестабильность частоты гетеродина составляет δ_fгет=10^-5…10^-6.

Значит, нестабильность частоты гетеродина равна:

Для радиовещательных приёмников допускается нестабильность частоты гетеродина 10 Гц, значит, приёмник прямого преобразования реализовать не удастся. Поэтому выбираем супергетеродинный приёмник.

Коэффициент прямоугольности избирательной системы радиоприёмного устройства определяет избирательность по соседнему каналу. Определяем коэффициент прямоугольности:

Исходя из полученного результата выбираем 5-ти контурный ФСС.

Ψ(1)=2,82 – функция расширения.

кГц – полоса пропускания одного контура избирательной системы.

Выбор промежуточной частоты

Расчёт максимального возможного значения промежуточной частоты:

При реализации избирательной системы на основе пьезокерамических фильтров, добротность контура которых составляет 300, максимальное значение промежуточной частоты будет равно:

кГц.

Расчёт минимального возможного значения промежуточной частоты:

Избирательные свойства радиоприемного устройства по дополнительным каналам приема определяются избирательными цепями преселектора, свойства которых определяются минимальным значением промежуточной частоты. Минимальное значение промежуточной частоты определяется физической реализацией избирательных цепей преселектора. Минимальное значение промежуточной частоты для преселектора с одиночными колебательными контурами определяется выражением:

где f_0max - максимальная частота настройки радиоприемного устройства;

σ_зерк - заданная избирательность по зеркальному каналу;

Q_эmin - результирующая добротность контуров преселектора;

n_прес - число контуров в преселекторе, включая контур входной цепи;

а - параметр рассогласования входной цепи и антенного

устройства.

a=1 - при согласовании по мощности;

a=1,5...2 - при оптимальном рассогласовании по шумам;

a≤0,5 - при работе с ненастроенной антенной.

a примем равным 1,5.

Для случая использования только входной цепи выражение примет вид:

МГц.

Необходимо уменьшить эту величину. Для этого применим дополнительный колебательный контур в УРЧ. В этом случае значение промежуточной частоты:

кГц.

Ψ(2)=1,56 – функция расширения для одиночного резонансного контура с двумя избирательными системами.

Выбор промежуточной частоты производим в диапазоне 280КГц…960 кГц. Выберем стандартную промежуточную частоту 465 кГц.

Полоса пропускания одного контура преселектора:

Определим коэффициент перекрытия по частоте:

Так как коэффициент перекрытия оказался мал, то выберем штыревую настроенную четвертьволновую антенну, настроенную на середину диапазона, так как она удовлетворит заданному коэффициенту перекрытия и более проста в реализации.

В приёмниках с настроенной антенной согласно [10, c. 36] при равных затуханиях всех нагруженных контуров, эквивалентное затухание входного контура в 2 и более раз больше. Значит, эквивалентное затухание входной цепи составит:

Поэтому полоса пропускания входной цепи будет равна:

Определим запас по полосе [1, с 41, ф-ла. 2.2]:

где - нестабильность частоты источника сигнала = 10^-6;

- частота сигнала = 6,5 МГц;

- нестабильность частоты гетеродина = 10^-6;

- частота гетеродина. Гц;

- нестабильность частоты настройки радиоприёмника = 0;

- нестабильность частоты настройки УПЧ = 10^-4;

- промежуточная частота = 465 кГц.

Из этого следует, что полоса пропускания приёмного устройства обузится до:

Проверим реализованную избирательность по каналам:

Избирательность входной цепи по зеркальному каналу:

дБ.

Избирательность входной цепи по прямому каналу:

дБ.

Избирательность преселектора зеркальному каналу:

дБ.

Избирательность преселектора по прямому каналу:

дБ.

Суммарная избирательность преселектора по зеркальному каналу:

Суммарная избирательность преселектора по прямому каналу:

Для обеспечения избирательности по соседнему каналу используем стандартный пьезокерамический фильтр ФП1П1-60,02. Его параметры приведены в таблице 2.1:

Таблица 2.1 – параметры ФСС.

Определим шумовую полосу

кГц.