Проектирование входной цепи приемника.

Структурная схема

Входная цепь связывает антенно-фидерную систему с первым усилительным (или преобразовательным) каскадом приемника, обеспечивает предварительную селекцию полезного сигнала и передачу его энергии на вход последующего каскада с наименьшими потерями и искажениями.

В радиовещательных приемниках ДВ…УКВ диапазонов с ненастроенными антеннами различных типов широко используются одноконтурные входные цепи с индуктивной связью контура с антенной (а), с внешнеемкостной связью (б). Входная цепь с внешнеемкостной связью имеет большую неравномерность резонансного коэффициента передачи в пределах диапазона частот. Коэффициент передачи в этом случае находится в прямой квадратичной зависимости от частоты настройки контура. Входные цепи с индуктивной связью контура с антенной, работающие в режиме удлинения антенны, позволяют получить хорошую равномерность коэффициента передачи в пределах диапазона, однако при работе в режиме большого удлинения входная цепь обеспечит маленький коэффициент передачи, что приведет к уменьшению чувствительности приемника. Поэтому целесообразным будет использование входной цепи с комбинированной связью (в). Такие входные компенсируют недостатки этих схем а), б).

а)

б)

в)

Рис.2 Схемы входных цепей

Расчет входной цепи для поддиапазона 1:

В ходе предварительного проектирования было принято решение использовать в качестве резонансной системы входной одиночный колебательный контур. Выбираем схему с комбинированной связью контура с антенной и трансформаторной связью с нагрузкой.

Рис.3 Схемы выбранной входной цепи

Исходные данные для расчета: Диапазон: МГц; МГц; Промежуточная частота кГц Конструктивная добротность контура входной цепи: ; Эквивалентная добротность контура входной цепи: ; Параметры антенны: пФ; пФ; Ом; Параметры нагрузки входной цепи: Ом; пФ

1. Выбираем трехсекционный блок конденсаторов КПЕ-3 с параметрами

пФ; пФ;

2. Вычисляем максимально допустимую емкость входной цепи:

;

пФ;

3. Определяем индуктивность контура:

,

где L измерено в мкГн, f – в МГц, С – в пФ

мкГн

4. Выбираем коэффициент удлинения антенны и находим индуктивность катушки связи с антенной:

;

мкГн

5. Выбираем емкость связи C_свА = 2 пФ и находим коэффициент связи с антенной и коэффициент включения входной цепи к входу УРЧ так, чтобы получить требуемую S_lзк и обеспечить равенство коэффициентов передачи на f_0max и f_0min:

6. Определяем (на верхней частоте поддиапазона) коэффициент включения контура ко входу УРЧ

; где

7. _{Рассчитываем коэффициент связи контура с антенной и емкость связи из условия допустимой расстройки контура антенной:}

, где

МГц;

МГц;

;

пФ

8. Выбираем k_свА:

; ; Выбираем

9. Рассчитываем емкость подстроечного конденсатора:

пФ

10. Коэффициент передачи входной цепи для f_0min и f_0max:

Для f_0min:

Для f_0max:

Проверяем избирательность входной цепи по доп. каналам приема:

;

;

Для зеркального канала: f₀ = 10,2 МГц, f_ЗК = 11,7 МГц

;

дБ

Для канала на промежуточной частоте: f₀ = 5,9 МГц, f_ЗК = 0,75 МГц

;

дБ

Полученное ослабление для канала на промежуточной частоте удовлетворяет требованиям технического задания.

Расчет входной цепи для поддиапазона 2:

МГц; МГц;

1. Выбран трехсекционный блок конденсаторов КПЕ-3 с параметрами

пФ; пФ;

2. Вычисляем максимально допустимую емкость входной цепи:

пФ;

3. Определяем индуктивность контура:

мкГн

4. Выбираем коэффициент удлинения антенны и находим индуктивность катушки связи с антенной:

мкГн

5. Выбираем емкость связи C_свА = 2 пФ и находим коэффициент связи с антенной и коэффициент включения входной цепи к входу УРЧ так, чтобы получить требуемую S_lзк и обеспечить равенство коэффициентов передачи на f_0max и f_0min:

6. Определяем (на верхней частоте поддиапазона) коэффициент включения контура ко входу УРЧ

7. _{Рассчитываем коэффициент связи контура с антенной и емкость связи из условия допустимой расстройки контура антенной:}

МГц;

МГц;

пФ

8. Выбираем k_свА:

; ; Выбираем

9. Рассчитываем емкость подстроечного конденсатора:

пФ

10. Коэффициент передачи входной цепи для f_0min и f_0max:

Для f_0min:

Для f_0max:

Проверяем избирательность входной цепи по доп. каналам приема:

Для зеркального канала: f₀ = 17,6 МГц, f_ЗК = 19,1 МГц

;

дБ

Расчет входной цепи для поддиапазона 3:

МГц; МГц;

1. Выбран трехсекционный блок конденсаторов КПЕ-3 с параметрами

пФ; пФ;

2. Вычисляем максимально допустимую емкость входной цепи:

пФ;

3. Определяем индуктивность контура:

мкГн

4. Выбираем коэффициент удлинения антенны и находим индуктивность катушки связи с антенной:

мкГн

5. Выбираем емкость связи C_свА = 2 пФ и находим коэффициент связи с антенной и коэффициент включения входной цепи к входу УРЧ так, чтобы получить требуемую S_lзк и обеспечить равенство коэффициентов передачи на f_0max и f_0min:

6. Определяем (на верхней частоте поддиапазона) коэффициент включения контура ко входу УРЧ. Следует сказать, что в данной формуле учитывается требуемое ослабление по частоте зеркального канала в параметре d_эр. Вспомним, что на этапе предварительного проектирования была выбрана схема преселектора с двумя резонансными контурами. Общее ослабление по зеркальному каналу можно вычислить по формуле:

Из этой формулы определим требуемую обобщенную расстройку контуров:

7. _{Рассчитываем коэффициент связи контура с антенной и емкость связи из условия допустимой расстройки контура антенной:}

МГц;

МГц;

пФ

8. Выбираем k_свА:

; ; Выбираем

9. Рассчитываем емкость подстроечного конденсатора:

пФ

10. Коэффициент передачи входной цепи для f_0min и f_0max:

Для f_0min:

Для f_0max:

Проверяем избирательность входной цепи по доп. каналам приема:

Для зеркального канала: f₀ = 30 МГц, f_ЗК = 31,5 МГц

;

дБ