Радиоприемные устройства
методическая разработка по теме

Методическая разработка

по предмету: радиоприемные устройства

 тема: Выбор параметров избирательной системы тракта радиочастоты.

Разработал: зав. лабораторией

Шигаев А.В.

Избирательная система тракта сигнальной частоты обеспечивает избирательность приемника по зеркальному каналу и принимает участие в формировании общей резонансной характеристики приемника. К параметрам избирательной системы тракта сигнальной частоты относятся число контуров п и их эквивалентная добротность Qэ. Исходными величинами для определения этих параметров служит избирательность по зеркальному каналу d з.к. и полоса пропускания тракта сигнальной частоты.

В супергетеродинных приемниках с одним преобразователем частоты ослабление зеркального канала обеспечивает только преселектор, т.е. контура входной цепи и УРЧ, а ослабление соседнего канала - в основном УПЧ и частично преселектор. Резонансные характеристики преселектора и УПЧ должны быть такими, чтобы линейный тракт (преселектор и УПЧ с преобразователем частоты ) обладал полосой пропускания не меньше заданной П.

1.4.1. Добротность контуров преселектора Qэ должна быть рассчитана так, чтобы контура преселектора удовлетворяли одновременно двум условиям: обеспечивали избирательность по зеркальному каналу d з.к. и пропускали полосу, не меньше заданной П. Таким образом значение Qэ находят:

а) из условия обеспечения избирательности по зеркальному каналу (на fo max- наихудшие условия)

                        (1.4)

для диапазона коротких волн

                                (1.5)

Так как 2fпр

б)из условия обеспечения полосы пропускания (на f о min-наихудшие условия)

                               (1.6)

причем П1 ≥2 (Fb+Δ f сопр+ +Δf г)- полоса пропускания тракта сигнальной частоты,

где Fb- верхняя модулирующая частота,

+Δf сопр- ошибка сопряжения настроек контуров, которую для КВ выбирают в пределах 10-20 кГц, для ДВ-1-3 кГЦ, для СВ- 2-5 кГц,

+Δf г- нестабильность частоты гетеродина, которая лежит в пределах (0,5-

1)-10-3f г max ,

Мк- коэффициент частотных искажений контура, которым предварительно задаются в следующих пределах:

- для ДВ Мк= 0,6-0,8, для СВ Мк = 0,7-0,9,

- для КВ Мк= 0,9-0,95;

в)искомую величину добротности - из условия:

(Qэ.п.>Qэ >Qэ.и.

Если при n=1(т.е. в преселекторе имеется только один контур входной цепи) окажется, что Q э.и. > Q э.п., то это означает, что с помощью одной входной цепи обеспечить заданные показатели невозможно. В этом случае надо взять количество контуров преселектора n=2 и вновь произвести расчет, чтобы выполнить условие (1-7).

Для окончательного выбора значения эквивалентной добротности из условия (1-7) необходимо также учесть следующие обстоятельства:

1. Полученное значение Qэ должно быть практически осуществимым. В транзисторном приемнике контур шунтируется малым

входным сопротивлением транзистора, в результате чего собственная (конструктивная) добротность контура Q уменьшается. Поэтому выбираемое значение Qэ не должно превышать 0,8Q а значение Q рекомендуется выбирать не более 140.

2. Для того чтобы входное сопротивление транзистора вносило в контур нужное затухание и снижало собственную добротность контура Q до необходимого значения Qэ, контур обычно связывают с транзистором через катушку связи L св.

Нужная связь достигается при соответствующем параметре связи (коэффициент включения) рб, который следует рассчитывать на верхней частоте поддиапазона, так как на ней эквивалентное сопротивление Rэ контура максимально и поэтому шунтирование со стороны транзистора является наибольшим.

3. На нижней частоте диапазона при постоянном  рб шунтирующее действие транзистора станет меньше, эквивалентная добротность контура Qэ возрастает и условие (1-7) может оказаться нарушенным. Поэтому значение Qэ следует выбирать из условия (1-7) по возможности ближе к значению Qэ.и., тем самым увеличиваются допустимые пределы шунтирования контура транзистором.

4. Выбранное значение Qэ следует приравнять к добротности на максимальной частоте Qэ (max)* и затем рассчитать значение добротности на минимальной частоте Qэ(min) по формуле:

(1.8)

*- Применяемые в формулах ( пп. 4 и 5) индексы max. и min., заключенные в скобки , указывают, на какой частоте определяется величина.

Причем:

где δэ (min)- эквивалентное затухание контура на f min;

δ- собственное затухание контура;

δэ (mах)=1/Qэ (max)- эквивалентное затухание контура на максимальной частоте;

Rвx(max), Rвx(min) -входное сопротивление транзистора на максимальной и минимальной частотах, Rbx =R 11 в табл.1-1

5. После определения Q э (min) окончательно проверяется условие (1-7) так, чтобы

Qэ.п. > Qэ (min), Qэ (max) > Qэ.и.

Если эти условия выполняются, то окончательно эквивалентную добротность контура берем

Q э =Q э (max).

1.4.2.Определяем ослабление соседнего канала d с.к.пр контурами пресе- лектора:

        (1-9)

где Δf = 10 кГц

d с.к.пр (дБ) = 20 lg d с.к.пр                                (1-10)

1.4.3.Определяем фактически вносимые частотные искажения Мк:

 (1-11)

где П1 - полоса пропускания тракта сигнальной частоты из формулы

1.4.4. Определяем ослабление канала промежуточной частоты контурами преселектора:

                                                                        (1-12)

где f `с : на ДВ- fo max ,

на СВ и КВ- fo min,

dк.пр (дБ) = 20 lg dк.пр.                                        (1-13)

Если рассчитанное dк.пр ≥ dк.пр . з, то выбранная схема преселектора обеспечивает нужное ослабление канала промежуточной частоты. Если же

dк.пр .< ≥ dк.пр .з, то в схему преселектора следует включить специальный фильтрующий элемент (фильтр-пробку), обеспечивающий недостающее ослабление.

В приемниках с наружной антенной заградительный фильтр ставится между антенной и входной цепью приемника. На рис. (1-2 a) приведена схема включения запирающего фильтра ( фильтра-пробки). Используемый в качестве фильтра параллельный колебательный контур, настроенный на частоту f пр, включен последовательно в цепь антенны; вследствие своего большого сопротивления контур является препятствием для сигнала промежуточной частоты. Другой вид запирающего фильтра и его схема включения представлены на рис.(1-2, б). В этом случае в качестве фильтра используется последовательный колебательный контур, включенный параллельно входу приемника и настроенный на промежуточную частоту. При резонансе сопротивление такого контура падает до малой величины и вход приемника оказывается замкнутым по промежуточной частоте практически накоротко. Фильтр с одиночным контуром обеспечивает добавочное ослабление в 20-25 раз (26-28 дБ).

Рис. 1-2. Схемы входных цепей супергетеродинного приемника с заградительными фильтрами, настроенными на промежуточную частоту.