Радіоприймальний пристрій радіолокаційних сигналів з розрахунком детектора

Размещено на http://www.allbest.ru/

Размещено на http://www.allbest.ru/

1. Призначення радіоприймальних пристроїв

радіоприймальний схема радіолокаційний детектор

ГОСТ 24375-80 визначає РПП як пристрій, який виділяє сигнали із радіовипромінювання. Його призначено для приймання радіовипромінювання і перетворювання його до виду, який дозволяє виділити та використати зосереджену у ньому інформацію. РПП є нерозривною частиною таких РТС, як системи радіолокації, радіонавігації, радіозв'язку, радіотелеуправління, радіотелеметрії, радіорозвідки. Радіоприймальною системою називають сукупність елементів та пристроїв, призначених для перетворення енергії поля електромагнітних хвиль у місці прийому з метою вилучення з них корисної інформації, що переноситься. Для виконання зазначених функцій будь-яка приймальна система містить приймальну антену, безпосередньо радіоприймач і кінцевий пристрій (рис. 1.1).

Размещено на http://www.allbest.ru/

Размещено на http://www.allbest.ru/

Рис. 1.1. Структурна схема приймальної системи

До складу системи входять джерело радіовипромінювання, лінія передачі та радіоприймальний пристрій. Джерело радіовипромінювання може удавати з себе або радіопередавальний пристрій або пасивний відбивач, що опромінюється спеціальним радіопередавальним пристроєм. Лінія передачі уявляє собою середовище, через яке проходить поширення радіохвиль від джерела радіовипромінювання до радіоприймального пристрою. У літературі радіоприймальним пристроєм називають пристрій, який складається з приймальної антени, радіоприймача і кінцевого пристрою. В приймальній антені під впливом поля вільних електромагнітних хвиль, що випромінюються передавачем або іншими джерелами природного або штучного походження, збуджуються електричні струми високої частоти

Радіоприймач із всієї сукупності електричних коливань, які надходять від антени, виділяє корисні коливання, послабляє завади, підсилює та перетворює корисні коливання таким шляхом, щоб забезпечити найменші втрати інформації, зосередженої у прийнятому коливанні, та нормальну працю кінцевих пристроїв.

Кінцевий пристрій переробляє та відображає прийняту інформацію. Кінцевим пристроєм в залежності від призначення радіоприймального пристрою може бути пристрій автоматичного виявлення радіолокаційних цілей та вимірювання їх координат, електронно-променева трубка, кінескоп, літеродрукуючий апарат (факсимільний), головні телефони тощо. Кінцеві пристрої можуть також служити для формування управляючих сигналів (аналогових та цифрових) для систем управління різного призначення. У літературі часто під радіоприймальним пристроєм розуміють сам радіоприймач, без антени та кінцевого пристрою. Приймальні антени та кінцеві пристрої в наш час являють собою самостійні області радіотехніки та радіоелектроніки.

Приймальні антени і кінцеві пристрої представляють до теперішнього часу самостійні області радіотехніки і радіоелектроніки. Тому теорію і принципи побудови цих пристроїв прийнято вивчати в суміжних навчальних дисциплінах. Приймальні пристрої складають основу й обов'язкову частину будь-якої радіотехнічної системи. Тому радіоприймальні пристрої є предметом вивчення в більшості вузів.

Складність і різноманіття різних радіотехнічних систем, що використовуються в народному господарстві і військовій справі, необхідність застосування практично у кожному з них приймальних пристроїв привели до розвитку різних галузей цієї області радіоелектроніки. Так у залежності призначення приймачі можуть входити складеними структурним елементам в системі радіомовлення, радіозв'язку, телебачення, навігації, радіолокації,

телеметрії, телекерування, радіорозвідки, радіометрії і т.д. Радіоприймачі можуть служити для прийому безперервних та імпульсних сигналів. В свою чергу залежності від виду модуляції розрізняють приймачі амплітудно-модульованих, частотно-модульованих, фазо-і фазокодоманіпульованих сигналів комбіновану модуляцію, а також шумові і шумоподібні сигнали.

1.1 Основні якісні показники радіоприймальних пристроїв

До основних електричних якісних показників радіоприймальних пристроїв (РПП) належать: діапазон робочих частот, чутливість, параметри амплітудно-частотної характеристики, вибірність, динамічний діапазон, перешкодозахисність, якість відтворення сигналу, вихідна потужність.

Діапазоном робочих частот РПП називається смуга частот, в межах якої приймач може плавно або дискретно перестроюватись і здійснювати приймання сигналів, зберігаючи задані якісні показники.

Діапазон робочих частот приймача повинен бути узгодженим з діапазоном робочих частот передавача відповідно радіотехнічної системи. Діапазон робочих частот радіоприймачів, як і радіопередавачів, характеризують межевими частотами діапазону f_min, f_max, коефіцієнтом перекриття К = f_max/f_min, або відносною шириною діапазону

,

де f₀ - середня частота діапазону.

У зв'язкових та радіомовних приймачах, де застосовуються звичайно не спрямовані або слабко спрямовані антени, діапазон робочих частот може бути достатньо широким (коефіцієнт перекривання діапазону може становити К_д = 20… 30). Звичайно його розділяють на декілька піддіапазонівз коефіцієнтом перекривання К_пд = 2…3. В цьому випадку виявляється, що простіше забезпечити зберігання заданих значень якісних показників в усьому діапазоні робочих частот.

У системах ближньої навігації і особливо в радіолокації, де використовуються антени спрямованої дії, діапазон робочих частот приймачів відносно не великий ( 10%) і на під діапазони не розділяється.

Чутливість приймача - це міра його здатності приймати слабкі радіосигнали. Стандартом визначається три вида чутливості радіоприймача:

- чутливість, обмежена шумами;

- порогова чутливість;

- чутливість, обмежена підсилюванням;

Чутливість приймача, обмежена його внутрішніми шумами. Вона оцінюється таким мінімальним рівнем (амплітудою, потужністю) радіосигналу на його вході, при якому на виході приймача забезпечується заданий рівень сигналу і задане відношення сигнал-шум. Чутливість приймача, обмежена шумами, визначається експериментально.

Порогова чутливість - вона оцінюється таким мінімальним рівнем радіосигналу на вході, при якому відношення сигнал/шум на його виході дорівнює одиниці. З цього визначення виходить, що порогова чутливість є різновидом чутливості, обмеженої шумами.

Чутливість радіоприймача, обмежена підсилюванням - визначається таким мінімальним рівнем радіосигналу на вході радіоприймача, при якому досягається заданий рівень сигналу на його виході.

Для визначення чутливості приймача, обмеженої підсилюванням, необхідно встановити максимальний коефіцієнт підсилювання приймача і подати від генератора сигналів на його вхід сигнал такої величини, щоб на виході приймача отримати потрібний рівень сигналу.

Всі види чутливості приймачів дециметрових і більш короткохвильових діапазонів вимірюють в одиницях потужності (ватах) або в децибелах відносно одного вата. Всі види чутливості приймачів дециметрових і більш короткохвильових діапазонів вимірюють в одиницях потужності (ватах) або в децибелах відносно одного вата. Значення чутливості можуть мати значення 10^-10… 10^-16 Вт (або мінус 100… мінус 160 дБ / Вт). Чутливість приймачів метрового і більш довгохвильових діапазонів вимірюється в одиницях напруги (вольтах) і має значення одиниці - десятки мікровольт.

В метровому і більш коротких діапазонах хвиль зовнішні завади слабкі і можливість прийому слабких сигналів визначається власними шумами приймачів. Тому здатність приймачів цих діапазонів приймати слабкі сигнали оцінюють чутливістю, обмеженій шумами, і пороговою чутливістю. В декаметровому і більш довгохвильових діапазонах, навпаки, зовнішні завади (атмосферні, космічні, індустріальні) суттєво перевищують внутрішні шуми приймачів. Тому здатність приймачів приймати слабкі сигнали оцінюють, в основному, чутливістю, обмеженою підсилюванням.

Параметри амплітудно-частотної характеристики. Від форми і параметрів частотної характеристики приймачів залежить відношення сигнал / завада на його виході і якість відтворення сигналу. В радіолокаційних і навігаційних системах якість відтворення сигналу не має суттєвого значення. Основними показниками якості приймання є імовірність виявлення сигналів і точність вимірювання координат об'єктів. В зв'язкових радіомовних приймачах важливим показником є якість (точність) відтворення прийнятого сигналу.

Вибірність - це міра здатності приймача виділяти корисні сигнали і подавляти заважаючи коливання (завади). Добра вибірність приймачів необхідна для забезпечення високої перешкодозахисності і електромагнітної сумісності радіоелектронних засобів.

Вибірність приймання реалізується на основі використовування різниці в параметрах корисних сигналів і завад.

Сигнал може відрізнятись від завад напрямком приходе електромагнітної хвилі, поляризацією, частотою, амплітудою, фазою, часом приймання, статистичною структурою. В залежності від того, за яким з параметрів здійснюється відділення сигналу від завад, реалізуються такі види вибірності: просторова, поляризаційна, частотна, амплітудна, фазова, часова, статистична.

Завадозахищеність - під завадозахищеністю приймача розуміють його здатність зберігати задані якісні показники в умовах дії завад. Висока завадозахищеність особливо важлива для РПП військового призначення, бо ворог безперервно удосконалює засоби утворення завад радіоелектронним засобам і способи їх застосування. Висока завадозахищеність від завад, частота яких відрізняється від частоти корисного сигналу, досягається за рахунок доброї частотної вибірності приймача. Для подавлення завад, спектри яких частково або повністю перекриваються зі спектром корисного сигналу, використовуються інші види вибірності (просторова, часова тощо) і спеціальні види обробки коливань в приймачах.

Динамічний діапазон приймача характеризує діапазон рівнів вхідних сигналів (від мінімального до максимального), при яких спотворення сигналів при обробці в приймачі не перевищують допустимих. Він визначається з амплітудної характеристики приймача U_вих = f(U_вх). Приблизний вигляд амплітудної характеристики приймача зображено на рис 2.1.

Размещено на http://www.allbest.ru/

Размещено на http://www.allbest.ru/



Амплітудна характеристика має дві характерні ділянки: лінійну (початкову) і нелінійну. Під час роботи на лінійній ділянці (при U_вх U_{вх max} або P_вх P_{вх max}) обробка сигналів іде або без спотворення, або спотворення не перевищують допустимих значень. Якщо ж U_вх > U_{вх max}

(P_вх > P_{вх max}), то в приймачі настає перевантаження, спотворення сигналу

перевищують допустимі, може мати місце повна втрата прийнятого сигналу.

Динамічний діапазон характеризує протяжність лінійної ділянки амплітудної характеристики уздовж осі абсцис і визначається відношенняммаксимального рівня сигналу, при якому спотворення не перевищують допустимих(U_вхmax, P_{вх max}), до порогової чутливості приймача (U_{вх пор}, P_{вх пор}). Звичайно динамічний діапазон приймача задають в децибелах

.

Щоб забезпечити обробку з допустимими спотвореннями сигналів з будь-якими можливими рівнями на вході динамічний діапазон приймача повинен бути не менше за динамічний діапазон вхідних сигналів. Розрахунки і практика показують, що динамічний діапазон вхідних сигналів може становити 80… 100 дБ, а інколи і 120 дБ та й більше. Отже, таким повинен бути і динамічний діапазон приймача.



2. Вибір та обґрунтування структурної схеми РПП

При розробці структурної схеми РПП необхідно прагнути до, як умога повного забезпечення потреб технічного завдання на весь радіоприймальний пристрій.

Види структурних схем, як правило визначаються типом схеми РПП.

Для радіолокаційної техніки характерними є три схеми РПП: детекторна, прямого підсилення та супергетеродинна, які представленні на рис 2.1.

Серед представлених типів схем найбільш вдосконаленою є супергетеродинна схема РПП, яка і буде використана при розробці РПП.

Структурна схема супергетеродинного приймача показана на рис. 2.2. Підсилювач проміжної частоти (ППЧ) по відношенню до детектора є підсилювачем високої частоти приймача прямого підсилення, що не перебудовується.

Для попередної частотної селекції за додатковими каналами прийому, що виникають в супергетеродинному приймачі, на вході перетворювача ставлять смуговий фільтр - преселектор.



Размещено на http://www.allbest.ru/

Размещено на http://www.allbest.ru/

Роль преселектора може виконувати також і резонансний підсилювач високої частоти разом з пасивними вхідними колами, що з'єднують його вхід з антеною. Блок перетворювача частоти складається з трьох елементів: нелінійного елемента - змішувача, генератора високочастотних коливань - гетеродина, і фільтра проміжної частоти, роль якого виконує ППЧ.

Коливання, що надходять від антени, фільтруються вхідним колом і ПВЧ, підсилюються ПВЧ і надходять до входу перетворювача частоти. Останній складається із змішувача, смугового фільтра та гетеродина.

Гетеродин - це малопотужний автогенератор. Він генерує синусоїдальні коливання, частота яких відрізняється від частоти сигналів f_c, які приймаються на деяку порівняно невелику проміжну частоту f_п, яку називають проміжною. Частоту гетеродина може бути обрано нижче або вище за частоту f_c.

У першому випадку приймач носить назву приймача з нижньою настройкою гетеродина, а в другому - з верхньою настройкою гетеродина

При впливі на змішувач коливань сигналу і гетеродина в складі його струму виникає безліч комбінаційних частот

Одна з різницевих частот (звичайно при К = 1) вибирається як проміжна при нижній настройці, або при верхній настройці гетеродина.

Смугові фільтри перетворювача частоти і ППЧ настроєно на цю частоту. Тому коливання проміжної частоти ними виділяються і передаються далі, а коливання інших комбінаційних частот подавляються. Таким чином здійснюється перетворення сигналів, які приймаються, на проміжну частоту. При виділенні в смуговому фільтрі перетворювача одної із комбінаційних частот і ефективному подавленні всіх інших частот операція перетворення частоти є у відношенні до сигналу лінійною операцією, тобто перетворення частоти створюється без зміни (спотворення) форми спектра сигналу, або, іншими словами, без зміни (спотворення) закону його модуляції.

Під час перестроювання приймача в діапазоні робочих частот одночасно перестроюються вхідне коло, ПВЧ і гетеродин. При цьому частота гетеродина завжди відрізняється від частоти настройки вхідного кола і ПВЧ на проміжну частоту. Таке перестроювання має назву сполученого, бо спряженого. Завдяки цьому проміжна частота при перестроюванні приймача залишається незмінною у всім діапазоні його робочих частот і перестроювання смугових фільтрів змішувача і ПВЧ не потрібне. ППЧ і ПВЧ в супергетеродинному приймачі створюють однакові операції: підсилювання і фільтрацію коливань. Проте мети цих операцій, тобто функції, які покладаються на ППЧ і ПВЧ, та якісні показники цих елементів приймача істотно відрізняються один від одного. Це обумовлено значною різницею в частотах, на які їх настроєно, і в їх розміщенні у високочастотному тракті приймача: ПВЧ розташований перед перетворювачем частоти і створює підсилювання і фільтрацію коливань на радіочастоті, а ППЧ розташовано після змішувача і створює підсилювання і фільтрацію коливань проміжної частоти. ПВЧ виконує у приймачі дві функції: основне стійке підсилювання коливань та основну вибірність, тобто подавлення близьких від частоти сигналу (сусідніх) частотних каналів, розташованих поз смугою пропускання приймача (рис. 2.3).



Размещено на http://www.allbest.ru/

Размещено на http://www.allbest.ru/

Основна вибірність реалізується внаслідок квазіоптимальної фільтрації, яка створюється у тракті ППЧ. Указані функції покладаються на ППЧ, а не на ПВЧ з таких причин.

По-перше, на більш низькій проміжній частоті технічно простіше, ніж на високій, одержати потрібну, звичайно вузьку у порівнянні з несучою частотою сигналу смугу пропускання, тобто простіше реалізувати квазіоптимальну фільтрацію.

По-друге, у відміні від ПВЧ підсилювач проміжної частоти настроєний на фіксовану частоту і тому не потрібен в перестроюванні. Через те в ППЧ простіше, ніж в ПВЧ, одержати форму АЧХ, близьку до прямокутної.

По-третє, на проміжній частоті можна простіше (при меншій кількості каскадів), ніж на високій частоті, одержати потрібне підсилювання і забезпечити стійкість роботи тракту.

Можливість достатньо просто одержати потрібні частотні характеристики і коефіцієнт підсилювання приймача і їх постійність у діапазоні робочих частот є достоїнством супергетеродинних приймачів у порівнянні з приймачами прямого підсилювання.

ПВЧ у супергетеродинному приймачі виконує такі функції:

По-перше, разом із вхідним колом здійснює так звану попередню вибірність. З назви цієї функції вхідне коло й ПВЧ вкупі називають преселектором приймача. Необхідність у попередній (перед змішувачем) вибірності викликано суттєвим недоліком супергетеродинного приймача - наявністю побічних частотних каналів приймання. На рис. 2.4. показано основний канал приймання (частота f_c), канал проміжної частоти (f_п), дзеркального каналу (f_дз=f_г-f_п) та інші канали (f_пбк = kf_г f_п).

Якщо коливання на будь-якій з вказаних частот надійде до входу змішувача, у складі струму змішувача виникає коливання проміжної частоти, а потім підсилюється в ППЧ.

Размещено на http://www.allbest.ru/

Размещено на http://www.allbest.ru/

Найнебезпечним з побічних каналів є дзеркальній канал, оскільки його частота найближча до частоти сигналу, ніж частоти інших побічних каналів. У приймачах, які працюють у діапазонах низьких частот і мають верхню частоту настройки гетеродина, може виявитися більш небезпечним канал проміжної частоти.

Подавлення побічних каналів приймання здійснюється преселектором, який установлено перед змішувачем. Для того, щоб не пропустити до входу змішувача завади на частотах побічних каналів, преселектор повинен мати достатньо вузьку (менш ніж значення проміжної частоти) смугу пропускання (рис. 2.4.). З іншого боку, смугу пропускання, навіть при наявності такої можливості, не можна вибирати дуже вузькою (близькою до ширини спектра сигналу). Інакше зміни смуги пропускання і форми АЧХ пре селектора, які виникають при перестроюванні приймача, можуть завдати істотний впливна смугу пропускання і форму АЧХ всього приймача. Для того, щоб смуга пропускання і форма АЧХ приймача визначалися відповідними характеристиками ППЧ і не змінювались під час перестроювання приймача, необхідно, щоб смуга пропускання преселектора на будь-якій з робочих частот.

Для того, щоб АЧХ приймача визначалася АЧХ ППЧ і не змінювалась при перестроюванні, необхідно, щоб смуга пропускання преселектора перевищувала смугу пропускання ППЧ не менш ніж у 3…5 разів перевищувала смугу пропускання ППЧ. При цьому преселектор забезпечує вибірність на побічних частотних каналах, але не забезпечує вибірність на сусідніх частотних каналах, тобто не подавляє коливання на частотах, близьких до частот корисного сигналу. Вибірність на сусідніх частотних каналах, яку називають основною вибірністю, як було указано раніше, здійснює ППЧ.

По-друге ПВЧ забезпечує високу чутливість, обмежену шумами. Для цього він повинен бути малошумлячим і мати високий коефіцієнт підсилювання потужності К_р.

Проте при великих К_р виникає небезпека самозбудження ППЧ і проникнення на вхід змішувача завад побічних частотних каналів. Через те з компромісних міркувань вибирають К_р = 10…100 (а коефіцієнт підсилювання напруги (К_u = 3…10). Для цього застосовують 1…3 каскади ПВЧ.

Оскільки коефіцієнт підсилювання напруги всього тракту високої частоти має становити 10⁵…10⁶, то коефіцієнт підсилювання напруги ППЧ повинен бути 10⁴…10⁵, а у випадку, коли коефіцієнт передачі змішувача менше, ніж одиниця, - 10⁵…10⁶. Для цього необхідно мати 4…8, а іноді і більше каскадів ППЧ.

Вхідне коло в супергетеродинному приймачі виконує такі ж функції, як і приймачі прямого підсилювання.

Різновидом супергетеродинних приймачів з однократним перетворюванням частоти є приймачі прямого підсилювання (які іноді називають також гетеродинними приймачами). У таких приймачах частоту гетеродина вибирають рівною частоті прийнятого сигналу, або в ціле число разів менше від неї (частіше за все в 2 рази). Для підтримування такого

співвідношення частот сигналу і гетеродина застосовують систему автопідстройки частоти і фази гетеродин під частоту і фазу сигналу. У такому приймачі проміжна частота дорівнює нулю, тобто на виході змішувача виділяється коливання звукової частоти.

Перевагою таких приймачів є відсутність дзеркального каналу приймання, висока стабільність роботи. Однак у порівнянні з супергетеродинними мають гіршу чутливість і частотну вибірність. У них важко отримати високий коефіцієнт підсилювання. Застосовуються в основному радіоаматорами для приймання передач місцевого радіомовлення.



3. Розрахунок структурної схеми РПП

3.1 Розрахунок смуги пропускання РПП та розподіл її між окремими блоками

Смуга пропускання супергетеродинного РПП визначається за виразом 3.1. [3. ст. 15].

(3.1.)

- максимальна частота модуляції та індекс модуляції

- ширина спектру приймального сигналу;

- коефіцієнт співпадання відхилених частот;

- коефіцієнт автопідстройки частоти;

- максимальне можливе відносне відхилення частоти передатчика;

- максимальне можливе відносне відхилення проміжної частоти;

- максимальне можливе відносне відхилення частоти гетеродина (на тунельному діоді);

- частота Доплера;

- частота першого гетеродина;

- швидкість світла в вакуумі;

- проміжна частота;

- смуга пропускання РПП.

Розподіл смуги пропускання РПП між блоками

- розподіл смуги пропускання на БВЧ;

- розподіл смуги пропускання на БПЧ;

- розподіл смуги пропускання на БНЧ;

3.2 Розрахунок припустимого коефіцієнта шуму та вибір типу схеми перших каскадів РПП.

Коефіцієнт шуму Ш радіоприймального пристрою без урахування пасивних елементів між антеною й першим каскадом приймача можна знайти: вираз 3.2. [3. ст. 20].

- постійна Больцмана;

- стандартна температура;

- смуга пропускання РПП.

- відносна шумова температура антени;

- коефіцієнт розрізнення;

- абсолютна шумова температура антени;

Вт. - чутливість РПП.

Ш=6.131-коефіцієнт шуму

Вибір типу схеми перших каскадів

Враховуючи, що шумові характеристики перших каскадів визначають коефіцієнт шуму всього РПП, тоді по графіку рис. 2.1 [3. ст. 24] можна вибрати тип першого каскаду РПП. для цього необхідно розрахувати шумову температуру за формулою 3.3. [3. ст. 22].

(3.3.)

- стандартна температура;

- коефіцієнт шуму РПП;

- шумова температура.

Відповідно до графіку, рис. 2.1 [3. ст. 24], обираємо тип першого каскаду РПП - підсилювач радіочастоти на лампі біжучої хвилі (ЛБХ), з коефіцієнтом підсилення К_р = (25….70).

3.3 Розрахунок коефіцієнта підсилення РПП

Після вибору першого каскаду РПП необхідно визначити загальний коефіцієнт підсилення лінійної частини РПП (до детектора).

Коефіцієнт підсилення лінійної частини РПП визначається за виразом 3.4. [3. ст. 25].

(3.4.)

- амплітуда напруги на вході детектора;

- амплітуда мінімальної ЕРС на вході РПП;

- активний опір антени;

Вт. - чутливість РПП.

або 55.2 дБ - коефіцієнт підсилення лінійної частини РПП.



3.4 Вибір проміжної частоти і типу підсилювача проміжної частоти

Вибираючи проміжну частоту необхідно дотримуватись наступних вимог:

- Проміжна частота повинна бути поза діапазоном робочих частот;

- Проміжна частота повинна забезпечувати задані ослаблення по сусідньому та дзеркальному каналам прийому;

- Проміжна частота повинна забезпечувати можливість конструктивної реалізації затухань контурів міжкаскадних кіл.

Згідно таблиці 2.1 [3. ст. 13]. обираємо величину проміжної частоти, та мінімальне згасання контурів та ємностей монтажу на проміжній частоті:

1.Ч астота приймає мого сигналу - 1ГГц;

2. Проміжна частота - 45 МГц;

3.Мінімальне згасання контурів на проміжній частоті - 0.008;

4.Ємність монтажу на проміжній частотім - 1 пФ.

Тип підсилювача проміжної частоти обираємо виходячи з наступних міркувань:

Розрахуємо відносну смугу пропускання за виразом 3.5. [3. ст. 189].

(3.5.)

- смуга пропускання ППЧ;

- проміжна частота;

- відносна смуга пропускання.

З таблиці порівняльні параметри ППЧ по відносній смузі пропускання обираємо тип ППЧ:

Тип ППЧ	Відносна смуга пропускання	Вибірковість по сусідньому каналу прийому
Двохконтурний ППЧ	< 0.1



Отже, після проведених розрахунків обираємо тип підсилювача проміжної частоти - двохконтурний ППЧ.



4. Розробка блока, що розробляється

У сучасних радіоприймачах, призначених для прийому амплитудно-модульованих(АМ), частотно-модульованих(ЧМ) або фазомодульованих(ФМ) сигналів, використаються детектори на напівпровідникових діодах як у дискретному, так й в інтегральному виконанні. У цей час знаходять широке застосування крапкові германієві й кремнієві діоди. Найважливішими перевагами напівпровідникових діодних детекторів є мінімальні перекручування детектуємих сигналів, малі розміри, невеликі ємності між електродами, більша крутість характеристики, висока механічна міцність і великий термін служби. Разом з тим, детектори на напівпровідникових діодах не позбавлені недоліків. Істотними з них є великий розкид параметрів і сильна залежність від температури, невисокий і непостійний зворотний опір й інших.

Для детектування фазо модульованих сигналів використовуються фазові детектори, які по своїй схемі поділяться на балансні та кольцеві. Основними перевагами балансних детекторів є високий коефіцієнт передачі, простота виготовлення. Схеми балансних детекторів забезпечують однозначне вимірювання фаз в пределах от 0 до 180 на частоті 1 МГц. (мал. 7.7.б).

Балансні фазові детектори можуть бути використанні в роботі в якості імпульсно фазових детекторів. При цьому детектори мають суттєві недоліки:велику залежність від нуля амплітудно - фазової характеристики, та баланса схеми і наявності пульсації вхідної напруги. Саме цьому в схемах найчастіше використовуються складні імпульсні фазові детектори.



5. Порядок розрахунку балансного детектора фазо модульованих сигналів

Вихідними даними для розрахунку балансного детектора фазо модульованих сигналів є:

- максимальне розузгодження фази початкового фазового зсуву

;

- проміжна частота fп=45 МГц;

- час перехідного процесу .

Розрахунок доцільно проводити в наступному порядку.

1. Вибрати напівпровідниковий діод і визначити ємність навантаження детектора так, щоб його гранична частота перевищувала проміжну частоту приймача, зворотній опір та крутизна по можливості більшими. При цьому для одержання більшого коефіцієнта передачі детектора ємність навантаження доцільно вибирати мінімальної.

По довідковим данним вибираємо діод типу Д9Б з такими параметрами:

S=250 мОм - крутизна;

Ri обр =0,12 МОм - зворотній опір;

Сg=2 пФ - міжелектродна ємність.

2. Визначимо ємність навантаження детектора з умови забезпечення великого коефіцієнта передачі детектора за формулою (7.61).:

3. Розахувати опір навантаження детектора з умови неспотворюючої передачі детектором фронта та спаду імпульсу за формулою (7.22) літ.3 ст. 255:



4. перевіримо виконання умови (7.63):

;

Виберемо

5. Для простоти вхідних трансформаторів задамося

;

6. З урахуванням відношень (7.67) та (7.68), задамося:

7. За формулою (7.64) визначимо напругу

8. Розрахуємо амплітудно-фазову характеристику за формулою (7.70), заранее задавшись та визначивши кривизну амплітудно-фазової характеристики (7.71) та коефіцієнт передачі фазового детектора (7.72):



;

Розрахунки амплітудно фазової характеристики детектора

	0	45	90	135	180
	0	-0.28	-0.51	-0.29	0



Висновок

В сучасних радіоприймачах, призначених для прийому амплітудно-модульованих (АМ), частотно-модульованих (ЧМ), або фазомодульованих (ФМ) сигналів, використовуються детектори, як в дискретному так і в інтегральному виконанні. В теперішній час широке застосування находять точкові германієві і кремнієві діоди. Найважливішою перевагою полупровідникових діодних детекторів являється мінімальний зсув сигналу детектора який використовують, малі розміри, невеликі ємності між електродами, велика крутизна характеристики, велика механічна стійкість і великий строк служби. Для детектування фазо модульованих сигналів використовуються фазові детектори, які по своїй схемі поділяться на балансні та кольцеві. Основними перевагами балансних детекторів є високий коефіцієнт передачі, простота виготовлення. Схеми балансних детекторів забезпечують однозначне вимірювання фаз в пределах от 0 до 180 на частоті 1 МГц. (мал. 7.7.б).

Балансні фазові детектори можуть бути використанні в роботі в якості імпульсно фазових детекторів. При цьому детектори мають суттєві недоліки:велику залежність від нуля амплітудно - фазової характеристики, та баланса схеми і наявності пульсації вхідної напруги. Саме цьому в схемах найчастіше використовуються складні імпульсні фазові детектори.

Отже я вважаю, що завдання курсового проектування виконане в повному обсязі, оскільки в процесі проектування бути повністю реалізовані технічні вимоги завдання.



Список використаної літератури

1. Орлов Е.І., Шимук С.С., Шеверталов Ю.Б. Правила виконання графічних і текстових документів: Посібник з дипломного і курсового проектування. - 3-е вид. перероб. І доп. - Харків: ХВУ, 1999. -100 с.

2. Приемные устроцства радиолокационних сигналов / В.И. Гапон, В.Д. Молчанов, Л.К. Никонов и др.; Под ред. Ю.Н. Седышев. - Х.: ВИРТА, 1973. - 294 с.

3. Радиоприемные устройства. Пректирование и расчет / Под ред. В.Е. Пустоварова. - ХВУ. 1999. с.

Размещено на Allbest.ru

...