Определение количества фильтров, обеспечивающих заданную избирательность и полосу пропускания тракта сигнальной частоты

 

Из условия обеспечения избирательности по зеркальному каналу, добротность должна быть не менее:

 

 

где d _{3 K} - избирательность по зеркальному каналу в разах;

п - количество контуров тракта сигнальной частоты (примем n=2).

Избирательность по зеркальному каналу в децибелах равна:

 

S_ЭК = 20 * lg ,

= 10 .

=10^59/20=891.

 

Так как увеличение числа контуров тракта сигнальной частоты не приводят к снижению добротности до требуемому значению, поэтому применим двукратное снижение напряжения, при этом f_р1=24МГц.

Из условия обеспечения полосы пропускания, добротность контуров тракта сигнальной частоты должна быть не более:

 

где Мк - частотные искажения тракта сигнальной частоты в разах.

Принимаем частотные искажения на уровне 0.707, равными 3дБ (М_ДБ=3дБ), тогда:

Мк=10^0,3/20=1,035.

Искомая величина эквивалентной добротности определяется с учетом обеспечения как избирательности по зеркальному каналу, так и полосы пропускания:

 

Q_ОП > Q_Э > Q_ОЗ.

 

Учитывая то, что практически реализуемой эквивалентной добротностью является Q_э ≤ 100, принимаем Q_э = 100.

Фильтры промежуточной частоты определяют полосу пропускания приемника и его избирательность по соседнему каналу.

Для обеспечения избирательности по соседнему каналу 49дБ будем использовать фильтр сосредоточенной селекции (ФСС), состоящий из 5 звеньев, каждое из которых обеспечивает избирательность в 10 дБ.

 

 

2.
Обоснование функциональной схемы радиоприемника

 

На рисунке 2.1 представлена структурная схема заданного варианта супергетеродинного приемника.

 

Рисунок 2.1 Структурная схема приемника

 

Во входной цепи приемника выделяется сигнал высокой частоты, предварительно выделяя принимаемую станцию.

На следующем этапе сигнал усиливается усилителем высокой частоты (УВЧ), и его спектр сдвигается в область низких частот при помощи преобразователя частот, в который включает в себя смеситель и гетеродин. Гетеродин - генератор высокой частоты. Непосредственное преобразование происходить в смесителе, который выдает сигнал с промежуточной частотой полученной отниманием из частоты гетеродина частоты сигнала. То есть:

 

.

 

Далее сигнал поступает на каскад усилителя промежуточной частоты (УПЧ), где происходит усиление принимаемой станции, для того чтобы детектор мог нормально работать.

Детектор преобразует модулированный высокочастотный сигнал в колебания низкой частоты.

Усилитель низкой частоты (УНЧ) дает усиление по мощности, которое необходимо для работы громкоговорителя.

3. 
Составление структурной электрической схемы

 

Предварительный расчет определил, что приемник должен содержать входную цепь, один каскад УВЧ, два преобразователя частоты и два каскада УПЧ, причем количество необходимых звеньев ФСС после УВЧ - 2, а для УПЧ - 5.

Автоматическая подстройка частоты (АПЧ) устанавливается при значительной нестабильности частоты гетеродина и обычно в диапазоне СВЧ. При α_г > 10^-5 АПЧ может быть применена и в УКВ диапазоне.

Если предварительный расчет показывает, что расширение полосы пропускания приемника за счет ухода частоты гетеродина не превышает 20%, то АПЧ может не устанавливаться. Система автоматической регулировки усиления (АРУ) применяется для выравнивания уровней принимаемых сигналов и подавление замираний в диапазоне коротких волн у приемников с амплитудной модуляции. В приемниках ЧМ - сигналов подавление паразитной амплитудной модуляции обеспечивается ограничением сигнала промежуточной частоты перед его детектированием, и АРУ не используется.

Учитывая вышеизложенное, изобразим структурную схему приемника (рисунок 3.1).

 

Рисунок 3.1 Структурная электрическая схема приемника без АПЧ.