Проектування радiомовних приймачiв

 

     При цьому можливо нерівність Е_А < Ер, що забезпечує додаткову можливість прийому великої кількості  радіостанцій з відношенням сигнал — завада  γ_ВИХ < γ_{ВИХ ТЗ} . Величина U_Д в АМ тракті визначається типом діода, допустимими нелінійними спотвореннями, схемою автоматичного регулювання посилення. Табл. 3 побудована стосовно типової схеми діодного детектора. Під величиною U_Д в ЧМ тракті мають напругу, прикладену до входу АЕ перетворювача виду модуляції. Якщо АМ або ЧМ детектор входить до складу ІС, під величиною U_Д розуміють напругу на вході ІС.  

       Напруга U_Д„ визначається схемою частотного детектора, типом діодів, вимогами до придушення паразитної амплітудної модуляції і допустимими нелінійними спотвореннями. Як видно з Табл. 6, вхідний рівень, необхідний для роботи дробового детектора, на один— два порядки нижче, ніж у частотного дискримінатора, що і зумовило його повсюдне застосування. 

                                                                                                                                                               
 
 
 
 
 
 

Таблиця 9.   Мінімально-допустимі  напруги  на  вході амплітудного і частотного детекторів U_Д, мВ                                                                                                                       

 

    4. Проектування тракту радіочастоти

Основні вимоги, що пред'являються до тракту сигнальної радіочастоти:

• діапазон робочих частот (f_Н …f_В );
• селективність по дзеркальному каналу σ_ЗК,
• селективність по заваді з частотою, рівною проміжною f_ПР,
• нерівномірність АЧХ σ _П в межах заданої смуги пропускання П.

    4.1. Розрахунок структурної схеми тракту РЧ починають з розбиття діапазону приймання на піддіапазони (проводить тільки на КВ, де найбільша густина розподілу станцій). На відміну від інших діапазонів, на КВ радіостанції розміщуються на окремих ділянках 3,95... 4,0; 4,75 ... 4995; 5,005 ... 5,06; 5,95 ... 6,2; 7.1...7.3; 9,5 ... 9,775; 11,7 ... 11,975 Мгц. При розрахунку розтягнутих піддіапазонів приймають коефіцієнт запасу по перекриттю рівним 0,5... 1 %.

     Розділення діапазону робочих частот на піддіапазони

     Діапазон робочих частот приймача розділяють на піддіапазони, якщо коефіцієнт перекриття діапазону приймача більше коефіцієнта перекриття діапазону вживаних резонансних систем із змінною настройкою, а також якщо вимагається отримати більш високі і постійні по діапазону чутливість і селективність, більш плавну настройку, велику точність частоти настройки приймача. При цьому необхідно враховувати, що при збільшенні числа піддіапазонів ускладнюється схема, конструкція і експлуатація приймача, зростає його об'єм і маса, зменшується надійність, дорожчає виробництво, збільшується час перебудови приймача. Тому при розподілі діапазону робочих частот на піддіапазони ухвалюють компромісне рішення, що враховує всі вимоги, що пред'являються до приймача.

Відомі три  способи розділення діапазону робочих  частот на піддіапазоні:

1) спосіб рівних  коефіцієнтів перекриття піддіапазону;

2) спосіб рівних  частотних інтервалів;

3) комбінований  спосіб (нижня ділянка загального  діапазону розбивається за способом  рівних коефіцієнтів перекриття  піддіапазону, верхній — за способом  рівних частотних інтервалів).

При виборі способу  розділення на піддіапазони треба враховувати:

1)  групу складності  приймача, його призначення і  умови експлуатації;

2)  діапазон  робочих частот і спосіб перебудови  приймача в піддіапазонах; 

3) вид структурної  схеми професійного приймача, вибраної  виходячи з вимог до стабільності  настройки; 

4) вид системи установки і індикації частоти настройки.

     Знання групи складності приймача необхідне для оцінки комплексу вимог до приймача, зокрема частотної точності, чутливості і селективності і їх постійності в діапазоні робочих частот приймача, а також для оцінки допустимості ускладнення схеми і конструкції. Оцінка діапазону робочих частот проводиться по коефіцієнту перекриття діапазону:

                                                к_{Д пр} == f _{0 max} / f _{0 min} ,

 де f _{0 max} , f _{0 min} — мінімальна і максимальна робочі частоти приймача. Якщо значення к_{Д пр} більше коефіцієнта перекриття діапазону к_{Д р} вибраної резонансної системи (табл. 7), те розділення на піддіапазони неминуче.

   

 При розділенні діапазону робочих частот приймача на піддіапазони за способом рівних коефіцієнтів піддіапазону к_ПД контури тракту РЧ містять мінімальне число елементів, прості по схемі і конструкції. Для сполучення налаштування контурів тракту РЧ і гетеродина в контурі гетеродина доводиться включати додаткові елементи, що знижує стабільність частоти гетеродина. При розділенні за способом рівних частотних інтервалів Δ f_ПД різко зростає число піддіапазонів, і, отже, ускладнюються схема і конструкція приймача. Проте при такому способі розділення легше виконати вимоги до точності установки частоти на верхніх піддіапазонах. Вибір типу розділення діапазону робочих частот залишається за проектантом. 

Таблиця 10. Максимальні значення коефіцієнта перекриття діапазону к_{Д р}  резонансних систем                                                                                                       

 

   Розділення  на піддіапазони з  постійним коефіцієнтом перекриття. При розділенні за цим способом (частіше для приймачів 1 та 2 груп складності) коефіцієнти перекриття у всіх піддіапазонах однакові і не повинні перевищувати, з одного боку, коефіцієнти перекриття контурів в даному діапазоні радіочастот і, з другого боку, допустиме значення, при якому досягається задана точність установки частоти налаштування приймача. Якщо вважати, що відстань по шкалі настройки між несівними частотами сусідніх каналів повинна бути не менше одного розподілу шкали, то для самого високочастотного піддіапазону допустимий коефіцієнт перекриття К_ПД.ДОП :

                                  

де Δf _C.К — мінімальна  різниця   між   сусідніми   каналами; 

 l_Ш — довжина шкали настройки   приймача;  

 ΔL_Ш—дистанція   між сусідніми розподілами шкали. 

  Довжина шкали настройки складає звичайно 100...250 мм, відстань між сусідніми розподілами шкал ΔL_Ш = 0,5..1 мм.

   Розділення  на піддіапазони з  постійним інтервалом частот. При розділенні за цим способом (частіше для приймачів 0 групи складності) частотні інтервали у всіх піддіапазонах рівні і не повинні перевищувати значення, відповідного максимальному реалізовуваному коефіцієнту перекриття піддіапазону: 

                                  

                                                                                                      

Як пристрій налаштування на ДХ, СХ, КХ (АМ тракт) по конструкторських і економічних міркуваннях використовують конденсатор змінної ємності (звичайно 5...280 пФ в переносних і 10 ... 430 пФ в стаціонарних моделях). В автомобільних приймачах, як правило, застосовують ферроваріометри, які забезпечують більш високу надійність в умовах сильних вібрацій. На УКХ-ЧМ діапазоні використовують варікапні матриці КВС—111 А, рідше малогабаритні конденсатори змінної ємності (2 ... 16 пФ). Звичайно при використовуванні варікапів окрім основної настройки передбачають можливість фіксованої настройки. Останніми роками починається застосування варікапних матриць (АВС-120) також на діапазонах ДХ, СХ, КХ.  

     Максимально допустимий по нелінійних спотвореннях змішувача коефіцієнт передачі тракту радіочастот (РЧ) знаходять так:  

                                  К_{РЧ max} = U_ЗМ / Е_А 

  де Е_А = Е_{А ТЗ} /а_Е ;  Е_{А ТЗ} — норма  чутливості (згідно до технічного завдання);

 а_Е = 3 ... 5 — коефіцієнт запасу.

  Величину U_ЗМ визначають для змішувачів радіомовних приймачів на біполярних транзисторах і ІС U_СМ = (10 ... 1000) мкВ; для кільцевих діодних змішувачів і змішувачів на польових транзисторах   ця норма може повинна бути збільшена на декілька порядків.

  

Таблиця 11. Коефіцієнти передачі каскадів радіомовних приймачів на біполярних транзисторах і напівпровідникових діодах