АвтоАвтоматизацияАрхитектураАстрономияАудитБиологияБухгалтерияВоенное делоГенетикаГеографияГеологияГосударствоДомДругоеЖурналистика и СМИИзобретательствоИностранные языкиИнформатикаИскусствоИсторияКомпьютерыКулинарияКультураЛексикологияЛитератураЛогикаМаркетингМатематикаМашиностроениеМедицинаМенеджментМеталлы и СваркаМеханикаМузыкаНаселениеОбразованиеОхрана безопасности жизниОхрана ТрудаПедагогикаПолитикаПравоПриборостроениеПрограммированиеПроизводствоПромышленностьПсихологияРадиоРегилияСвязьСоциологияСпортСтандартизацияСтроительствоТехнологииТорговляТуризмФизикаФизиологияФилософияФинансыХимияХозяйствоЦеннообразованиеЧерчениеЭкологияЭконометрикаЭкономикаЭлектроникаЮриспунденкция

Расчет избирательности радиоприемного устройства

Читайте также:
  1. D. Акустический расчет
  2. I. Расчет номинального значения величины тока якоря.
  3. I. Расчет режимов резания на фрезерование поверхности шатуна и его крышки.
  4. I. Расчет тяговых характеристик электровоза при регулировании напряжения питания ТЭД.
  5. II. Расчет номинального значения величины магнитного потока.
  6. II. Расчет силы сопротивления движению поезда на каждом элементе профиля пути для всех заданных скоростях движения.
  7. III. Расчет и построение кривой намагничивания ТЭД.
  8. IV. Расчет механической мощности, реализуемой электровозом при движении с установившимися скоростями на заданных элементах профиля пути.
  9. IV. Расчет частоты вращения вала двигателя.
  10. V. Расчет и построение скоростной характеристики ТЭД, отнесенной к ободу колеса электровоза.
  11. V. Расчет тяговых характеристик электровоза при регулировании возбуждения ТЭД.
  12. V. Расчет энергии, отдаваемой электровозом на тягу поезда на каждом элементе профиля пути.

 

Пусть задана структурная схема супергетеродинного приемника (рис. 1), на входе которого действуют:

сигнал с частотой fс=9.80 МГц и амплитудой UсА=55 мкВ;

три помехи с частотами и амплитудами: fп1=7.40 МГц, Uп1А=140 мВ, fп2=6.11 МГц, Uп2А=190 мВ, fп3=9.78 МГц, Uп3А=230 мВ.

В приемнике используется нижняя настройка, т. е fпч= fс – fг.

Значение промежуточной частоты: fпч =1.6 МГц.

Во входном устройстве применен одноконтурный фильтр с K0ву = 0.4, Qкэ = 60.

Резонансный УРЧ имеет К0урч = 5, Qкэ = 70.

Преобразователь частоты построен по кольцевой схеме.

Параметры ФСИ: ΔF =15 кГц, Sск =8 дБ/кГц, σпп = 3 дБ.

1. Рассчитываем частоту гетеродина

2. fг = fс – fпч = 9.8 – 1.6 = 8.2 МГц2. По формуле (17) определяем частоты каналов (fкп) приема при q, s< 2, fг=8.2 МГц, fпч=1.6 МГц. Результаты расчетов сводим в табл. 4.

Таблица 4 - Результаты расчетов

q s fКП, МГц Примечания
    1.6 Канал на ПЧ fП = fПЧ
    3.2   2 ∙ fП= fПЧ
    9.8 Основной канал fС - fГ = fПЧ
    6.6 Зеркальный канал fГ- fП = fПЧ
    4.9   2 ∙ fП - fГ= fПЧ
    3.3   fГ-2 ∙ fП= fПЧ
        fП-2 ∙ fГ= fПЧ
    14.8   2 ∙ fГ - fП= fПЧ
        2 ∙ fП-2 ∙ fГ= fПЧ
    7.4   2 ∙ fГ - 2 ∙ fП= fПЧ


Убеждаемся, что один из каналов приема соответствует частоте сигнала (6.6 МГц). Частота зеркального канала fзк=6.6 МГц, канала на промежуточной частоте fпч=1.6 МГц. Строим диаграмму (рис. 2), иллюстрирующую расположение fкп на частотной оси. Каждый канал приема условно показываем в виде "дельта-функции". На самом деле каналы имеют конечную полосу пропускания, зависящую от ΔFф. Около каждого канала обязательно показываем соответствующие значения s и q. Чем выше порядок комбинационного преобразования (s+q), тем, в общем случае, меньше интенсивность дополнительного канала приема, что на диаграмме изображаем приближенно высотой "дельта-импульса".

 

 

Рисунок 2 - График побочных каналов приема и помех

 

3. Сравниваем значения частот помех на входе приемника fп1, fп2, fп3 с частотами дополнительных каналов приема. Убеждаемся, что частота fп1 =7.40 МГц совпадает с частотой канала приема при q=2, s=2.
Частота fп3 =9.78 МГц близка к частоте основного канала, поэтому первая помеха возможно окажется опасной из-за неидеальности ФСИ (помеха по соседнему каналу).

Помеха с частотой fп2 =6.11 МГц не попадает ни в один из каналов приема. Проверка опасности второй помехи с точки зрения многосигнальной избирательности будет проведена ниже.

4. Определяем ослабление 1-й помехи (с частотой fп1 =7.40 МГц) в отдельных каскадах ВЧ тракта приемника.

Рассчитываем ослабление 1-й помехи во входном устройстве. Для этого, согласно (19), рассчитываем значение обобщенной расстройки, соответствующей fп1

Рассчитываем ослабление 1-й помехи в УРЧ

Далее определяем

Σурч 1= -20 lg[γурч(fп1)] = -20 lg(0.018) = 80.3 дБ

Σурч 2= -20 lg[γурч(fп2)] = -20 lg(0.021) = 77.3 дБ

 

Ослабление 1-й помехи в преселекторе

Σпрес 1урч2+ σурч 1= 80.3 + 77.3 = 157.6дБ

По табл.2 для кольцевой схемы определяем дополнительное ослабление в ПрЧ dпрч(fп1) = 0.03, что соответствует

Σпрч1= -20 lg[dпрч(fп1)] = -20 lg(0.03) = 30.5 дБ

Ослабление 1-й помехи в ФСИ равно нулю, так как после преобразования частота помехи (при s=2, q=2):

fпр1= 2 fп1 - 2 fг = 2 10 - 2 9 = 2 МГц

точно совпадает с fпч, т. е. с центральной частотой настройки ФСИ. Таким образом σф1=0 дБ.

5. Для 1-й помехи по (28) определяем отношение сигнал-помеха на входе детектора:

дБ

 

6. Определяем по (29) значения напряжения 1-й помехи на входах УРЧ и ПрЧ:

Uп1урч = Uп1А K0ву γурч (fп1) = 140∙0.4∙ 0.018 = 1.008мВ;

Uп2 урч = Uп1А K0 ВУγурч (fп1) K0 урч γурч(fп2)= 140 ∙0.4∙ 0.062 ∙ 5 0.021 = 0.11мВ.

Напряжение 1-й помехи на входе УРЧ не превышает 10 мВ, что позволяет не принимать во внимание нелинейное взаимодействие 1-й помехи с сигналом в этих каскадах.

7. Определяем ослабление 3-й помехи (с частотой fп3 = 9.78 МГц) в отдельных каскадах ВЧ тракта приемника.

Отстройка помехи от частоты сигнала составляет Δfп3 = | fп3 – fс | = 9.78 -9.8 = 0.02МГц = 20 кГц, что сопоставимо с полосой пропускания ФСИ, следовательно, помеха находится в одном из соседних каналов и через преобразователь частоты пройдет с тем же коэффициентом передачи, что и сигнал, т.е. dпрч(fп2)=1,σпрч2=0дБ.
Основное ослабление 3-й помехи должен обеспечить ФСИ. В соответствии с (22) записываем:

откуда получаем

кГц

и в соответствии с (23)

σф3 = σпп + Sск ∙Δf3 = 3 + 8 12.5 = 103 дБ

Далее можно сосчитать σурч3.1 и σурч3.2, однако очевидно, что в нашей задаче они будут очень малы, так как при добротности одиночного контура Qкэ = 60 его полоса пропускания составляет

кГц

При добротности одиночного контура Qкэ = 70 его полоса пропускания составляет

кГц

т. е. помеха с fп3 попадает в полосу пропускания УРЧ. Считаем, что σурч3.1 = σурч3.2 =0. Этот вывод подтверждают и построенные ниже (в п. 11) характеристики избирательности УРЧ и преселектора.

8. Для 3-й помехи по (28) определяем отношение сигнал-помеха на входе детектора:

дБ

 

9. Значения напряжения 3-й помехи на входах УРЧ составляют:

Uп1урч = Uп3А K0ву = 230 0.4 = 92 мВ;

Uп2 урч = Uп3А K0ву K0урч = 230∙0.4∙5 = 460 мВ.

Напряжение 3-й помехи на входе УРЧ существенно выше (460 мВ и 92 мВ), поэтому при проектировании приемника с учетом требований многосигнальной избирательности [4] следует рассмотреть возможность ее нелинейного взаимодействия с fп1, fп3 и fс.

10. Помеха с частотой fп2 = 6.11 МГц не попадает ни в один из дополнительных каналов приема и ее уровень после ФСИ будет пренебрежимо мал. Таким образом, можно принять σп2→∞.

Это, однако, не означает, что данная помеха не может представлять опасности радиоприему. Проверим, является ли напряжение помехи на входах УРЧ достаточным для возникновения в этих каскадах нелинейных эффектов, приводящих к блокированию, перекрестной и интермодуляции.
Определяем по (19), (20) и (21) значения относительной расстройки и относительных коэффициентов передачи, соответствующих 2-й помехе:

 

Определяем ослабление 2-й помехи в УРЧ и преселекторе:

ΣурчЧ 2.1 = -20 lg[γурч(fп2)] = -20 lg(0.013) = 86.85 дБ

ΣурчЧ 2.2 = -20 lg[γурч(fп2)] = -20 lg(0.012) = 88.45 дБ

 

Σпрес 3= σурч 2.1+ σурч 2.2= 86.85 +88.45 =175.3дБ

Далее по (29) находим значения напряжения 2-й помехи на входах УРЧ и соответственно:

Uп2урч=Uп2А∙K0ву∙σву(fп2.1)=190 0.4 0.013=0.988мВ;
Uп2 урч = Uп2А K0ву∙σву(fп2.1)∙K0урч∙σурч(fп2.2) = 190 0.4 0.013 5 0.012 = 0.059мВ.

Эти напряжения существенно ниже 10 мВ и не могут вызвать нелинейных эффектов.

 


1 | 2 | 3 |

Поиск по сайту:



Все материалы представленные на сайте исключительно с целью ознакомления читателями и не преследуют коммерческих целей или нарушение авторских прав. Студалл.Орг (0.008 сек.)