Расчет полосы пропускания линейного тракта.

КУРСОВАЯ РАБОТА

По дисциплине: «Устройства приема радиосигналов»

 

 

Казань 200_ г.

Содержание работы:

 

1.Анализ исходных данных……………………………………………………… ..  3

2.Выбор обработки сигнала и разработка структурной схемы

2.1. Синтез функциональной схемы ПРМ……………………………………… 5

3. Расчет входной цепи…………………………………………………………  9

4. УРЧ ……………………………………………………………………………….

5.1 Расчет ФСС…………………………………………………………………… 12

5.2. Расчет УПЧ…………………………………………………………………... 15

6. Преобразователь частоты.

 6.1. Расчет балансного смесителя……………………………………………… 17

7. Расчет импульсного детектора…………………………………………………… 21

8. Расчет пьезоэлектрического фильтра……………………………………………..    23

9. Расчет УНЧ………………………………………………………………………… 27

10. Расчёт АРУ……………………………………………………………………… 29

11. Заключение……………………………………………………………………….. 33

12. Список использованной литературы…………………………………………….    34

Анализ исходных данных

 

Исходные данные формируются в процессе разработки системы, в которую входит приемник и состоит из следующих условий:

 

- полоса частот принимаемого сигнала Δ F  = 0.620÷ 0.625 ГГц

- чувствительность приемника P_ч = - 1 20 дБ

- избирательность по соседнему каналу S_ск = 60 дБ

- количество каналов связи n = 10

- избирательность по зеркальному каналу S_зк = 80 дБ

- динамический диапазон входного сигнала D_вх =70 дБ

- вид сигнала – ИМП

- вид модуляции – ИМ

- отношение сигнал/шум на выходе приемника

- амплитуда выходного сигнала U_вых = 5 В

- длительность импульса τ = 5* 10⁶ с

- относительная нестабильность частоты

Основываясь на ТЗ, можно выбрать способ обработки сигнала и структурную схему с перспективой её корректировки.

Выбор обработки сигнала и разработка структурной схемы.

На данный момент существует два способа обработки сигналов:

- цифровой

- аналоговый

Особенности цифрового метода обработки сигналов:

· дискретизация сигнала во времени

· квантование значений

· преобразование дискретных выборок в числа (цифровой код)

Далее все операции с сигналом ведутся над числами. Данный метод используется в сложных схемах, поэтому воспользуемся аналоговым методом обработки информации. Теперь, когда мы определились с методом обработки, составим структурную схему РПУ: на выходе антенны поставим «Входную цепь», которая служит как для согласования антенны и детектора ПРМ, так и для частичной фильтрации помех. Далее ставим «Усилитель радиочастоты», необходимость наличия которого определяется позже. Это зависит от расчетов полученных в синтезе функциональной схеме РПУ. После УРЧ ставим смеситель, который переводит сигнал из ВЧ области в НЧ область. Далее ставим «Усилитель промежуточной частоты» и «Детектор». Описанная схема схематически показана на рис.1.

Рис.1 Структурная схема РПУ.

Синтез функциональной схемы ПРМ.

Расчет полосы пропускания линейного тракта.

Δ F  = ƒ _MAX - ƒ _MIN = 0.65 – 0.64 = 10 МГц - полоса пропускания, которую

необходимо обеспечить;

Δƒ = Δƒ _СП + Δ F _Н + 2Δƒ _ДП ­  - полоса пропускания линейного тракта ПРМ;

- полоса, занимаемая спектром сигнала;

- полоса частот, связанная с нестабильностями частот и настроек в тракте,

где             Δƒ _С и Δƒ _Г - нестабильность частоты сигнала ƒ _С и гетеродина ƒ _Г ,

а Δƒ _Н и Δƒ _П - неточности настроек частот гетеродина и УПЧ.

ƒ _Г = ƒ _С - ƒ _П , где , ƒ _Г = 0.645-0.0645=0.641ГГц

 Для транзисторного гетеродина с кварцевой стабилизацией, получим:

Δƒ _Г = 10 ^–5 ·ƒ _Г = 10 ^–5 ·0.641·10⁹ = 6.41 КГц

Δƒ _С = 10 ^–5 ·ƒ _С = 10 ^–5 ·0.645·10⁹ = 6.45 КГц

    Определим нестабильность частоты, связанная с неточностью начальной установки:

ƒ_П = 0.2  ·ƒ _СП = 30МГц

    Δƒ _Н = 10 ^–5 ·ƒ _Г = 10 ^–5 ·0.641·10⁹ = 6.41 КГц - частоты гетеродина при настройке;

    Δƒ _П = 10 ^–4 ·ƒ _П = 10 ^–4 ·30*10⁶ = 3 КГц - частоты и долговременной нестабильностью частоты фильтров;

Итак,      

Так как для неподвижных систем Δƒ _ДП = 0, то легко находим полосу пропускания линейного тракта ПРМ: Δƒ =0.15*10⁶ + 10800+2·0 =0.162 МГц

Проверим нужно ли нам АПЧ .

Полоса пропускания линейного тракта ПРМ должна быть не шире полосы частот поддиапазона , т.е. ,0.162 МГц <0.2 МГц.   АПЧ  применять не надо.