Предыдущая страница реферата | 1  2  3  4  5  6  7 | Следующая страница реферата

5.Находим rБС ср= 0.5 rвых СДср = 270 ом и принимаем LБС max = Lпр[pic]max
= 6дб. nбс = nш = 0.85.

6. Рассчитываем величину :
[pic] L[pic]r[pic](дб) = 0.12 + 0.5 + 10lg1.07 = 0.92дб. По графику рис.7.22.[2] определяем коэффициент подавления шума гетеродина
Sш = 26дб.

7.Находим необходимую мощность гетеродина на входе БС по формуле:
Рг =1[pic]2[pic]3 =6мВт (при расчете оптимальной мощности гетеродина полагается равной паспортной Ргопт =3мВт).

8.Определяем шумовое отношение по формулам: ma =10lg[pic]nгс10[pic]RTo , где nгс - относительный спектр мощности шума, ma - выбирается в пределах 100-180 дб/Гц,
R - постоянная Больцмана. R =1.38[pic]10[pic] дж/К.
То = 273 К. nгс = ant lg (ma /10)/10[pic] RTo = ant lg (-
180/10)/(10[pic]1.38[pic]10[pic][pic]273) = 25дб/Гц. nг = nгс Рг. nг = 25[pic]6 = 150.

9.Рассчитываем коэффициент шума по формуле:
N[pic]= L[pic]L[pic](n[pic]+ n[pic]/ L[pic]L[pic]S[pic]+ N[pic]-1), где L[pic]- потери СВЧ моста, L[pic]=1, nг - шумовое отношение. nг = 150. n[pic]- шумовое отношение БС. n[pic]= 0.85.
S[pic]- коэффициент подавления шума гетеродина. S[pic]= 26дб.
N[pic]- коэффициент шума УПЧ. N[pic]= 4.
L[pic]- затухания в системе.
N[pic]= 1[pic]= 12дб.
Гетеродин выбираем по таблице 8.4, приведенной на стр.364[2]. Исходными данными является рабочая частота [pic], выходная мощность [pic] мВт, и диапазон электрической перестройки частоты[pic](механической перестройки частоты не требуется, так как передатчик работает на фиксированной частоте
17.5 Ггц). Полагаем [pic][pic][pic]и [pic]=[pic]-[pic]= 35Мгц,
[pic]=[pic]+[pic]=17535Мгц, т.е. рабочая частота гетеродина составляет
17535Мгц, диапазон перестройки [pic]= 35 Мгц.
Итак, выбираем гетеродин типа VSX-9012, имеющий параметры:
-рабочая частота : 12.4-18Ггц.
-диапазон механической перестройки: [pic]= 0Мгц.
-диапазон электрической перестройки: [pic]=1000Мгц.
-выходная мощность гетеродина: [pic][pic]50мВт.
-напряжение питания: U[pic]= 8В.
-ток питания: I[pic]= 0.4 А.
В генераторах на диодах Ганна с полосковой и микрополосковой конструкцией используют электрическую перестройку частоты. Наиболее распространенным методом такой перестройки является включение варактора в колебательную систему гетеродина. Варактор представляет собой диод с нелинейной емкостью, величина которой изменяется при изменении отрицательного смещения Uов на нем. Таким образом изменяют резонансную частоту колебательной системы и осуществляют электрическую перестройку частоты. Достоинством такого метода перестройки является практически полное отсутствие потребление тока по цепи управления частотой. В схему генератора варактор можно включать последовательно или параллельно СДГ (рис.11). Колебательная система ГДГ включает в себя все реактивные элементы ДГ и варактора, а также настроечно- согласующую секцию, состоящую в выходной линии и разомкнутого параллельного шлейфа длиной lшл . Цепь СВЧ от цепей постоянного тока развязывают режекторные фильтры РФ. [pic]

[pic]

Рис. 12 Эквивалентная схема на диоде Ганна с последовательным включением варактора для перестройки частоты.

6.Проектирование и расчет УПЧ.
1) Коэффициент усиления по мощности преселектора.
К[pic]= К[pic]К[pic]Крурч Кр[pic]Крпч:
Где К[pic]=0.9, Курч =30; К[pic] К[pic]Крпч- соответственно определяем по вычисленным ранее значениям ранее затуханиям сигналов в этих устройствах.
К= 1/L
Lузп= 0.8дб =1.21[pic] К[pic]=0.825,
Lупзк= 0.66дб = 1.16[pic] Кр[pic]= 0.85,
L пч = 6дб = 4[pic] Крпч = 0.25.
К[pic]= 0.9[pic]= 5[pic]6.5дб.
2)Мощность сигнала на входе на входе УПЧ при чувствительности
Рап=15.5[pic]10[pic]Вт , составит:
Р[pic]= 15.5[pic]10[pic][pic]5 = 77.5[pic]10[pic].
3)Напряжение сигнала на входе 1-го каскада УПЧ, при согласовании этого каскада со смесителем, равно:
Uвхп= [pic], где g[pic]= Zм(ом)- входная проводимость транзистора, который будет использоваться в УПЧ. Для УПЧ используют биполярные транзисторы.
В качестве транзистора выбираем ГТ 309А (по таблице приложения 4[2]), т.к.
0.3[pic]= 27Мгц.[pic] [pic]= 90 Мгц и выполняется условие [pic][pic](2-
3)[pic].
Параметры ГТ 309А:
[pic]= 120Мгц, 0.3[pic]= 27Мгц, [pic]= 30 мА/В, g[pic]= 2 мСм, С[pic]=
70пф, g[pic]= 6мкСм, С[pic]= 8пф, С[pic]= 2пф, h[pic]= 50, Nм= 5дб, Iкбо=
2мкА.
4)Требуемый коэффициент усиления:
Ко= Uвых/Uвх п, где Uвых - выходное напряжение ПЧ, равное входному напряжению детектору
([pic]0.01в).
5)Для обеспечения избирательности по соседнему каналу применяют фильтр сосредоточенной селекции (ФСИ) на ПЧ , т.к. ФСИ может дать лучшую избирательность , чем УПЧ с распределенной избирательностью. При этом каскад УПЧ содержит каскад с ФСИ, который обеспечивает требуемую избирательность и ряд апериодических или слабоизбирательных каскадов, создающих основное усиление на ПЧ.
Исходные данные:
[pic] = 35Мгц- промежуточная частота,
П= 710Кгц- полоса пропускания,
[pic][pic]=20дб- ослабление соседнего канала.
[pic]

Рис. 13.Принципиальная схема каскада с ФСИ.
6)Определим величину [pic][pic]:
[pic][pic]= [pic]; где [pic]- промежуточная частота, d- собственное затухание контура,
П- полоса пропускания УПЧ. d = 0.004, П = 1Мгц.
[pic][pic]= [pic]= 0.38
7) Задаемся числом звеньев и в качестве начального приближения выбираем n=
4.
8)Находим ослабление на границе полосы пропускания, обеспечиваемое одним звеном:
Sеп1= Sеп/n, где Sеп- ослабление на границе полосы пропускания.
Sеп = 3дб.
Sеп1=3/4 = 0.75
9)По графикам рис.6.4 (стр.284[2]) для [pic][pic]= 0.38 и Sеп1= 0.75 находим параметр [pic].
[pic]= 0.83.
10) Определим разность частот среза:
[pic][pic]= [pic]= 1.4Мгц/0.83 = 1.7Мгц.
11)Определим вспомогательные величины y[pic]и [pic]: y[pic]= [pic];
[pic]= [pic]; y[pic]= 2[pic]/1.7[pic]= 1.65; [pic]= 0.26[pic]0.83 = 0.2
12)По графику рис.6.3 находим для [pic]= 0.2 и y[pic]= 1.65:
S[pic]= 8дб.
13)Определяем расчетное ослабление соседнего канала, задавшись величиной
[pic]:
S[pic]= n[pic], где (S[pic]- ухудшение избирательности из-за рассогласования фильтра с источником сигнала и нагрузкой.
S[pic]= 4[pic]8дб - 3дб = 29 дб[pic]20дб.
14)Для расчета элементов фильтров зададимся величиной номинального характеристического сопротивления: Wo= 10кОм.
15)Вычисляем коэффициенты трансформации по формулам: m[pic]= [pic] m[pic]= [pic]
Wo[pic]g[pic]= 10[pic]10[pic][pic]6[pic]10[pic] = 0.08[pic]1[pic],
Wo[pic]g[pic]= 10[pic]10[pic][pic]2[pic]10[pic] = 20[pic]1 [pic];
16)По графикам (рис.6.6) стр.287[2]) определяем коэффициент передачи ФСИ для n= 2, [pic]= 0.2
Кпф= 0.65.
17)Рассчитаем коэффициент усиления каскада с ФСИ:
Коф= 0.5m[pic] m[pic][pic]WoКпф
Коф= 0.5[pic]1[pic]0.20[pic]30[pic]10[pic][pic]10[pic]10[pic][pic]0.65 =
20.
Для требуемого усиления (140000) необходимо 4каскада. Тогда коэффициент усиления составит 160000. Превышением можно пренебречь.
18) Рассчитываем элементы, образующие звенья ФСИ.
[pic]
Где m[pic]- соответствует коэффициенту трансформации m[pic], [pic]- коэффициент связи (0.7-0.9).
[pic]

7. Проектирование детектора широкоимпульсного сигнала с линейной частотной модуляцией.

Устройство, предназначенное для выделения огибающей процесса называется детектором. При Uм(0.3-0.5В диодный детектор работает в квадратичном режиме. Операцию получения квадрата огибающей выполняют в два приема: сначала с помощью линейного детектора выделяют огибающую, напряжение которой затем подают квадратор. Квадратор относится к устройствам , реализующим операцию умножения процесса на процесс. Наиболее совершенные перемножители - умножители компенсационного типа.
[pic]

Рис.14. Умножитель компенсационного типа.
При подаче на вход 1 (U[pic]) напряжения U[pic] реализуется операция возведения в квадрат. Умножитель компенсационного типа состоит из двух перемножителей прямого действия. Простейшим умножителем является избирательный усилитель с регулируемым коэффициентом усиления. Так же в состав умножителя компенсационного типа входит операционный усилитель (ОУ).
Амплитудный линейный детектор (АД) выполняют на полупроводниковых диодах или транзисторах. Диодные полупроводниковые детекторы могут иметь как последовательные, так и параллельные схемы включения.
[pic]

Рис.15. Последовательная схема включения АД.
Источником сигнала является колебательный контур Lк, Ск , индуктивно связанный с выходом резонансного усилительного каскада. К нему подключен детектор , образованный диодом Д и нагрузкой RC. Фильтр (Lф и его паразитная емкость Сф) - уменьшает высокочастотные пульсации выходного напряжения.
Перед детектированием импульсы, принимаемые РЛ приемным устройством, согласно структурной схеме, проходят фильтровую обработку. Фо - представляет собой согласованный фильтр. Фильтр Фв - весовой сумматор на скользящем интервале.
[pic]

Рис.16.Весовой сумматор на скользящем интервале.

Итак, коэффициенты устройств, входящих в структурную схему (до АД):
Капч= 0.95, Кузп= 0.9, Кувч= 5.5, Купзк= 0.92, Кпч= 0.5, Купч= 1,6[pic] ,
Кф= 0.1;[pic] после СФ (т.к. он ослабляет сигнал), необходимо ввести в схему усилитель с коэффициентом передачи: Кус= 10.
Введем каскад с ОЭ.

8.Проектирование АПЧ.

Для автоподстройки частоты гетеродина можно использовать частотный детектор приемника и управитель частоты (УЧАП), который должен работать при относительно медленном изменении частоты, вызванном нестабильностью передатчика и гетеродина приемника.
[pic]

Рис.16. Принципиальная схема АПЧ.
В системе АПЧ используется частотный детектор. Его подключаем к каскаду УПЧ
, выполненному на интегральной микросхеме К224УС3. Частотный детектор выполнен на расстроенных контурах с последовательным резонансом. (Д1, Д2,
С1- С4,L1, L2, R1, R2).
Чтобы последующие цепи не шунтировали нагрузку ЧД, на его выход ставим эммиттерный повторитель, в качестве которого использовали микросхему
К2УЭ182 . Коэффициент передачи ЭП - Кэп= 0.9. Учитывая , что уровни сигналов на входе на выходе ЧД велики, видеоимпульсы после ЭП необходимо усиливать в разных каналах.
Пиковые детекторы (на Д3 и Д4) - для формирования регулирующих напряжений, которые складываются после пиковых детекторов для получения результирующей характеристики частотного детектора.
Видеоусилители, к которым должны присоединятся пиковые детекторы построены на микросхемах К218УИ1 (импульсный усилитель на положительную полярность) и
К218УИ2 (импульсный усилитель на отрицательную полярность), имеющие основные характеристики: Кву[pic]3, Riву= 100 ом.
Истоковый повторитель на полевом транзисторе КП102Л, служит для исключения шунтирования нагрузок пиковых детекторов.

10.Проектирование системы АРУ (автоматической регулирования усиления).
Исходные данные:
Тип АРУ: ИАРУ
Dвх =50 дб,
Dвых =10 дб.
Так как динамический диапазон входных выходных сигналов составляют 50 и
10дб, то требуемое изменение усиления УПЧ при максимальном ИАРУ составит
[pic]раз.
Количество регулируемых каскадов:
[pic]n[pic]=[pic], где [pic]- изменение усиления одного каскада.
Охватывая АРУ 3 каскада, регулировку усиления на выходной каскад УПЧ не вводят. Получаем требуемое изменение усиления одного каскада. n[pic]= [pic]n[pic]=4/3 =1.33
[pic]= 22 - коэффициент передачи каждого из трех каскадов должен меняться в пределах : 0.23-5

[pic]

Рис. 17 Принципиальная схема ИАРУ.

11.Проектирование видеоусилителя.
В видеоусилителях на транзисторах применяют схемы с общим эммитером , так как они обеспечивают наибольшее усиление.
Исходными данными для рассчета являются:
- необходимый коэффициент усиления : Кву =146.
- время установления импульса tуст.=0,4 мкс.( т.к. импульс- прямоугольный
).
- длительность импульсного сигнала ( = 1.83 мкс.
- спад вершины [pic]=0.1.
- выброс вых. напряжения [pic]= 0.1.
-сопротивление источника сигнала =20 кОм.
- Rн =18 кОм. Сн =25 пФ.
1) Выбираем транзистор:
[pic][pic](1.4[pic]/[pic])[pic]
[pic][pic]6.2Мгц [pic][pic]- граничная частота [pic]60 Кгц.
Выбираем транзистор ГТ309А:
[pic]= 100-300.
2)Так как параметры выходного устройства R=18 Ком, С= 25 пф, то нагрузка имеет емкостной характер, то используем схему с общим эмиттером. Для необходимого коэффициента усиления ВУ, необходимо поставить два каскада с
ОЭ.

[pic]
Рис.18. Принципиальная схема видеоусилителя.

12. Конструкция приемника.
Основной задачей конструирования приемника является обеспечение работоспособности устройства с параметрами заложенными в его электронный расчет.
Необходимо добиться такого взаимного расположения каскадов и узлов на печатной плате, чтобы минимизировать паразитные связи; обеспечить жесткость конструкции, корозийной и стойкости устройства; обеспечить удобство управления, контроля, ремонта и транспортировки; уменьшить габаритные размеры и массу; согласовать конструктивно приемник с аппаратурой, с которой он работает.
Для уменьшения паразитных связей необходимо тщательно продумать размещение каскадов. Используют размещение схемы ‘в линейку’, либо ‘по периметру’.
Для обеспечения жесткости конструкции печатные платы крепятся на прочном основании. В профессиональных устройствах, имеющих блочную конструкцию такие рамы в виде кассет вставляются в кожухи.
При использовании приемника в тяжелых климатических условиях отдельные элементы и блоки помещают в специальные герметические кожухи.
При работе приемника необходим отвод тепла через естественную конвенцию воздуха.
Проектирование внешнего вида приемника является одной из важнейших задач и должно производиться в содружестве с художником. Форма и расположение ручек управления влияет на работоспособность оператора.

13. Заключение.
Расчет чувствительности РПУ определяем по фомуле:
РА=К[pic]То[pic]Пш[pic][pic][pic], Nп-коэффициент шума приемника; Nп =3.
Тогда РАр = 1.38[pic]=5[pic]вт.
Ослабление по зеркальному каналу - 30дб.
Ослабление по соседнему каналу - 29дб.

Рекомендуем скачать другие рефераты по теме: здоровый образ жизни реферат, реферат на тему україна, изложение 4.



Предыдущая страница реферата | 1  2  3  4  5  6  7 | Следующая страница реферата

Поделитесь этой записью или добавьте в закладки