|
| |
  |
Теория строительства Книги и журналы Ta блица 1.3
Примечаняе: fc - шумовое отношение полупроводникового диодного смесителя; Ущ, У\2» и Угг» - прямая, обратная и выходная проводамаст* транзистора (в преобразователях этя параметры берутся для промежуточной частоты); Лтш т - минимальный коэффициент шума траизнстора; *ея и кев опт - выбранное и оптимальное значение коэффициента связи между антенной цепью и входным контуром приемника. Если ОПЯТЬ No > Лд, следует использовать двухкаскадный УРЧ на том же транзисторе и подсчитать iVo » + КЛг - 1) <Р11 + ЦЛп, - l)fKpiKP2\, (1.15) где Л,, Л2. pii р2 - коэффициенты шума и передачи мощности 1-го и 2-го каскада УРЧ. Применение более двух каскадов УРЧ нежелательно из-за сильного усложнения приемника. 3. При приеме сигналов на частотах более 1,0 ГГц внешними помехами обычно можно пренебречь и принять Яд = О- В этих случаях в качестве 1-го каскада можно выбрать преобразователь час-тпты ня пплупрпнппниковом смесительном диоде. Надо учесть, что преобразователь частоты со смесительным диодом имеет Кр ая<~ 1 и на коэффициент шума приемника будут заметно влиять шумы УПЧ. Поэтому в 1-м каскаде УПЧ рекомендуется использовать транзистор, включенный по схеме с общим эмиттером, с малым Лшш 1 и большим 7213/123 и определить N по формуле No {УКр пи) + UNynHl-WKp пч) (/с + Лупч.-1)/А:яп.„ \11Л6) где Лупч 1 - коэффициент шума 1-го каскада УПЧ, который находят из табл. 1.3. При Ло < Лд в качестве 1-го каскада можно использовать преобразователь частоты с полупроводниковым диодным смесителем. 4. При Ло > Ля > 5 в приемнике необходимо иметь УРЧ. В качестве УРЧ можно использовать один каскад на туннельном диоде (ТД) или на лампе бегущей волны (ЛБВ). УРЧ на ЛБВ более устойчив и позволяет усиливать в широком диапазоне частот, но имеет большие габаритные размеры и требует высокого напряжения питания. При наличии УРЧ можно выбрать преобразователь частоты со смесителем на полупроводниковом диоде, если окажется, что No = Np + (/с + Луп, - П/Кр уКр D, < (1.17) В противном случае следует использовать преобразователь частоты на ТД. 5. Если из (1.16) получим Nf, > Лд, причем Лд < 5, то можно использовать любой из следующих типов однокаскадных УРЧ: параметрический без охлаждения и с охлаждением или парамагнитный. Надо помнить, что при переходе от первого варианта ко второму и особенно к третьему приемник резко усложняется. Преобразователь частоты необходимо выбрать со смесителем на полупроводниковом диоде, если окажется, что согласно (1.17) Л Таблица 1.4
Примечание: В диапазоне 3-50 ГГц можно использовать клистрон-ные гетеродины. Л/д. В противном случае следует использовать параметрический преобразователь частоты. 6. При приеме на частотах 0,4-1 ГГц в качестве 1-го каскада приемника можно применить преобразователь на ТД, если окажется, что Nun < Л/д. (1.18) В противном случае рекомендуется использовать однокаскадный усилитель радиочастоты и преобразователь частоты на ТД. 7. Разумеется, в случаях 4-6 при очень высоких требованиях к чувствительности можно применить два и более каскадов УРЧ, но при этом сильно усложняется приемник. 8. Гетеродины преобразователей частоты выбирают в зависимости от частоты принимаемых сигналов (табл. 1.4). В преобразователях частоты смесители и гетеродины реализуют как на отдельных активных приборах, так и на совмещенных. При малом отношении промежуточной частоты к принимаемой можно использовать преобразователи частоты с двухтактными смесителями, коэффициент шума которых снижается за счет ослабления шумов гетеродина. 1.4. ВЫБОР СРЕДСТВ ОБЕСПЕЧЕНИЯ ИЗБИРАТЕЛЬНОСТИ ПРИЕМНИКА В супергетеродинных приемниках частотная избирательность определяется в основном ослаблениями зеркального Se и соседнего (или соседних) Зе каналов. В приемниках с одинарным преобразованием частоты ослабление зеркального канала обеспечивает преселектор, ослабление соседнего канала - в основном УПЧ и частично преселектор. Резонансные характеристики преселектора и УПЧ должны быть такими, чтобы линейный тракт (преселектор н УПЧ с преобразователем частоты) обладал полосой пропускания не меньше заданной П. Промежуточная частота /ц должна лежать вне диапазона принимаемых частот и обеспечивать: заданную изоирательность (ослабление Seg„) по зеркальному каналу; - заданную избирательность по соседнему каналу Звск, - заданную полосу пропускания линейного тракта П; - возможность применения контуров с реализуемой добротностью; - устойчивое детектирование радиоимпульсов и хорошую фильтрацию сигналов промежуточной частоты при детектировании; - требуемое усиление и устойчивость работы УПЧ; - малый коэффициент шума Л/упч в приемниках со смесителем на полупроводниковых диодах и без УРЧ. Рис. 1.5. Типовые структурные схемы преселекторов радиовещательных приемников умеренно высоких частот. Для возможности применения контуров с реализуемой добротностью нужно иметь /и 200 П. Для устойчивого детектирования радиоимпульсов длительностью т желательно выбирать /ц порядка (10...20)/т. Для фильтрации сигналов промежуточной частоты при детектировании AM сигналов с наибольшей частотой модуляции тах следует выбирать /п > 2 /maxi при детектировании ЧМ сигналов с индексом модуляции - /п FiJ{\ - m,). Средства обеспечения избирательности можно выбирать в следующей последовательности.у Сначала обосновываем схему, число и параметры контуров преселектора, т. е. ВЦ и УРЧ. Для радиовещательных приемников следует руководствоваться рис. 1.5. Более сложные схемы не используются из конструктивных и экономических соображений, так как перестройка приемника должна осуществляться блоком конденсаторов, имеющим не более четырех секций, включая конденсатор гетеродина в преобразователе частоты (ПЧ). Применение более одного каскада УРЧ обычно не требуется для обеспечения чувствительности приемника. В профессиональных диапазонных приемниках преселекторы реализуют по более сложным схемам (рис. 1.6). Однако необходимость их перестройки обусловливает отказ от сложных резонансных систем (фильтров сосредоточенной избирательности) и использование лишь Одиночных контуров или пар связанных контуров, перестраиваемых в заданном диапазоне частот блоком конденсаторов переменной емкости. Обычно применяют не более двух каскадов (УРЧ, обеспечивающих необходимую чувствительность приемника. Во всех схемах связь между парами связанных контуров выбирается близкой к критической В « Р„о = 1. При f> = 1 частотная характеристика имеет наилучшую форму с точки зрения минимальных искажений при максимальных значениях полосы пропускания, избирательности и коэффициента передачи. Для производственной унификации все контуры выполняют с одинаковыми затуханиями. Исключение составляют первые контуры, служащие для УРЧ1 урчг I 7о- 6 о-
урчг 1ВО-
Рис. 1.6. Типовые структурные схемы преселекторов профессиональных приемников умеренно высоких частот. согласования антенного фидера со входом приемника. Затухание этих контуров в два раза больше, чем остальных. Варианты 1,3, 4, 7 и 8 (рис. 1.5, 1.6) используют в тех случаях, когда требование высокой чувствительности приемника является наиболее важным, варианты 2, 5, 6, 9, 10 и 11-тогда, когда доминируют требование / высокой избирательности. Приемники с фиксированной настройкой обычно реализуют по аналогичным схемам. Шользуясь нормированными частотными характеристиками при больших и малых обобщенных расстройках I = 1( /с) - {[,Jf)ydp (рис. 1.7, 1.8), (где 4р - эквивалентные затухания контуров преселектора с учетом потерь, вносимых источником сигналов и нагрузкой), схему преселектора, затухания его контуров и промежуточную частоту можно выбирать следующим образом: Если промежуточная частота приемника /д задана, то следует выбирать эквивалентное затухание из условия д •,t2.,.t,#l и определять обобщенную расстройку зеркального канала 1зк = 4 (/п с) [(/о + Шо + 2 /п)1/эр, (1.19) при верхней настройке гетеродина и вк = 4 (/п о) Шо - /п)/ (fo-2 fa)Vd,p, (1.20) при нижней настройке гетеродина. Затем необходимо восстановить перпендикуляры к оси абсцисс рис. 1.7, а или рис. 1.8, а в точках с подсчитанными значениями 1зк = - Преселектор можно реализовать по простейшей схеме, если пересечение с ее характеристиками дает ослабление зеркального канала Sej. больше требуемого. В противном случае рекомендуется увеличить число контуров преселектора# S 
Рис. 1.7. Нормированные частотные характеристики преселекторов схем 1-6 для больших (а) и малых (б) обобщенных расстроек. Если промежуточная частота /п не задана, то откладываем по оси ординат рис. 1.7, а или рис. 1.8, а заданное значение Se. Из этой точки проводим горизонтальную линию до пересечения с характеристикой простейшей схемы преселектора. Из точки пересечения опускаем перпендикуляр на ось абсцисс и находим нужную обобщенную расстройку I = Ез„. Затем положив й ":> 0,02...0,01, рассчитываем промежуточную частоту и « 0,25 ?„Л4р. (1.21) лри /п<С/с- Если /п получалась слишком большой, то рационально увеличить число контуров преселектора. В диапазонных приемниках схемы преселектора и частоту /ц следует выбирать для /с = /стах- Теперь переходим к выбору средств обеспечения избирательности по соседнему каналу. При Г1 п>2,82 dg = 0,014 (если положить 0,005) и высоких требованиях к избирательности по соседнему каналу рационально применить фильтр сосредоточенной избирательности (ФСИ) на промежуточной частоте, так как в этих условиях : 21 0 1 [ 2 ] 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63 64 65 66 67 68 69 70 71 72 73 74 75 76 77 78 79 80 |
||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||