|
| |
  |
Теория строительства Книги и журналы ФСИ может дать лучшую избирательность, чем УПЧ с распределенной избирательностью (УПЧ-Р), Добавочным преимуществом ФСИ является сосредоточение средств избирательности перед усилителем, что уменьшает опасность дискретных помех, Накойец, частотная характеристика ФСИ меньше зависит от изменения параметров транзисторов, чем характеристика УПЧ-Р. При использовании ФСИ необходимое усиление сигналов по промежуточной частоте обеспечивают резистивные или одноконтурные настроенные каскады, полоса которых в 3-5 раз шире полосы ФСИ.  Рис. 1,8. Нормированные частотные характеристики преселекторов схем 7-И - для больших (а) и малых (б) обобщенных расстроек. I Для выбранного преселектора вычисляем обобщенную расстрой- 1.. ку для краев полосы пропускания приемника П из выражения -UnZ/p. (1.22) Для полученной „р находим из рис. 1.7, б или 1.8, б ослабление I Snp, создаваемое преселектором. Рассчитаем ослабление Зе», которое можно допустить в ФСИ, из выражения Snn = (3 - Sep) [дБ]. (1.23) Для выбранного преселектора определяем обобщенные расстройки для соседнего канала из выражения 1скх. = 1пр 2Д/ек/П, (1.24) где Д/ск~" расстройка для соседнего канала. Для вычисленных значений 1скр = по кривым рис. 1.7, 6 или 1.8, б находим ослабление Se = Se р соседнего канала, создаваемое преселектором. Определяем ослабление соседнего канала 5ес„п, требуемое от ФСИ, ok Р (1.2Sr где Sep„ - полное ослабление соседнего канала, требуемое в приемнике. Методика детального расчета ФСИ по заданным величинам Зваа и Sek п излагается в гл. 6. Пример 1.1. Требуется выбрать средства обеспечения избирательности супергетеродинного приемника по зеркальному и соседнему каналам. Исходные данные: /о = 4000 кГц; П = 40 кГц; 2 А/с„ = 80 кГц; Se,k = 100 дБ; Se = 25 дБ. Расчет. Выбираем схему 6 (рис. 1.5) преселектора и \y = 30 дБ л; 30 из рис. 1.7, а. Принимаем 4р = 0,016 и вычисляем /„ =» 0,25х ХЗО • 4000 . 0,016 « 500 кГц (1.21). Подсчитываем Ш/ц = 0,08 и выбираем УПЧ с ФСИ, Определяем по (1.22) пр = 40/4000х X 0,016 = 0,6 и из рис. 1.7,6 Seup = 1,2 дБ. Находим по (1.23) Senn = 3-1,2=1,8 дБ. Затем рассчитываем из (1.24) ?окр = = 0,6 • 80/40 = 1,2 и из рис. 1.7, б определяем Se р = 3,75 дБ. Наконец, получаем из (1.25) .5ес„ п = 25-3,75 = 21,25 дБ. При П о < 0,014 для обеспечения избирательности по соседнему каналу рационально использовать УПЧ-Р. Если П ц настолько мало, что УРЧ дает Snp 0,2 дБ, то можно полагать, что Sen » « 3 дБ и использовать для выбора схем, числа контуров и их затуханий методику, изложенную в гл. 6, Если в табл. 6.1 отсутствует необходимый вариант, можно перейти к схеме супергетеродина с двойным преобразованием частоты. При этом желательно выбрать одноконтурный настроенный УПЧ-Р или двухконтурный УПЧ-Р с максимально плоской вершиной частотной характеристики, так как остальные устройства дают иногда лучшую избирательность но их частотные характеристики значительно изменяются при изме нении параметров транзисторов. Пример 1.2. Требуется выбрать средства обеспечения избира тельности супергетеродинного приемника по зеркальному и сосед нему каналам. Исходные данные: /„ = 1000 кГц; П = 1 кГцТ ta = 150 кГц 2 Д/<,„ = 3,5 кГц; Se = 90 дБ; Se„„ = 20 дБ. Расчет Принимаем dap = 0,0125 и вычисляем по (1.19) 1зк = [(1300/1000)- (1000/1300)]/0,0125 = 40. Находим, что преселектор следует реализовать по схеме 7 на рис. 1.6. Подсчитываем П п = 1/150 !V 0,006 и выбираем УПЧ-Р с одноконтурными каскадами. Определяем по (1.22) „р = I/IOOO • 0.0125 = 0,08 и из рис. 1.8, б Seup » О дБ. Тогда из (1.23) получаем Звпп == 3 дБ. 1з табл. 6.1 выбираем УПЧ с п = 4, который имеет Kno,i< <Д/е„/П = 3,5 и с/э = 2,3 П п = 0,015 > 0,01. Если при П о < 0,014 УРЧ в полосе П дает ослабление Se„p > >0,2 дБ, то можно рекомендовать более точный способ выбора схем, числа контуров и их затуханий, чем описанный ранее. В этом случае на основании (1.22) находим пр а из рис. 1.7, б или 1.8, б - значение Scnp. Затем с помощью (1.23) рассчитываем Seao и задаемся рядом чисел каскадов УПЧ-Р. Подсчитав для каждого числа каскадов п Jn [дБ], (1.2G) 1 9 относительные расстройки а из находим из кривых рис. рис. 1.10 ослабление соседнего канала на каскад Sey при относительных расстройках Еск пу = Епу 2 Д/,„/П. (1.27) Затем определив р из (1.24), находим по кривым рис, 1.7, б или 1,8, б величину 5еси р и дя нее See„ = п Se,«, + Se,« р. (1.28) Далее рассчитываем затухание контуров rf, = \Mf„l„y (1.29) для одноконтурных настроенных каскадов или d, = Ш2 /„ (1.30) для двухконтурных каскадов с параметром связи Р == Схему и число каскадов УПЧ надо выбрать так, чтобы ослабление соседнего канала было больше требуемого, а затухание контуров da > 0,01. Если это не удается, следует перейти к схеме супергетеродина с двойным преобразованием частоты. Пример 1.3. Требуется выбрать средства обеспечения избирательности супергетеродинного приемника по зеркальному и соседнему каналам. Исходные данные: = 2000 кГц; П = 7,5 кГц; Д/ск = 7,5 кГц; /п = 300 кГц; Se,„ = 90 дБ; Se = 20 дБ. Расчет Принимаем dgp = 0,0125 и вычисляем по (1.19) lg„ = = [(2600/2000) - (2000/2600)1/0,0125 = 40. Находим из рис. 1.8, б, что преселектор следует реализовать по схеме 7 рис. 1.6. Подсчитываем П „ = 7,5/300 = 0,025 и выбираем УПЧ-Р с двухкон-турными каскадами. Определяем из (1.22) „р = 7,5/2000 • 0,0125 = 0,3 н из рис. 1.8Senp= 1,2дБ. Из (1.23) получаем Sen = 3-1,2 = 1,8 дБ. Затем берем различное число п каскадов УПЧ-Р и для них рассчитываем ослабление Sei из (1.26); из рис. 1.9 из (1.27) 24  Рис. 1.9. Нормированные частотные характеристики одноконтурного и двухконтурного каскада УПЧ для малых обобщенных расстроек. MB 27- Z3 IS 15 11
Рис. 1.11. Нормированные частотные характеристики преселектора приемника сантиметровых волн в виде полосового фильтра из п связанных контуров. Рис. 1.10. Нормированные частотные характеристики одноконтурного и двухконтурного каскада УПЧ для больших обобщенных расстроек. 1е„ ny; ИЗ рис. 1.10 SecK,; из (1.24) 1ск р! "з рис. 1.9 Se р-, из (1.28) See„; из (1.30) 4р. По результатам расчетов составляем табл. 1.5 Таблица 1.5
Примечание. Для любого числа каскадов 5ск р=0,6 и 5ескр=1,75 дБ. Выбираем УПЧ-Р с пятью каскадами и 4 = 0,024. В диапазонных приемниках величину пр определяем при = = и тт. При этом нужно учесть, что затухание 4р min на /с шш может отличаться от dgp. Для первоначальных расчетов можно принять dgp niin = dsp/kna- Определив входную цепь и УРЧ, следует найти d»p для всех контуров преселектора и затем пересчитать Se„p и Senn УПЧ. Если необходимо большое Se и широкая полоса преселектора (например, в приемниках длинных волн), то линейный тракт можно реализовать по смешанной схеме, используя одноконтурные каскады УРЧ с большим ослаблением на границах полосы П и двух-контурные каскады УПЧ с большим провалом в середине частотной характеристики. Параметры такого линейного тракта можно определить из табл. 6.1. Следует помнить, что частотная характеристика линейного тракта может заметно меняться при изменении параметров транзисторов УПЧ и при перестройке УРЧ. При выборе средств обеспечения избирательности приемников сантиметровых волн следует руководствоваться изложенной методикой, используя кривые рис. 1.11 вместо кривых рис. 1.7, а и 1.8, а. Определяя из рис. 1.11 Se и , надо полагать, что: 1) при одноконтурной входной цепи, состояш,ей из резонансного разрядника заш,иты приемника радиолокационной приемопередающей станции. л = 1 и4о = 0,01...0,005; (1.31а) 2) при апериодической входной цепи и однокаскадном УРЧ на ТД с одним контуром п = 1 Hdgp = d(l - рег); (1.315) 3) при апериодической входной цепи и однокаскадном параметрическом УРЧ л = 1 и 4р = 0,5 (1 - feper); • <" (I.3IB) 4) при апериодической входной цепи и однокаскадном двухкон-турном параметрическом УРЧ ft = 1 и 4р = d (1 - feperVd + dM; (1.31r) 5) при входной цепи с полосовым фильтром из п связанных резонаторов без УРЧ или при апериодической входной цепи и УРЧ с полосовым фильтром из п связанных резонаторов п равно числу резонаторов в фильтре и dgp = 0,003. В формулах (I.3I) d- собственное затухание резонатора преселектора, dc п d-g, - затухания «сигнального» и «холостого» контуроБ параметрического двухконтурного УРЧ; kje - 0,8...0,9 - коэффициент регенерации УРЧ. При выборе средств обеспечения избирательности приемника сантиметровых волн с однокаскадный УРЧ на ТД или однокаскадным параметрическим УРЧ с полосовым фильтром из п резонаторов, включенным после УРЧ, на до пользоваться также кривыми рис. 1.11. Ослабление зеркального канала Scgj, преселектором будет равно SggK УРЧ (определенному по рис. 1.11), умноженному на Se фильтром (определенному также по рис. 1.11 для п резонаторов фильтра). В супергетеродинах с двойным преобразованием частоты рационально выбирать частоту настройки 1-го гетеродина выше частоты сигнала, как показано на рис, 1.12. При этом уменьшается требуемый Ы fflt fn Рис. 1.12. Расстановка частот гетеродинов и частотных характеристик УРЧ, УПЧ-1 иУПЧ-2 супергетеродина с двойным преобразованием.частоты. коэффициент перекрытия диапазона 1-го гетеродина и вычитаются вызванные однозначными уходами частот 1-го и 2-го гетеродинов изменения второй промежуточной частоты /пг- Для обеспечения однозначности уходов частоты 1-го и 2-го гетеродинов можно образовать эти частоты путем умножения частоты общего задающего генератора. В преемнике с фиксированной настройкой можно при этом использовать один кварцевый резонатор для стабилизации частот 1-го и 2-го гетеродинов. При расстановке частот, показанной на рис. 1.12, могут появиться зеркальная помеха относительно частоты 1-го гетеродина /31 = /о + 2/ni и помеха /зк2 = /с - 2 /п2. которая после первого преобразования частоты 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 |
|||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||