469_Travin. _Radiopriemnye _Ustrojstva _UP _

С учетом современных типов полосовых фильтров и элементной базы (ИМС, УЭ), одного преобразования частоты будет достаточно для выполнения заданных значений по избирательности по соседнему и зеркальному каналам и по чувствительности.

Двойное же (или даже тройное) преобразование частоты принимаемых радиосигналов применяется лишь в специальных случаях при очень жестких требованиях к чувствительности и избирательности по соседнему и зеркальному каналам.

Чувствительность и избирательность по соседнему и зеркальному каналам являются одними из важнейших показателей качества тюнера, существенно влияющими на его элементную базу (УЭ, ИМС), типы полосовых фильтров и в целом на его структурную и принципиальную электрическую схемы.

Поэтому будет целесообразным заострить внимание на их суть и связь со схемой тюнера (до входа демодулятора).

Различают чувствительность, ограниченную усилением тюнера (при этом не учитываются внутренние шумы тюнера и антенны) и чувствительность, ограниченную внутренними шумами.

Чувствительность, ограниченная усилением, определяется только усилением: она тем лучше, чем больше усиление.

Чувствительность же ограниченная шумами, определяется не только усилением тюнера, но и заданным превышением сигнала над шумом сигнал/шум на выходе тюнера hВЫХ=PC. ВЫХ/PШ. ВЫХ, который в общем случае зависит от характера принимаемого сообщения, требуемого качества приема и вида модуляции сигнала и берется в пределах 6…12 дБ (hВЫХ дБ=10 lg hВЫХ).

В диапазоне СВЧ, который объединяет дециметровый, сантиметровый и миллиметровый диапазоны и в котором уровень внешних помех сравнительно мал, внутренние шумы имеют решающее значение.

Чувствительность, ограниченную внутренними шумами, количественно оценивают или реальной чувствительностью, или пороговой чувствительностью, или коэффициентом шума, или шумовой температурой.

Под реальной чувствительностью понимают минимально необходимый уровень сигнала в антенне, обеспечивающий требуемый уровень сигнала на выходе тюнера при заданном отношении сигнала к шуму.

Количественно ее оценивают минимальной ЭДС ЕА (для РПРУ умеренно высоких частот) или номинальной мощностью РА (для РПРУ СВЧ диапазона) нормально модулированного сигнала в антенне, при которых на выходе тюнера обеспечивается заданная мощность сигнала РС. ВЫХ при заданном отношении

мощности сигнала к мощность шумов РШ. ВЫХ на выходе			тюнера
	РС.ВЫХ
hВЫХ=		.
	РШ.ВЫХ
	Связь между ЭДС ЕА и номинальной мощностью РА сигнала в антенне (в
			E2
режиме согласования, когда RA=RВХ. ПР.) определяется соотношением PA				A	,
			4RA

21

откуда EA 4RA PA , где PA - номинальная мощность сигнала в антенне (Вт), EA - ЭДС сигнала в антенне (В), RA - сопротивление антенны (Ом), которое в диапазоне СВЧ обычно равно 50 Ом (как и входное сопротивление РПРУ

RВХ. ПР.).

Следует подчеркнуть, что в РПРУ диапазона СВЧ реальную чувствительность задают обычно не в единицах ЭДС, а в единицах номинальной мощности сигнала РА (в режиме согласования на входе RA=RВХ. ПР

PC.ВЫХ		PШ.ВЫХ hВЫХ
и заданном отношении hВЫХ: РА=РС. ВХ.=	КР		КР	, где КР –

коэффициент усиления тюнера по мощности). Причем задают ее в логарифмических единицах дБм (см. в таблицах 2.1…2.4 технических заданий),

т. е. в	децибелах			по отношению к 1	мВт РА	дБм=10lg	PA(мВт)	, откуда
							1мВт
РА(мВт)	10	РА(дБм)		РА(Вт) 10 3 РА(мВт) ,
		10	и		подставляя	которое в выражение

EA(В) 4RA(Ом) PA(Вт) , можно найти (при необходимости) реальную

чувствительность в единицах ЭДС ЕА (В) (в приемниках систем сотовой связи ЕА может быть порядка нескольких единиц мкВ).

Если реальную чувствительность в диапазоне СВЧ задают при hВЫХ=1, то такую чувствительность называют предельной или пороговой. Она определяется уровнем сигнала на входе РПРУ, при котором РС. ВЫХ=РШ. ВЫХ

(hВЫХ=1), следовательно, РА ПОР= PШ.ВЫХ. .

КР

Заданную реальную чувствительность при заданном отношении мощности сигнала к мощности шумов на выходе тюнера

hВЫХ		РС.ВЫХ	обеспечивают при построении схемы тюнера не только
		РШ.ВЫХ

получением требуемого коэффициента усиления по мощности КP тюнера, но и выбором малошумящих УЭ (ИМС), и, особенно, УРЧ тюнера.

В результате расчетная чувствительность РА расч. (или ЕА расч.) должна быть равна или меньше заданной РА зад. (или ЕА зад.).

РА расч. РА зад. (или ЕА расч. ЕА зад.)

Это будет особенно понятным с использованием так называемого коэффициента шума РПРУ ШПР. Он показывает, во сколько раз мощность шумов на выходе реального тюнера РПрУ превышает мощность шумов на выходе идеального (нешумящего) тюнера. Можно сказать еще так: коэффициент шума реального тюнера РПРУ показывает, во сколько раз мощность антенны и собственных шумов тюнера, пересчитанных с его выхода к антенне, превышает мощность шумов антенны. Согласно этому, выражение для ШПР может быть записано в виде:

22

ШПР		PШ.ВЫХ.	1	PШ.ВЫХ.СОБ	,
		P		P
		Ш.ВЫХ.А		Ш.ВЫХ.А

где: PШ.ВЫХ. =PШ.ВЫХ.А PШ.ВЫХ.СОБ ;

PШ.ВЫХ.А - мощность усиленных шумов антенны ( PШ.ВЫХ.А PШ.А КР ); PШ.ВЫХ.СОБ - мощность собственных шумов тюнера на его выходе.

Чем выше уровень собственных шумов тюнера, тем больше коэффициент шума отличается от единицы.

Анализ показывает [1], что для всего тракта тюнера коэффициент шума

будет равен: ШПР=1/КР ВЦ ном+(ШУРЧ -1)/КР ВЦ ном+(ШПЧ-1)/КР ВЦ ном КР УРЧ ном + +(ШУПЧ -1)/КР ВЦ ном КР УРЧ ном КР ПЧ ном,

где: 1/КР ВЦ ном – коэффициент шума пассивной ВЦ; ШУРЧ, ШПЧ, ШУПЧ – коэффициенты шума соответственно УРЧ, ПЧ, УПЧ;

КР ВЦ ном, КР УРЧ ном, КР ПЧ ном – соответственно коэффициенты передачи по мощности ВЦ, УРЧ, ПЧ в режиме согласования по входу и выходу (номинальные).

Отсюда следует, что шумовые свойства тюнера РПРУ определяются в основном шумовыми свойствами и коэффициентами передачи по мощности первых каскадов. Если учесть, что ШУРЧ < ШПЧ, а КР УРЧ >>1, КР ПЧ 1, то становится понятным, что включение УРЧ очень сильно снижает результирующий коэффициент шума тюнера РПРУ. В связи с этим коэффициент шума тюнера можно приблизительно определять по выражению

ШПР 1/КР ВЦ ном+(ШУРЧ -1)/КР ВЦ ном,

где: КР ВЦ ном – коэффициент передачи по мощности ВЦ в режиме согласования с антенной и входом УРЧ (указывается в справочниках или в Интернете для выбранных готовых полосовых фильтров ВЦ или рассчитывается для вновь создаваемых фильтров);

ШУРЧ – коэффициент шума УРЧ (обычно указывается в справочниках или в Интернете для выбранного УЭ УРЧ как в дискретном, так и в интегральном исполнении).

С учетом вышеизложенного, расчетная реальная чувствительность тюнеров СВЧ (в единицах мощности) определяется выражением [1]:

РА расч. (Вт).=РС. ВХ.=			PC.ВЫХ			РШ.ВЫХ hВЫХ
			КР				КР
= РШ.ВХ. hВЫХ	k		Джс Т0			( K)ПШ(Гц)hВЫХ (раз)(tА( раз) ШПР(раз) 1).
	(			)

K

Здесь РШ. ВХ – приведенная к антенне мощность шумов.

А расчетная реальная чувствительность РПРУ на умеренно высоких частотах определяется в единицах ЭДС [1]:

ЕА расч (В)= 4RA(Ом)РАрасч(Вт) =

	4k	Дж	Т0( K)ПШ(Гц) hраз RA(Ом)(tА ШПР(раз) 1).
	(		)
		K
	Здесь: k=1,38 10 23 Дж/°К – постоянная Больцмана;

23

Т0 - нормальная (при комнатной температуре) шумовая температура эквивалента антенны (Т0 =273°+20°=290°К);

tА=	ТA	относительная шумовая температура антенны;
	Т0

ТA - эквивалентная шумовая температура антенны, °К;

k Т0 - произведение, характеризующее интенсивность тепловых флуктуаций в полосе 1 Гц при сопротивлении 1 Ом; ПШ – шумовая (энергетическая) полоса тюнера РПРУ, в пределах которой

измеряется мощность РА (или ЭДС) шумов, Гц; RA – активное сопротивление антенны, Ом.

В этих выражениях трудности возникают только с точным определением значения tА, т. к. эквивалентная шумовая температура антенны TА определяется не только тепловыми шумами сопротивления антенны RА, но и попаданием в антенну космических шумов, шумов атмосферы и теплового излучения Земли, интенсивность которых сложным образом зависит от частоты, диаграммы направленности и ориентации антенны, времени приема и географического положения. Поэтому, если в справочной литературе или в Интернете нет точных сведений по поводу tА, то в формулы подставляют ориентировочное значение tA 1.

Требования в отношении чувствительности считаются выполненными, если выполняются соотношения: РАрасч РАзад (или ЕАрасч ЕАзад ).

А теперь несколько слов о частотной избирательности (селективности) по соседнему и зеркальному каналам.

Как известно [1], под частотной избирательностью (селективностью) понимают способность РПРУ выделять полезный сигнал, ослабляя действия помех на других частотах.

В РПРУ супергетеродинного типа наиболее опасны помехи на частотах соседнего канала fCК f0 fCK , канала прямого прохождения fПП=fПР и зеркального канала: fЗК fC 2 fПР - при верхней настройке синтезатора частот и fЗК fC 2 fПР - при нижней настройке синтезатора частот (на частотах выше 30 МГц настройка синтезатора может быть любой.

Особенность этих помех состоит в том, что они ослабляются не всеми избирательными цепями тюнера РПРУ, а только частью из них: помехи по зеркальному каналу и каналу прямого прохождения подавляются в преселекторе, а помехи по соседнему каналу, в основном, в тракте промежуточной частоты. В тюнерах РПрУ диапазона СВЧ в качестве избирательных цепей используются полосовые фильтры как в преселекторе, так и в тракте промежуточной частоты.

Различают односигнальную и многосигнальную (эффективную) частотную избирательность. В таблицах 2.2…2.4 с техническими заданиями приведены значения односигнальной избирательности.

Односигнальная избирательность преселектора или тракта промежуточной частоты тюнера РПРУ определяется амплитудно-частотной

24

характеристикой (АЧХ) фильтров этих узлов тюнера при действии на их входы только одного малого сигнала, не вызывающего нелинейных эффектов.

Нормированная АЧХ преселектора или тракта промежуточной частоты

( f ) Кf показывает отношение модуля коэффициента усиления (передачи),

К0

преселектора или тракта промежуточной частоты по напряжению Кf на любой частоте f к коэффициенту усиления (передачи) К0 на частоте настройки фильтров этих узлов f0.

( f ) называется относительным коэффициентом усиления (передачи) и

выражается в разах или в дБ: (f )дБ 20lg ( f ). строится в разах (рис. 5.1) или в дБ (рис. 5.2).

γ(f)

1

0дБ

0,707

-3дБ

1

Нормированная АЧХ

f0

f

f

f0

γ(f), -дБ

	Рисунок 5.1		Рисунок 5.2
	На практике часто	односигнальную	избирательность			количественно
	оценивают величиной Se(f),	обратной ( f ),	т. е. Se(f)=	1			К	0	или в дБ
				( f )			К f
	Se(f)дБ=20lgSe(f), и строят ее в зависимости от расстройки f					f		f0 в разах

(рис. 5.3) или в дБ (рис. 5.4). Зависимость Se(Δf) называется характеристикой односигнальной избирательности.

Se

Se, дБ

1.41

1

3дБ

-Δf

+Δf

-Δf

+Δf

0

0

Рисунок 5.3

Рисунок 5.4

25

Идеальной нормированной АЧХ или идеальной характеристикой избирательности является прямоугольная с полосой пропускания, равной ширине спектра полезного сигнала, в которой 1 (или Se 1), а за ее пределами 0 (или Se ). В этом случае обеспечивается бесконечно большое подавление внеполосной помехи и неискаженное воспроизведение спектра полезного сигнала. О степени приближения реальной нормированной АЧХ ( f ) к идеальной (или реальной характеристики избирательности Se( f )к

идеальной) судят по коэффициенту прямоугольности	КП		П	, где П0,7 -
			П0,7

полоса пропускания полосового фильтра на уровне 0,707 (-3дБ), а П - полоса пропускания на заданном уровне γ, который берут или 0,1, или 0,01, или 0,001

и т.	д. (применительно к Se записи соответственно будут следующие:
КПSe		П			1,41 (+3дБ), а ПSe -
		Se	, где П1,41 - полоса пропускания на уровне	2
		П
		1,41

полоса пропускания на заданном уровне Se, который берут или 10, или 100, или

1000 и т. д.)

Коэффициентом прямоугольности оценивают крутизну скатов нормированной АЧХ ( f ) или характеристики избирательности Se( f ).

Для идеальной АЧХ КП 1 (или КПSe 1). Для реальной АЧХ КП 1 (и

КПSe 1). Чем меньше коэффициент прямоугольности, тем выше селективные свойства избирательной системы. Поэтому иногда в технических заданиях вместо γ(f) (или Se) приводится КП (или КПSe ). Например, КП 2 по уровням

-3дБ и -60дБ, что соответствует примерно Se 60дБ.

О сути многосигнальной (эффективной) избирательности, которая не используется в курсовой работе, можно узнать в [1].

В РПРУ супергетеродинного типа важнейшим вопросом является выбор промежуточной частоты. От этого выбора зависит целый ряд показателей РПРУ, сложность избирательных цепей и системы стабилизации частот и т. д.

При ее выборе руководствуются следующими соображениями:

-промежуточная частота не должна находиться в диапазоне принимаемых частот;

-промежуточная частота не должна совпадать с частотами мощных станций;

-промежуточная частота с точки зрения обеспечения высокой избирательности по зеркальному каналу должна быть по возможности выше, а с точки зрения обеспечения высокой избирательности по соседнему каналу по возможности ниже.

Установлен международный ряд значений промежуточных частот fПР, которые запрещается использовать в качестве несущих частот. Например, в радиовещательных приемниках АМ-сигналов fПР=465кГц, ЧМ-сигналов fПР=10,7 МГц, в РПРУ радиорелейных и спутниковых систем связи fПР=70МГц, в РПРУ систем сотовой подвижной связи, включая приведенные в таблицах 2.1…2.4 -

26

порядка нескольких десятков МГц, в том числе частоты, численно равные дуплексному разносу частот.

Вообще, желательно выбирать стандартные значения промежуточных частот, для которых в Интернете приводятся ИМС смесителя, УПЧ и типы полосовых фильтров (ФОС), что упростит разработку тюнера РПРУ и сведет ее к выбору подходящих вариантов.

5.2 Выбор и обоснование структурной схемы, избирательных цепей и элементной базы преселектора тюнера

Преселектор (предварительный селектор) в структурной схеме супергетеродинного РПРУ образует тракт радиочастоты (ТРЧ) от антенны до смесителя преобразователя частоты.

Особенностью РПРУ диапазона СВЧ (дециметровые, сантиметровые и миллиметровые волны), к которому относятся стандарты систем сотовой подвижной связи (см. таблицы 2.1…2.4 и 3.1 в разделах 2 и 3), является использование неперестраиваемых преселекторов. Это оказывается возможным потому, что отношение верхней рабочей частоты диапазона частот к его нижней рабочей частоте в системах сотовой подвижной связи всех стандартов не превышает примерно 1,03…1,04.

В настоящее время типовая структурная схема преселекторов таких РПРУ содержит неперестраиваемый полосовой фильтр (ПФ) во входной цепи (ВЦ) для обеспечения заданной избирательности по зеркальному каналу и малошумящий усилитель радиочастоты (УРЧ). Важно отметить, что в обеспечении избирательности по зеркальному каналу участвует фильтр приема дуплексора. Как отмечалось в разделе 3, дуплексор содержит два ПФ – фильтр приема и фильтр передачи, которые разделяют диапазоны частот принимаемых и передаваемых сигналов, разнесенных по частоте на величину дуплексного разноса. Поэтому в качестве ПФ во входной цепи можно считать фильтр приема дуплексора. Если же он не обеспечивает заданную избирательность по зеркальному каналу, то после него ставится еще один ПФ входной цепи. Нередко после УРЧ может включаться еще один неперестраиваемый полосовой фильтр, подобный входному ПФ, если входной ПФ и фильтр приема дуплексора не обеспечивают заданную избирательность. Возможен также вариант, при котором используется полосовой фильтр приема дуплексора во входной цепи и полосовой фильтр (ПФ) после УРЧ. (Хотя надо отметить, что у имеющихся современных ПФ в интегральном исполнении, сведения о которых приводятся в Интернете, коэффициенты прямоугольности достаточно высоки для обеспечения заданной избирательности по зеркальному каналу одним входным ПФ.)

Кстати, в структурной схеме дуплексной цифровой приемо-передающей радиостанции (АС), приведенные в разделе 3 на рисунке 3.2 в качестве возможного прототипа, преселектор реализован с одним полосовым фильтром. Более того, в этом прототипе в качестве ПФ во ВЦ использован фильтр приема

27

дуплексора.

В соответствии с вышеизложенным, на рисунке 5.5 пунктирными прямоугольниками показаны возможные варианты построения преселектора (вместе с преобразователем частоты и трактом промежуточной частоты, о построении которых будет сказано в следующих подразделах).

fC

ПФ

ВЦ

УРЧ

ПФ

СМ

приема

ПФ

(МШУ)

дуплексора

fГ

ПФ

передачи

СЧ

дуплексора

fПР		fПР	К квадра-
	УПЧ		турному IQ
ФОС			демо-
			дулятору
Управление
от микроконтроллера

От усилителя мощности радиочастоты передатчика (УМРЧпер)

Рисунок 5.5. Преселектор тюнера РПРУ АС с преобразователем частоты и трактом промежуточной частоты

Малошумящие УРЧ преселектора обычно выполняются на транзисторах как в дискретном, так и в интегральном исполнении. До частот 6…7 ГГц применяются как биполярные (БТ), так и полевые (ПТ) транзисторы, но все же предпочтение отдается ПТ, поскольку у них больше входное сопротивление, меньше коэффициент шума и лучше линейность. На частотах выше 7 ГГц используются полевые транзисторы Шотки (ПТШ), или транзисторы с высокой подвижностью электронов (ТВПЭ).

Следует отметить, что усиление сигнала в преселекторах тюнеров мобильных РПРУ должно быть сравнительно небольшим (порядка 10…15 дБм), чтобы не было таких нелинейных эффектов, как перекрестная модуляция сигнала помехами и интермодуляция (взаимная модуляция) между помехами. Принципиальные схемы УРЧ приведены в [1].

Проектировщику необходимо в Интернете (или по справочникам) выбрать подходящие полосовые фильтры (ПФ): фильтр приема дуплексора, ПФ входной цепи и ПФ после УРЧ (по диапазону частот, по АЧХ или характеристике односигнальной избирательности, или коэффициенту прямоугольности, по затуханию сигнала, или, иначе говоря, по потерям мощности сигнала, по конструктивному выполнению), которые бы обеспечивали заданную избирательность по зеркальному каналу. Все показатели и характеристики выбранных полосовых фильтров, схемы и их конструктивное исполнение необходимо привести в курсовой работе. Принципиальная схема ПФ представляет собой пассивный четырехполюсник, у которого одна из входных и одна из выходных клемм подключаются к общему проводу. Входные и выходные сопротивления фильтра равны 50 Ом, которое считается стандартным волновым (характеристическим) сопротивлением тракта СВЧ. Такие входные и выходные сопротивления реализуются фирмами

28

у всех узлов в диапазоне СВЧ, что необходимо для их согласованной стыковки друг с другом.

Окончательный вариант преселектора будет определяться заданной избирательностью по зеркальному каналу и качеством выбираемых ПФ. В качестве входных полосовых фильтров (ПФ) и полосовых фильтров приема дуплексоров в диапазоне СВЧ в настоящее время применяются в основном фильтры на поверхностных акустических волнах (ПАВ) со встречноштыревыми преобразователями (с затуханием в рабочей полосе пропускания до 10 дБ), фильтры на ПАВ продольной структуры с переотражениями (с затуханием в рабочей полосе пропускания частот около 2…2,5 дБ) и фильтры на микрополосковых линиях. Они имеют очень малые габариты и массу.

В качестве примера можно назвать фирму Murata, разработавшую фильтр SAFEA 942 MFLOF OO на поверхностных акустических волнах для работы в качестве входного фильтра приема в РПРУ абонентской станции (АС) в системе связи GSM-900 (диапазон частот приема 935…960 МГц) размером 1,35х1,05х0,5 (в миллиметрах) с затуханием около 2 дБ и с избирательностью по зеркальному каналу SeЗ.К 60дБ. Она легко определяется по приведенной в Интернете АЧХ для этого фильтра. Это будет точная оценка. Но студенту полезно также уметь давать ориентировочную оценку пригодности ПФ приема по SeЗ.К. Это можно показать на примере системы связи GSM-900. Как известно, в этой системе промежуточная частота fПР выбрана равной дуплексному разносу частоты, который составляет 45 МГц: fПР=fДР=45 МГц. Следовательно, частота зеркального канала отстоит от частоты сигнала на 2fПР=90 МГц. Для нижней настройки синтезатора, которая взята в прототипе, будет справедливой следующая запись: fЗ.К=fС-2 fПР= fС-90 МГц. Для диапазона частот приема 935…960 ГГц стандарта GSM-900 наиболее опасной с точки зрения избирательности по зеркальному каналу будет верхняя частота этого диапазона, т. е. 960 МГц, при которой fЗК=960 МГц–90 МГц=870 МГц. Эта частота значительно ниже самой нижней частоты диапазона приема 935 МГц, т. е. она явно находится в зоне непропускания входного ПФ приема. Это значит, что зеркальный канал будет подавлен. Этот вывод можно довести и до количественного результата: поскольку частота зеркального канала fЗК=870 МГц значительно ниже, чем самая верхняя частота ПФ передачи дуплексора 915 МГц, которая подавляется ПФ приема на 50-60 дБ, то зеркальный канал будет подавлен на не меньшее число дБ.

После выбора типов и количества ПФ преселектора в Интернете находится информация об УРЧ и выбирается подходящий вариант УРЧ в интегральном исполнении в заданном диапазоне частот, с требуемым коэффициентом усиления по мощности (и напряжению) и с как можно меньшим коэффициентом шума. Требуемый коэффициент шума определяется по формуле для реальной чувствительности РА расч (Вт), приведенной в разделе 5.1, куда вместо РА расч (Вт) подставляют заданную в таблицах 2.2…2.4 реальную чувствительность при заданном отношении сигнал/шум hВЫХ.

В настоящее время УРЧ выпускаются многими фирмами в виде готовых микросхем на микропечатных платах. В качестве примера можно назвать такие

29

ИМС как RF3827, RF360 фирмы RFM, МААLSS0038, AM50-0015 фирмы M/А- COM, ADL5521 фирмы Analog Devises.

В этих ИМС применяются полевые транзисторы (арсенид-галлиевые). Верхняя усиливаемая ими частота приближается к 3 ГГц. А такой важный показатель, как коэффициент шума, находится в пределах от 1,2 дБ до 1,5 дБ. В Интернете приводятся все показатели УРЧ, включая их схемы и конструктивное исполнение.

Кстати, если в схеме рисунка 5.5 для обеспечения заданной избирательности преселектора по зеркальному каналу потребуется кроме ПФ приема дуплексора включить входной ПФ, а между выходом УРЧ и входом смесителя преобразователя частоты еще и дополнительный ПФ, подобный входному ПФ (о чем говорилось в начале подраздела 5.2), то это не вызовет дополнительных проблем с обеспечением согласования этих ПФ, УРЧ и СМ друг с другом, поскольку у всех этих узлов их входные и выходные сопротивления равны 50 Ом.

5.3. Выбор вида смесителя преобразователя частоты тюнера

Как отмечалось при описании структурной схемы тюнера на рисунке 5.5, преобразователь частоты (ПЧ) предназначен для переноса спектра радиосигнала из области радиочастотного диапазона в область промежуточных частот (в фильтр основной селекции ФОС). Смеситель (СМ) преобразователя частоты представляет собой шестиполюсник, на один вход которого поступает сигнал с выхода УРЧ в заданном диапазоне частот приема, а на другой вход – колебания с частотой fГ гетеродина от синтезатора частоты. С математической точки зрения смеситель является перемножителем двух напряжений – напряжения сигнала UС и напряжения гетеродина UГ. В тюнерах РПРУ систем подвижной сотовой связи находят широкое применение балансные и кольцевые (двойные балансные) смесители на диодах (пассивные смесители) или транзисторах (активные смесители). В них нет прямого прохождения сигнала и колебаний от синтезатора на выход смесителя и нет прохождения сигнала в синтезатор и колебаний от синтезатора на сигнальный вход смесителя. Принципиальные схемы смесителей приведены в [1].

В Интернете (или в справочниках) можно найти большой ассортимент смесителей в интегральном исполнении (в виде ИМС). Задача проектировщика сводится к выбору ИМС с подходящими параметрами. В курсовой работе в первую очередь обращается внимание на:

1.Диапазон рабочих частот. Серийные смесители выполняются от очень низких частот до максимальной рабочей частоты 0,1…2,5 ГГц.

2.Коэффициент шума. В зависимости от микросхемы смесителя он оказывается равным 6…20 дБ. У пассивных смесителей он численно равен потерям преобразования.

3.Коэффициент передачи. Его типовое значение у активных смесителей лежит в пределах от 1 до 4…17 дБ. Что касается пассивных смесителей, то в них идет речь о потерях преобразования, типовое значение которых

30