Распределение усиления по линейному тракту приемника

Перейдем теперь к усилению в линейном тракте. Если чувствительность приемника задана в виде Э.Д.С. сигнала в антенне Е_а, то коэффициент усиления линейного тракта приемника К_0л должен быть равен [1, с. 29]:

, (10)

где: u_п – амплитуда сигнала на выходе УПЧ приемника (на входе детектора).

В ТЗ указано, что на входе детектора напряжение должно составить 1,0В, минимальное ЭДС в антенне Ea = 3.0мкВ.

Выбор средств обеспечения усиления линейного тракта можно начать с определения коэффициента усиления преселектора (ВЦ и УРЧ). В транзисторных приемниках коротких волн коэффициент усиления есть коэффициент усиления по напряжению. Его можно найти их выражения [1, с. 29]: , (11)

где:

К_0вц – коэффициент передачи входной цепи

К_0урч – коэффициент усиления УРЧ (их может быть N).

В

_{Для того, чтобы распределить усиление по тракту, необходимо выбрать схемы ВЦ (определить коэффициент передачи ВЦ), УРЧ и УПЧ, рассчитать устойчивые коэффициенты усиления УРЧ и УПЧ и определить число каскадов УПЧ.}

_{Для определения коэффициента передачи ВЦ необходимо разбить диапазон на поддиапазоны, выбрать способ настройки.}

Требуемый коэффициент усиления по напряжению УПЧ и преобразователя частоты с транзисторным смесителем, равен:

, (12)

где: К_з = 2…3 – коэффициент запаса усиления, учитывающий старение электронных приборов, расстройку контуров и уменьшения напряжений питания в процессе эксплуатации. Выберем К_з = 2.

К_0вц- коэффициент передачи ВЦ (далее, . К_0вц = 0.5)

_{В разделе выбора усилительного элемента был выбран транзистор и рассчитаны его основные параметры.}

_{Ориентировочный коэффициент усиления УРЧ [1, c30]:}

_{Выберем, в соответствии с [1, c31], разбив диапазон на 3 части и рассчитав коэффициенты усиления для них:}

_{Начало диапазона: (13)}

_{Середина:}

_Конец:

_{Выберем меньший коэффициент и ориентировочно расччитаем коэффициент усиления УПЧ.}

_Тогда:

Выбор средств настройки

_{Разрабатываемый приемник является диапазонным, и для приемников до 300Мгц из всех типов резонаторов целесообразно применять резонансные контуры с сосредоточенными постоянными.}

_{Рассчитаем коэффициент поддиапазона Кпд:}

₍₁₄₎

_{Из таблицы 1.8 [1, с 32] выберем способ настройки конденсатором переменной емкости, так как только он способен обеспечить настройку с коэффициентом диапазона Кпд = 2 для выбранного типа резонатора.}

_{С увеличением количества поддиапазонов уменьшается плотность настройки, что обеспечивает более высокую точность настройки; облегчается выполнение противоречивых требований к полосе пропускания и избирательности; уменьшаются габариты блока настройки (конденсаторов переменной емкости); проще обеспечить постоянство коэффициента усиления внутри поддиапазона. Однако, с их увеличением усложняется устройство их переключения, увеличиваются массогабаритные параметры приемника, его стоимость и сложность проектировки.}

_{Существует три способа разбиения на поддиапазоны: с постоянным коэффициентом поддиапазона; с постоянной полосой частот поддиапазона; комбинированный.}

_{Если принять, что каждый поддиапазон должен иметь одну и туже полосу, то по [1, с34] рассчитаем количество поддиапазонов:}

₍₁₅₎

_{где - запас перекрытия поддиапазона для компенсации производственных допусков.}

_{Если выбрать равной диапазону приема то}

₍₁₆₎

_{Получим, что достаточно одного поддиапазона, то есть можно вообще не разбивать принимаемый диапазон. К тому же полученный коэффициент перекрытия Кд не превышает 2…2,5 поэтому разбивать рабочий диапазон на поддиапазоны не следует.}

_{Вычислим максимальную емкость переменного конденсатора для настройки контура по формуле [1, c34]:}

₍₁₇₎

_{где С0 – начальная емкость контура,}

_{Cmin – минимальная емкость.}

_{Выберем конденсатор переменной емкости с твердотельным диэлектриком КПЕ-3 [4, c128] с диапазоном емкостей 7-210пф.}

_{Cmin = 7пФ, Cmax=210пФ}

_{Все контуры преселектора и гетеродина перестраиваются общим блоком конденсаторов настройки, состоящим из одинаковых секций.}

_{Так как верхняя настройка гетеродина требует меньшего коэффициента поддиапазона, а начальная емкость контура у ВЦ ниже, чем у УРЧ (ведь на ВЦ нагружен всего один транзистор), следует выбирать начальную емкость из соображений обеспечения необходимого коэффициента поддиапазона УРЧ по формуле[1, c35]:}

_{C0 = CL + Cм + Сп + m1}²_{Cвых + m2}²_{Свх (18)}

_{CL – собственная емкость катушки контура (межобмоточная): 3…5пФ}

_{Cм – емкость монтажа: 5…10пФ}

_{Сп – емкость подстроечного конденсатора: 2…20пФ}

_{Свх – входная емкость следующего каскада}

_{Свых – выходная емкость транзистора каскада}

_{m1, m2 – коэффициенты подключения транзистора к каскаду}