МІНІСТЕРСТВО ОСВІТИ І НАУКИ УКРАЇНИ
ОДЕСЬКА НАЦІОНАЛЬНА МОРСЬКА АКАДЕМІЯ
Кафедра МРС
КУРСОВИЙ ПРОЕКТ
на тему:
«Проектування суднового радіоприймального пристрої».
Виконав: курсант Губанов Д.М.
Факультет електромеханіки
і радіоелектроніки
Навчальна група 3131
Перевірив: Грищенко В.В.
Одеса 2006
Введення
Сучасні радіоприймальні пристрої короткохвильового діапазону, як правило, виконуються за схемою супергетеродина. Це забезпечує достатню чутливість, вибірковість, необхідну смугу пропускання і посилення каскадів. Необхідно також розглянути питання про номіналах проміжних годину-той, їх кількості; має бути приділена увага структурі і ширині діапазонів. Їх кількості, а також, якщо необхідно, застосувати поділ на піддіапазони.
З урахуванням специфіки галузі застосування, повинні враховуватися доцентрові прискорення, підвищена вологість повітря, його солоність, які можуть негативно позначитися на працездатності.
Вихідні дані до роботи
Діапазон: 518кГц.
Чутливість: 3 мкв
вибірковість по сусідньому каналу 50дБ
Вибірковість по дзеркальному каналі: 50 дБ Вид модуляції: (F1В.)
Напруга: 0.4 В
Розрахунок смуги пропущенні загального радіотракту приймача
Смуга пропускання загального радіотракту визначається реальною шириною спектру сигналу, що приймається і запасом, залежних від частотної точності радіолінії:
,
де - Реальна ширина спектра радіосигналу, який повинен бувальщина пропущений до входу детектора;
- Розбіжність між частотою прийнятої станції і частотою настройки приймача, тобто частотна точність лінії.
Реальна ширина спектру залежить від виду модуляції. Для частотної модуляції:
кГц
Запас по смузі пропускання з урахуванням розбіжності частот у радіолінії візьмемо рівним близько 100-200 Гц, внаслідок чого смуга пропускання радіотракту складе:
= 11000 +200 = 11,2 кГц.
Вибір числа перетворень частоти і номіналів проміжних частот
Необхідність використання кількох перетворень частоти визначається наступними основними принципами.
Подвійне або потрійне перетворення частоти застосовується як спосіб вирішення протиріччя між вимогами придушення перешкоди по дзеркальному каналу і високою вибірковістю по сусідньому каналу. Перша умова передбачає вибір якомога вищою першої проміжної частоти, друге - можливе більш низькою другої проміжної частоти.
Дзеркальна перешкода пригнічується при першому перетворенні частоти, перешкода по сусідньому каналу пригнічується в тракті основний (другий) проміжної частоти.
Краще з точки зору ослаблення впливу комбінаційних каналів прийому, вибирати першу проміжну частоту в 4-5 разів вище верхньої чистоти діапазону. Проте вибір такого високого значення f 1пч може обмежуватися можливостями виготовлення високоякісного фільтра з високою частотою настройки і хорошою прямокутність. У цьому випадку доводиться кілька знижувати номінал (до 40 ... 50 МГц).
f 1пч = 40 МГц
З точки зору ослаблення впливу комбінаційних каналів прийому, переважно вибирати друга проміжну частоту, принаймні, в 5-10 разів меншою нижньої частоти діапазону приймача.
По можливості слід вибирати стандартизовані значення основних проміжних частот, відповідно до яких створюються типові блоки і необхідна вимірювальна апаратура.
Виходячи з вищезгаданого, вибираємо значення проміжних частот:
f 1пч = 40МГц f 2пч = 12,8 МГц
Розподіл вибірковості та посилення по трактах
Основні якісні показники приймача: чутливість, одно-і многосігнальная вибірковість - значною мірою визначаються правильністю розподілу вибірковості та посилення між трактами сигнальної, першої проміжної, основний проміжної і низької частот.
Розподіл вибірковості:
При орієнтовному розрахунку структурної схеми розподіл вибірковості проводиться таким чином.
1. Смуга пропускання тракту основної частоти береться близькою до розрахованої смузі загального радіотракту:
кГц
2. Параметри вибірковості тракту сигнальної частоти знаходяться з:
а) визначається реальної добротності контурів в цьому тракті.
б) Певного орієнтовного числа контурів в тракті, необхідного для забезпечення заданих вимог ослаблення побічних каналів першого перетворення:
причому, в першу чергу перевіряється ослаблення дзеркального каналу при заданому Sпк = Sз = 50 дБ і Δ f = 2f1пч = 80 МГц. А потім вимога ослаблення перешкоди по першій проміжній частоті при Sпк = S1пч і Δ f = f 0 - f1пч. Із двох значень n рах, береться більше.
в) При виборі числа контурів n рах = 1 розраховуємо смугу пропускання тракту.
.
і коефіцієнти прямокутності на рівнях S (заданого придушення сусідніх і побічних каналів):
.
По смузі та коефіцієнту прямокутності будується характеристика вибірковості тракту. Його смуга пропускання повинна бути в 2-3 рази ширше необхідної смуги загального радіотракту, тобто
Δ F СЧ (2-3) Δ F РТ = (22,4-33,6) кГ'ц
Розподіл посилення
Розподіл посилення в приймачі визначається двома суперечливими умовами:
а) з одного боку, слід прагнути до збільшення посилення у вхідних ланцюгах і перших каскадах приймача тому що чим більше коефіцієнт посилення по
потужності першого і наступного за ним каскадів, тим менше загальний коефіцієнт шуму приймача і краще його чутливість.
б) з іншого боку, посилення у вхідних каскадах приймача з точки зору многосігнальной вибірковості повинна бути невеликою, щоб амплітуда сигналу (корисного і заважає) не перевищувала діапазону лінійності першого, другого і т.д. каскадів посилення сигнальної часті, першого перетворювача і т.д. до фільтра основний селекції, відносно слабко захищеної перебудовуваним за діапазоном вибірковості системами. У радіотракту в цілому має бути забезпечене посилення:
де U вх. дет - напруга на вході детектора
Е а - чутливість приймача
де К д - коефіцієнт передачі детектора (К <Н), 6 для діодним напівпровідникового детектора)
При орієнтовному розрахунку структурної схеми приймача спочатку виробляють розподіл посилення між основними трактами: сигнальної, першою, другою основною і інших проміжних частот; низької частоти, з урахуванням допустимих рівнів на елементах, що розмежовують ці тракти.
1. Посилення в тракті сигнальної частоти має бути обмежена, регулюватися залежно від рівня сигналу в антені так, щоб вихідний сигнал не перевищував допустимого значення на виході першого перетворювача частоти.
2. Посилення в тракті першої проміжної частоти також повинна обмежуватися та бути таким, щоб напруга на вході другого перетворювача частоти не перевищувало допустимих значень.
Приймемо До 1пч = 45 = 33 dB.
3. Посилення в тракті основний проміжної частоти має доповнювати посилення в попередніх трактах сигнальної та першої частоти до рівня U вх.дет необхідно для детектування радіосигналів в найкращих умовах.
4. Посилення в тракті низької частоти можна розрахувати за формулою:
де U вх.дін - напруга на вході динаміка:
Визначення коефіцієнта шуму приймача
На етапі розрахунку структурної схеми, зважаючи на відносну складність розрахунку, вважають, що чутливість приймача в основному визначаються шумами першого каскаду, і приймають:
До ш = (1.1 - 1.2) До ш1
Визначимо потужність теплових шумів:
Р ш = Δ F рт * Т * k = 11.2 * 10 3 * 290 * 1.38 * 10 -23 Вт
Тоді коефіцієнт шуму першого каскаду приймача повинен бути:
Коефіцієнт шуму всього приймача:
До ш (1.1 - 1.2) До ш1 = 3.3 - 3.6
Структурна схема приймача
Сигнал, прийнятий антеною, через фідер надходить на вхід приймача. У вхідних ланцюгах розташовані фільтри, які відсікають частоти не входять в діапазон прийнятих част. Далі прийнятий і відфільтрований сигнал надходить на вхід підсилювача сигнальної (радіо-) частоти УСЧ, де відбувається попереднє посилення на 43 dВ. Попередньо прийнятий і відфільтрований сигнал надходить на сигнальний вхід першого змішувача СМ1; на інший вхід змішувача подається частота 116 МГц. формуючи першу проміжну частоту, рівну 40 МГц.
Зі змішувача сигнал, пройшовши через фільтр 40 МГц, надходить на УПЧ1. У тракті першої проміжної частоти відбувається придушення дзеркальної перешкоди.
З виходу УПЧ1 сигнал надходить на сигнальний вхід змішувача см2; але гетеродинний вхід см2 надходить постійна часта 27.2 МГц. На виході см2 друга проміжна частота, що дорівнює 12.8 МГц. Перетворений сигнал надходить на вхід УПЧ 2, в якому відбувається селекція по сусідньому каналу і посилення. Далі сигнал надходить на детектор однополосного амплітудно-модульованого сигналу. Потім сигнал звукової частоти через підсилювач УИЧ надходить на вихідний пристрій відтворення звуку (динамік).
Висновок
У ході даного розрахунку були отримані і розраховані основні параметри, які дозволяють з достатньою точністю спроектувати і побудувати радіоприймальний пристрій зв'язку за схемою супергетеродина. Що забезпечує достатню чутливість, вибірковість, необхідну смугу пропускання і посилення каскадів. Було розглянуто питання про номінальних проміжних частотах. Приділено увагу структурі і ширині діапазонів. Для цього спочатку проводимо розрахунок смуги пропускання загального радіотракту приймача, вибираємо число перетворень частоти і номіналів проміжних частот. Розподіляємо вибірковості та посилення по трактах, а за тим визначаємо коефіцієнт шуму приймача.
Список використаної літератури
1. Проектування та технічна експлуатація радіопередавальних пристроїв / М.А. Сіверс, Г. О. Зейтленок. Ю. Б. Несвіжський і ін. Учебноепособіе для вузів. - М.: Радіо і зв'язок. - 368 с
2. М. С. Шумилін, В. Б. Козирєв, В, А. Власов. Проектування транзисторних каскадів передавачів. Навчальний посібник для техн. - М.: Радіо і зв'язок. 1987.