Полная проводимость прямой передачи
(2.13)где jк=0.26 мВ – температурный потенциал.
Поскольку транзистор работает с большим запасом по частоте, то за коэффициент усиления на рабочей частоте можно принять
, докажем это (2.14)Выходная емкость
(2.15)Полная проводимость обратной передачи
(2.16)Емкость обратной связи
(2.17)Поскольку транзистор работает с большим запасом по частоте, то входную емкость определим по формуле
(2.18)Расчет параметров на ПЧ производим по формулам 2.8 – 2.18, результаты расчета приведены ниже.
В параметры транзистора в режиме преобразования
(2.19) (2.21) (2.22)2.5 Выбор промежуточной частоты
Величина промежуточной частоты (ПЧ) выбирается из следующих соображений:
1) ПЧ не должна находиться в диапазоне частот приемника или близко от границ этого диапазона;
2) ПЧ не должна совпадать с частотой какого либо мощного передатчика;
3) Для получения хорошей фильтрации ПЧ на выходе детектора должно выполняться следующее условие:
(2.23)4) С увеличением fпр:
- увеличивается избирательность по зеркальному каналу (ЗК);
- уменьшается избирательность по соседнему каналу (СК);
- уменьшаются входное и выходное сопротивление электронных приборов, что приводит к шунтированию контуров, а также понижается крутизна характеристики транзисторов;
- ухудшается устойчивость УПЧ;
- уменьшается вредное влияние шумов гетеродина на чувствительность приемника;
- облегчается разделение трактов ПЧ и НЧ;
- увеличивается надежность работы АПЧ и так далее.
С уменьшением fпч свойства описанные в п. 4, становятся диаметрально противоположными.
Применение двукратного преобразования частоты позволяет использовать достоинства высокой и низкой ПЧ, однако при этом происходит значительное усложнение схемы.
Исходя из выше сказанного, выбираем схему с однократным преобразованием частоты, причем ПЧ ниже минимальной частоты принимаемого сигнала – нижнее преобразование.
МСЭ – Р рекомендуются несколько значений fпр, нам подходит одна из них fпр=10.7МГц, докажем это.
Наихудшая избирательность по зеркальному каналу будет на верхней частоте диапазона поэтому произведем доказательство только для нее.
Реализация схемы с одним преобразованием частоты возможна при выполнении условия
(2.24)Оно выполняется 526.829<3229
Выбираем fпч исходя из следующего условия:
(2.25) где (2.26) (2.27)Исходя из полученного и получаем fпч=10.7 (МГц)
2.6 Определение типа, параметров и числа избирательных систем настроенных на частоту принимаемого сигнала
В приемниках супергетеродинного типа ТРЧ обеспечивает:
- избирательность по ЗК;
- избирательность по ПЧ;
- ослабление помех станций способных вызвать появление в преобразователе перекрестной модуляции
Определяем максимально допустимую добротность контуров, обеспечивающую заданное ослабление на краях полосы пропускания
(2.28)где f’min- минимальная частота поддиапазона, кГц;
П – ширина полосы пропускания, кГц;
nc – число одиночных избирательных систем настроенных на частоту принимаемого сигнала, возьмем nc=2;
sП – ослабление на краях полосы пропускания, sП=2 (6дБ).
Необходимая добротность Qи обеспечивающая заданную избирательность по зеркальному каналу при применении индуктивной связи с антенной
где fзмах=f’max-2fпр – максимальная частота зеркального канала;
f’max – максимальная частота поддиапазона, кГц;
fпр – промежуточная частота, кГц;
sз – избирательность по зеркальному каналу, sз=316.22;
Возможная эквивалентная конструктивная добротность контура (с учетом шунтирования контура транзистором y=0.8)
(2.30)где Qk – конструктивная добротность контура, Qk=150.
Проверяем выполнение условия:
Из полученных ранее значений видно, что оно выполняется, в этом случае примем эквивалентную добротность контура немного больше Qu. Принимаем число контуров nc=2 (одноконтурная входная цепь и резонансный УРЧ), и эквивалентное качество контура Qэмах=65 (на максимальной частоте поддиапазона), при этом обеспечивается требуемое ослабление на краях полосы пропускания и избирательность по ЗК лутше заданной.
Находим эквивалентную добротность контура на нижней частоте поддиапазона.
Так как Qэmin=83.48<QП=338 расчет произведен верно и окончательно принимаем: nc=2; Qэmax=65; Qэmin=83.48.
Для крайних точек поддиапазона f’min, f’max определяем:
a) вспомогательные коэффициенты:
(2.32)где Δfс – растройка, прн которой задана избирательность по соседнему каналу, Δfс=300кГц.
(2.33) (2.34) (2.35)б) зеркальные частоты
(2.36) (2.37)в) избирательность по соседнему каналу на максимальной частоте
(2.38)на минимальной частоте
(2.39)г) ослабление на краях полосы
(2.40) (2.41)д) избирательность по зеркальному каналу
(2.42) (2.43)Так как σз min=69.72> σз max=56.62> σз=50 дБ, исходные данные выполнены.
е) избирательность по промежуточной частоте
(2.44)2.7 определение типа и числа избирательных систем настроенных на промежуточную частоту
Избирательность по соседним каналам в основном реализуется в тракте промежуточной частоты, с помощью сложных избирательных систем. В качестве избирательных систем в ТПЧ будем применять пьезокерамические фильтры (ПКФ) типа ФП1П-049Б (полоса пропускания по уровню 6дБ – (200-280)кГц), обладающие по сравнению с ФСС следующими достоинствами:
- малая критичность к изменению нагрузочных сопротивлений позволяет подключать их к базе транзисторов непосредственно;
- постоянство ЧХ;
- небольшие размеры, вес;
- технологичность изготовления.
Определим ослабление на краях полосы пропускания σпу и избирательность по соседнему каналу σcу, которые должен обеспечить ТПЧ:
(2.45)