Структурная схема супергетеродинного приемника.

Стр 1 из 2Следующая ⇒

КУРСОВОЙ ПРОЕКТ

по дисциплине

«Устройства приема сигналов в телекоммуникационных системах»

на тему:

«Приемник радиостанции»

Выполнил ст. гр. № 218

Широких Дмитрий.

Руководитель

Степашкин В. А.

Рязань, 2015.

Содержание:

1. Техническое задание 3 стр.

2. Введение 4 стр.

3. Теоретическая часть

3.1. Структурная схема супергетеродинного приемника 5 стр.

3.2. Достоинства и недостатки супергетеродинного приемника 6 стр.

3.3. Распределение избирательности и усиления 7 стр.

4. Расчет основных параметров приемника

4.1. Исходные данные 8 стр.

4.2. Расчет параметров 9 стр.

5. Составление и расчет структурной схемы 11 стр.

5.1. Выбор значений промежуточных частот 12стр.

5.2. Расчет максимальных и минимальных частот гетеродинов 12 стр.

5.3. Обеспечение избирательности 12 стр.

5.4. Распределение усиления по каскадам линейного тракта 13 стр.

6. Выбор элементной базы

6.1. Оценка коэффициентов усиления и шума линейного тракта 14 стр.

7. Приложения 16 стр.

8. Используемая литература 16 стр.

Введение.

Радиоприемник - устройство, предназначенное для преобразования электромагнитных волн в информационный электрический сигнал и последующей его обработки с целью приведения информации, содержащейся в нем, к виду, приемлемому для оконечного ее получателя.. Радиоприёмное устройство состоит из приемной антенны, радиоприемника и оконечного устройства, предназначенного для воспроизведения сигналов. Данный курсовой проект посвящён проектированию линейной части супергетеродинного радиоприёмника. Супергетеродинный радиоприёмник ( В. Шоттки, Э. Армстронг, 1918 г. ) — наиболее распространённый вид радиоприёмников; в нём при сравнительно простой и надёжной конструкции обеспечивается высококачественный приём сигналов.Принцип действия такого радиоприёмника основывается на преобразовании принимаемого сигнала в сигнал фиксированной промежуточной частоты (ПЧ) с последующим её усилением. Основное преимущество супергетеродина перед радиоприёмником прямого усиления в том, что наиболее критичные для качества приёма части приёмного тракта (узкополосный фильтр, усилитель ПЧ и демодулятор) не должны перестраиваться под разные частоты, что позволяет выполнить их со значительно лучшими характеристиками. В России и СССР первым серийным супергетеродином был, по одним источникам, приёмник танковой радиостанции 71-ТК разработки 1932 г, по другим — вещательный СГ-6, по третьим — радиоприёмник «Дозор», разработанный в конце 20-х годов. Первым бытовым супергетеродином, выпускавшимся в больших количествах, стал СВД 1936 года. Примерно с конца 1950-х гг. бытовые радиовещательные и телевизионные приёмники в СССР строились почти исключительно по супергетеродинной схеме.

Теоретическая часть.

Структурная схема супергетеродинного приемника.

Структурная схема супергетеродинного приемника с однократным преобразованием частоты имеет вид:

Принимаемый сигнал из антенны подаётся на преселектор, который включает в себя входную цепь и усилитель радиочастоты. Входная цепь служит для обеспечения частотной избирательности по дополнительным каналам приема. УРЧ служит для обеспечения требуемой чувствительности. Затем сигнал подаётся на вход преобразователя частоты, который служит для линейного переноса спектра информационной полосы частот в область пониженной промежуточной частоты с выделением конкретного информационного канала, интересующего конечного получателя информации. Он состоит из смесителя, гетеродина и фильтра сосредоточенной селекции. Смеситель служит для создания образа спектра, интересующего канала на промежуточной частоте, гетеродин – генератор вспомогательного синусоидального колебания, необходимого для получения образа спектра сигнала на промежуточной частоте, частота его колебания отличается от частоты сигнала на величину промежуточной частоты. ФСС служит для обеспечения избирательности по соседнему каналу приема. Далее сигнал попадает на усилитель промежуточной частоты, который служит для усиления сигнала до уровня, необходимого для качественной демодуляции сигнала в детекторе без потери информации. В детекторе сигнал демодулируется (преобразуется в вид, в котором заложенная информация становится доступной для конечного получателя).

Расчет основных параметров приемника.

Исходные данные.

– нижняя частота приема

– верхняя частота приема

– соотношение сигнал/шум

– девиация частоты

– полоса защитного интервала между каналами

- искажения выходного сигнала

– чувствительность приемника

– относительная нестабильность частоты сигнала

– волновое сопротивление

– нижняя частота спектра сигнала

– верхняя частота спектра сигнала

– избирательность по соседнему каналу

- избирательность по зеркальному каналу

- избирательность по каналу прямого прохождения

– напряжение питания

Расчёт параметров.

Индекс модуляции:

Ширина спектра сигнала:

Абсолютная нестабильность частоты сигнала:

Абсолютная нестабильность частоты гетеродина:

где

Абсолютная нестабильность частоты УПЧ:

где

Абсолютная суммарная нестабильность частоты:

Полоса пропускания линейного тракта (сигнала):

Коэффициент поддиапазона:

, т.к разбивка на поддиапазоны не требуется.

Ширина полосы одного канала:

Число каналов:

Выходное соотношение С/Ш (в разах):

Входное соотношение С/Ш (в разах):

Эффективная шумовая полоса:

Для обеспечения требуемой чувствительности без учета внешних помех, коэффициент шума должен удовлетворять неравенству:

Коэффициент шума (в децибелах):

Коэффициент усиления линейного тракта (в разах):

Где =1, 5-2 В (2В)

Кзап=10-30 - коэффициент запаса (20)

m=0, 3- индекс паразитной амплитудной модуляции

Коэффициент усиления линейного тракта (в децибелах):

Обеспечение избирательности

Частота канала прямого прохождения равна промежуточным частотам. Т.е. 465 кГц и 10, 7 МГц. Избирательность по этому каналу осуществляется во входном фильтре путем подавления сигнала на данных частотах. Подавление составляет 60 дБ, что соответствует избирательности по каналу прямого прохождения в 60 дБ.

Частота первого зеркального канала:

Избирательность по этому каналу осуществляется во входном фильтре FS-145B14 путем подавления сигнала на данных частотах. Подавление на частотах выше 153, 375 МГц (145+16, 75/2)составляет не мене 40 дБ (см. Приложение 1, фильтр FS-145B14), но так как этих фильтров 2, то подавление составляет не менее 80 дБ, что соответствует избирательности по зеркальному каналу в 50 дБ, заданной в ТЗ.

Частота второго зеркального канала:

= 10, 7+2*0, 465=11, 63 МГц.

Основная избирательность по этому каналу осуществляется во входном фильтре FS-145B14. Шумы с выхода УРЧ, которые могут попасть в полосу второго зеркального канала, подавляются фильтром первой промежуточной частоты ФП2Д4-709-10, 7М, что также гарантирует осуществление избирательности по второму зеркальному каналу.

Избирательность по соседнему каналу осуществляется в фильтре ФП1П1-60, 02 на второй промежуточной частоте. Она заключается в выделении одного канала из диапазона частот. Фильтр выделяет полосу одного канала (15, 67 кГц) и подавляет (на 40 дБ в полосе 18 кГц, что частично соответствует избирательности по соседнему каналу в 38 дБ) соседние каналы на частотах:

где

Вышесказанное подтверждается документацией к соответствующим фильтрам (см. приложения).

Выбор элементной базы

Список используемой литературы

1. Горшелев В. Д. и др. Основы проектирования радиоприемников. Л.: Энергия, 1977. – 384 с.

2. http: //meteor-kurs.ru – выбор фильтра.

3. Проектирование радиоприемных устройств. Под ред. А. П. Сиверса. М.: Сов. радио, 1976. – 488 с.

4. http: //www.rlocman.ru - сайт радиолюбителей.

5. Журнал " Радио", 2007 год, Издание 7- применение используемой микросхемы.

6. http: //radiokot.ru - форум радиолюбителей.

7. www.everythingrf.com – база данных радиочастотных компонентов.

8. http: //oao-sozvezdie.ru- интернет-магазин электроники и радиотехники.

9. http: //www.votshema.ru –приме применения используемой микросхемы.

10. www.alldatasheet.com – база данных технических описаний различных компонентов.

11. http: //www.rec-master.com/3/ANO/radiopriemnie/1.1.pdf- назначение и характеристики радиоприёмных устройств.

12. http: //www.skyworksinc.com - выбор усилителя радиочастоты.

13. http: //www.quartz1.com – выбор фильтров.

14. http: //www.chipinfo.ru- пример использования схемы

Приложения

Приложение №1: Принципиальная схема: «Линейный тракт радиоприемника»

Приложение №2: «Техническая документация к элементам, используемым в курсовом проекте».

Приложение № 3: Спецификация.