Реферат: Разработка радиоприемного устройства импульсных сигналов

--PAGE_BREAK--ТАБЛИЦА 1
Звено N

1

2

3

4

5

W<img width=«16» height=«25» src=«ref-1_1962909949-103.coolpic» v:shapes="_x0000_i1194">

58.61

51.62

51.62

51.62

58.61

W<img width=«16» height=«25» src=«ref-1_1962909844-105.coolpic» v:shapes="_x0000_i1195">

43.63

48.48

48.48

48.48

43.63

(w/h )i

0.95

1

1

1

0.95

wi

0.95

1

1

1

0.95

( S/h )i

1

3

3

3

1

Si

1

3

3

3

1

eэi

6.2

6.3

6.3

6.3

6.2

 liо, мм

15.06

14.94

14.94

14.94

15.06

li, мм

14.74

14.62

14.62

14.62

14.74

<img width=«12» height=«17» src=«ref-1_1962905023-91.coolpic» v:shapes="_x0000_i1196"> li, мм

0.315

0.32

0.32

0.32

0.315



Добротность Qoопределяем  для четвертьволновых резонаторов одинаковых между собой крайних звеньев фильтра, пологая резонатор несвязанным: Qo=<img width=«13» height=«17» src=«ref-1_1962911804-88.coolpic» v:shapes="_x0000_i1197">*Qпд[1] , где<img width=«13» height=«17» src=«ref-1_1962911804-88.coolpic» v:shapes="_x0000_i1198">  -коэффициент, учитывающий снижение добротности резонатора, из-за потерь на излучение с разомкнутого конца резонатора;

Qпд= Qn –добротность, определяемая диэлектрическими потерями в подложке (для высококачественных диэлектриков, имеющих  tg = 10-4  ):

Qn= w*W*<img width=«24» height=«27» src=«ref-1_1962910645-113.coolpic» v:shapes="_x0000_i1199">eэi *<img width=«56» height=«28» src=«ref-1_1962912093-172.coolpic» v:shapes="_x0000_i1200">/6  [1] , где w— ширина проводника резонатора, м; W -волновое сопротивление МПЛ, Ом;      <img width=«16» height=«15» src=«ref-1_1962912265-89.coolpic» v:shapes="_x0000_i1201"> = 5.8 *107См/м  — удельная проводимость проводника из меди.

fo=2ГГц-средняячастота                                                                                                                   Находимволновое сопротивление МПЛ для крайнего резонатора                                                              W = (314/<img width=«24» height=«27» src=«ref-1_1962910645-113.coolpic» v:shapes="_x0000_i1202">e)*(1 +  w/h)=314/<img width=«36» height=«27» src=«ref-1_1962912467-144.coolpic» v:shapes="_x0000_i1203"> * (1+0.95) = 52 Ом                                                                                              где e=9.6-диэлектрическая проницаемость подложки из поликора. (w/h)= 0,95 — отношение размеров МПЛ крайнего резонатора

Теперь можно найтиQп, но сначала определим eэ-эффективную диэлектрическую проницаемость среды в МПЛ:

eэ=0,5[1 +e(e— 1)/<img width=«92» height=«24» src=«ref-1_1962912611-228.coolpic» v:shapes="_x0000_i1204">]   [1]

eэ= 0.5[ 1+ 9.6(9.6-1)/<img width=«105» height=«27» src=«ref-1_1962912839-257.coolpic» v:shapes="_x0000_i1205">

Qп= 0.95*10-3*52*<img width=«36» height=«27» src=«ref-1_1962913096-142.coolpic» v:shapes="_x0000_i1206">*<img width=«91» height=«29» src=«ref-1_1962913238-236.coolpic» v:shapes="_x0000_i1207">/6 = 228 = Qпд

Определяем значение коэффициента, учитывающего снижение добротности из-за потерь на излучение:

<img width=«13» height=«17» src=«ref-1_1962911804-88.coolpic» v:shapes="_x0000_i1208"> =1 – 5,04*104(h/<img width=«15» height=«19» src=«ref-1_1962910555-90.coolpic» v:shapes="_x0000_i1209">)1.8[(eэ+1)/ eэ– (eэ-1)2/2eэ<img width=«24» height=«27» src=«ref-1_1962910645-113.coolpic» v:shapes="_x0000_i1210">eэ*ln(<img width=«24» height=«27» src=«ref-1_1962910645-113.coolpic» v:shapes="_x0000_i1211">eэ+1)/(<img width=«24» height=«27» src=«ref-1_1962910645-113.coolpic» v:shapes="_x0000_i1212">eэ-1)]*1/W

где h =1мм-толщина подложки

<img width=«15» height=«19» src=«ref-1_1962910555-90.coolpic» v:shapes="_x0000_i1213">= c/fo= 150 мм -длина волны в воздушном пространстве

W =52 Ом-волновое сопротивление

<img width=«13» height=«17» src=«ref-1_1962911804-88.coolpic» v:shapes="_x0000_i1214">=1- 5.04*104(1/150)1,8[(6.6+1)/6.6-(6.6-1)2/(2*6.6*<img width=«36» height=«27» src=«ref-1_1962913096-142.coolpic» v:shapes="_x0000_i1215">)*ln(<img width=«36» height=«27» src=«ref-1_1962913096-142.coolpic» v:shapes="_x0000_i1216">+1)/(<img width=«36» height=«27» src=«ref-1_1962913096-142.coolpic» v:shapes="_x0000_i1217">-1)]*1/52 = 0.95           

Отсюда имеем  Qо=<img width=«13» height=«17» src=«ref-1_1962911804-88.coolpic» v:shapes="_x0000_i1218">*Qпд=0,95 * 228=218

Теперь можно найти потери рассеяния фильтра

Lo= (4.34*2/0.06*218)(2.0991+1.0644 +2.8312 +0.7892) = 4.5 дб

Потери рассеяния фильтра на границах Ппрнайдем из соотношения :                                     Lогр=(2…3)Lo= 2,5*4,5 = 11,25 дб  [1]

Суммарное затухание фильтра на границах Ппр: L<img width=«20» height=«25» src=«ref-1_1962914683-94.coolpic» v:shapes="_x0000_i1219"> = 1 + 11,25 = 12,25 дб

Вид Чебышевской характеристики фильтра на рис.3
РАСЧЕТ  СМЕСИТЕЛЯ.
В современных радиоприемных устройствах СВЧ диапазона в качестве преобразователя частоты применяют в основном двухдиодные балансные смесители (БС). Основным их достоинством является способность подавлять шум АМ-колебаний гетеродина, что очень важно для получения  низкого коэффициента шума. Балансный смеситель работает так же при меньшей  мощности  гетеродина, имеет повышенную помехоустойчивость к сигналам помех определенных  частот и позволяет уменьшить мощность гетеродина, просачивающуюся в антенный тракт. В проектируемом приемнике в качестве смесителя выбираем схему БС на диодах с барьером Шоттки (ДБШ), при этом основными параметрами, характеризующими диод является Lпрб= Рс/Рпч— потери преобразования диода, характеризуют уменьшение мощности сигнала (Рс) при его преобразовании в сигнал промежуточной частоты [1]

nш=Pш.вых/ Пп*k*To[1]  -шумовое отношение, характеризует мощность выходного шума диода     (Ршвых) на промежуточной частоте (с учетом шума источника сигнала) по сравнению с мощностью шума обычного резистора.

Nсд =Pш.выхLпрб/ Пп*k*To= Пп*k*To* nш*Lпрб/ Пп*k*To= nш*Lпрб   [1] -коэффициент шума диодного преобразования.

  В качестве смесительного диода выбираем диод типа АА112Б, имеющего следующие пара метры:

Lпрб<img width=«13» height=«16» src=«ref-1_1962899366-88.coolpic» v:shapes="_x0000_i1220">6 дб  ;  rвых= 440….640 Ом ;  Рг= 3 мВт

Fорм=Lпрб(nш+0,41) <img width=«13» height=«16» src=«ref-1_1962899366-88.coolpic» v:shapes="_x0000_i1221">  7дб — нормированный коэффициент шума диода    [1]

Схема БС включает в себя два диода и элемент связи с источником сигнала гетеродином, который  выполняется  в виде четырехплечевого СВЧ моста.

  Работа БС основана на ровном распределении мощности сигнала (Рс) и гетеродина (Рг) между диодами, но с определенным фазовым сдвигом. На выходе БС происходит суммирование сигналов, преобразованных диодами и подавление шумов преобразования. Схема БС приведена на рис. 4.   В качестве элемента связи и делителя мощности Рси Ргиспользуем направленный ответвитель типа «тандем»,который соединен с БС с помощью несимметричной МПЛ, волновое сопротивление которое рассчитывается по формуле:

Zo= 377h/<img width=«24» height=«27» src=«ref-1_1962910645-113.coolpic» v:shapes="_x0000_i1222">eэw[1+1.735e-0.0724(w/h)-0.836],  Ом

Для согласования диода с подходящей МПЛ используем четвертьволновые шлейфы Ш1иШ2, а для развязки между цепями сигнала, гетеродина и промежуточной частоты шлейфы Ш3и Ш4. Расстояние от точки ввода колебаний сигнала и гетеродина до отвода диодов и включение диодов обеспечивает противофазное действие колебаний гетеродина на диоды и противофазное прохождение колебание сигнала за счет встречного включения диодов, в результате на выходе БС точки, вызванные шума гетеродина будут скомпенсированы, а токи частотами кратными частотами сигнала и гетеродина, замкнутыми через Ш3и Ш4; т.е. не будут проходить на выход преобразователя. Контуры С1L1и С2L2представляют собой два ФНЧ, выполняемые в виде трансформаторов сопротивлений с Чебышевской характеристикой. Индуктивности L3и L4предназначены для цепи короткого замыкания токов диодов. Сложение преобразованного сигнала ПЧ происходит через конденсаторы С3и С4. В качестве несимметричной МПЛ применена полосковая линия с волновым сопротивлением 50 Ом, тогда в соответствии с графиком рис.3.25 [1]при e=9.6 имеем соотношение размеров (wо/h )=1, то есть при h=2мм ширина полоски wо=2мм.

Делитель мощности выполнен на направленном ответвителе (HO)типа «тандем», два делителя которого с боковой связью и переходным затуханием 8.34 дб дают возможность реализации 3х-децибельного тандемного НО. Расчет такого НО сводится к расчету геометрических размеров связанных линий на подложке с    e= 9.6 при величине переходного затухания 8.34 дб. По графику рис. 11.10 [4]находим соотношение размеров (w/h)=0.77и S /h=0.18, где h=2мм -толщина подложки. Отсюда имеем :

w= 0,77*2 = 1,54 мм;       S = 0,18*2 = 0,36 мм

w— ширина МПЛ в области связи, S-расстояние между связанными МПЛ.

Длина МПЛ в области связи равна <img width=«16» height=«17» src=«ref-1_1962915066-90.coolpic» v:shapes="_x0000_i1223">о/4  , где :

<img width=«16» height=«17» src=«ref-1_1962915066-90.coolpic» v:shapes="_x0000_i1224">о= <img width=«15» height=«19» src=«ref-1_1962910555-90.coolpic» v:shapes="_x0000_i1225">оК/<img width=«24» height=«27» src=«ref-1_1962910645-113.coolpic» v:shapes="_x0000_i1226">e  — длина волны в несимметричной МПЛ

<img width=«15» height=«19» src=«ref-1_1962910555-90.coolpic» v:shapes="_x0000_i1227">о= с /fср — длина волны в свободном пространстве

 с -скорость распространения света

 fср-средняя частота рабочего диапазона

Диапазон рабочих частот ограничен частотой сигнала f о= 2 ГГц  и гетеродина fг= 1,97 ГГц

fср=  ( f о+fг), fср=(2+1,97)/2= 1,985ГГц   отсюда находим <img width=«15» height=«19» src=«ref-1_1962910555-90.coolpic» v:shapes="_x0000_i1228">о

<img width=«15» height=«19» src=«ref-1_1962910555-90.coolpic» v:shapes="_x0000_i1229">о= 3*1010/1,985*109=15,1 см

Так как  <img width=«16» height=«17» src=«ref-1_1962915066-90.coolpic» v:shapes="_x0000_i1230">о= <img width=«15» height=«19» src=«ref-1_1962910555-90.coolpic» v:shapes="_x0000_i1231">о/<img width=«24» height=«27» src=«ref-1_1962910645-113.coolpic» v:shapes="_x0000_i1232">eэф= <img width=«16» height=«17» src=«ref-1_1962915066-90.coolpic» v:shapes="_x0000_i1233">тем К   [6], где: <img width=«16» height=«17» src=«ref-1_1962915066-90.coolpic» v:shapes="_x0000_i1234">тем-длина волны в МПЛ работающей с колебаниями волн типа ТЕМ. К=<img width=«15» height=«19» src=«ref-1_1962910555-90.coolpic» v:shapes="_x0000_i1235">о/<img width=«16» height=«17» src=«ref-1_1962915066-90.coolpic» v:shapes="_x0000_i1236">тем -Коэффициент удлинения волны eэф= e/К2 -эффективная диэлектрическая проницаемость подложки. Значение К  для  (w/h)=0.77найдем из соотношения:К= [e/(1+0.63(e-1) (w/h)0.1255)]0.5     [6]

К=[9.6/(1+0.63(9.6-1)0.770.1255)]0.5=1.24

eэф=9.6/1.242=6.24     <img width=«24» height=«27» src=«ref-1_1962910645-113.coolpic» v:shapes="_x0000_i1237">eэф= <img width=«45» height=«27» src=«ref-1_1962916485-158.coolpic» v:shapes="_x0000_i1238">= 2.498

<img width=«16» height=«17» src=«ref-1_1962915066-90.coolpic» v:shapes="_x0000_i1239">о=15.1/2.498= 6.04 См        <img width=«16» height=«17» src=«ref-1_1962915066-90.coolpic» v:shapes="_x0000_i1240">о/4=1.5Cм

Для сложения сигналов ПЧ с детекторных секций, выбираем конденсаторы такой емкости, чтобы сопротивление их было незначительным на частоте f прС3=С4= 100пФ

Для развязки цепей внешнего смещения на диоды от ПЧ возьмем дроссель такой индуктивности, чтобы его сопротивление было достаточно большим L3= L4= 20мГн. На рис. 5 приведена схема стабилизатора тока диода.
                                                      РАСЧЕТ УПЧ

В качестве активного элемента выбираем ИМС серии К228УВ2 в типовом включении, поэтому расчет ведем для избирательной системы и элементов связи. Минимально допустимое с точки зрения стабильности формы частотной характеристики отношение эквивалентной емкости контура каскада к емкости, вносимой в контур транзисторами:    a<img width=«13» height=«16» src=«ref-1_1962896500-87.coolpic» v:shapes="_x0000_i1241"> b* f пр/<img width=«16» height=«17» src=«ref-1_1962916910-92.coolpic» v:shapes="_x0000_i1242">П[1] ,    где b = <img width=«15» height=«17» src=«ref-1_1962893597-91.coolpic» v:shapes="_x0000_i1243"> C11/C11<img width=«13» height=«13» src=«ref-1_1962897161-82.coolpic» v:shapes="_x0000_i1244"><img width=«15» height=«17» src=«ref-1_1962893597-91.coolpic» v:shapes="_x0000_i1245"> C22/ C22— относительное изменение входной и выходной емкости транзистора(при отсутствии дополнительных сведений следует брать b= 0.1...0.3)

Значение параметра    <img width=«16» height=«17» src=«ref-1_1962916910-92.coolpic» v:shapes="_x0000_i1246">   для УПЧ с двухконтурными каскадами равно<img width=«16» height=«17» src=«ref-1_1962916910-92.coolpic» v:shapes="_x0000_i1247">= 0.8….1. Для расчетов принимаем b= 0.2, <img width=«16» height=«17» src=«ref-1_1962916910-92.coolpic» v:shapes="_x0000_i1248">  =0.9

f пр— промежуточная частота. П= 3.268 МГц — полоса пропускания.   Возьмем a= 4

Теперь определить, какое количество каскадов обеспечат требуемый коэффициент усиления УПЧ            (Коупч). Ранее рассчитанный Купч= 81934. Теперь определяем устойчивый коэффициент усиления Куст= Коэ(|Y21|*[|Y12+Y22|]-1)0.5  ,где Коэ -устойчивый коэффициент усиления для схемы с ОЭ. Для данной схемы ( ОЭ-ОБ)на ИМС значение Кустприводится в приложении 3 [5]. Куст=30.

 Находим минимальное число избирательных систем для получения заданного усиления:

 m<img width=«13» height=«16» src=«ref-1_1962896500-87.coolpic» v:shapes="_x0000_i1249"> lg Купч/lgКуст[1]      m<img width=«13» height=«16» src=«ref-1_1962896500-87.coolpic» v:shapes="_x0000_i1250"> lg 81934/ lg30  = 3.3           Выбираем m=4

Необходимое эквивалентное затухание контуров, обеспечивающее заданную полосу пропускания:

dэ= П/ f пр <img width=«16» height=«17» src=«ref-1_1962900777-95.coolpic» v:shapes="_x0000_i1251">(m)     [1], где<img width=«16» height=«17» src=«ref-1_1962900777-95.coolpic» v:shapes="_x0000_i1252">(m)  — величина равная отношению полосы пропускания одного резонансного контура к полосе пропускания УПЧ с числом избирательных систем m .Большее число избирательных систем обеспечат нам более малый коэффициент прямоугольности, то есть лучшую избирательность. <img width=«16» height=«17» src=«ref-1_1962900777-95.coolpic» v:shapes="_x0000_i1253">(4)  = 1,07    выбираем из табл. 6.1 [1]

dэ= (3,268*106/30*106)*1,07 = 0,116

Задаемся                      f о1= f о2= f пр                 dэ1= dэ2= dэ

                                     d1= d2= d                     Cэ1= Cэ2= Cэ
где f о1,f о2,dэ1,dэ2,d1,d2,Cэ1,Cэ2— частоты настроек, эквивалентные затухания, собственные затухания и эквивалентные емкости контуров соответственно в коллекторной и базовой цепях. Для расчета вначале предполагаем простейший вариант реализации схемы с полным включением контура к коллектору транзистора, то есть m1=1.Критические значения эквивалентного затухания контуров определяются следующими выражениями:

d’ =  d + g22/(2<img width=«15» height=«15» src=«ref-1_1962918001-89.coolpic» v:shapes="_x0000_i1254"> f пр a C11) ü                          d’= 0.01+ 0.112*10-3/(6.28*30*106*4*4.12*10-12) = 0.046

                                             ý      [1] 

d’’= d + g11/(2<img width=«15» height=«15» src=«ref-1_1962918001-89.coolpic» v:shapes="_x0000_i1255"> f прa C22) þ                         d’’= 0.01 + 0.26*10-5/(6.28*30*106*4*1.91*10-12) = 0.012

где d = 0.01—  собственное затухание контура, g11,g22,C11, C22— соответственно:входные, выходные проводимости и емкости транзисторов каскада УПЧ.

В зависимости от соотношения dэc d’и d’’ (dэ>d’’)  выбираем вариант расчета коэффициента включения m2:

m2= <img width=«71» height=«27» src=«ref-1_1962918179-203.coolpic» v:shapes="_x0000_i1256">      [1] m2= <img width=«165» height=«29» src=«ref-1_1962918382-353.coolpic» v:shapes="_x0000_i1257">= 0.68

Эквивалентную емкость контуров принимаем минимально допустимой:

Cэ=a C22    [1]         Cэ= 4*1.91*10-12 = 7.64 пФ

Контура шунтируют резисторами с проводимостью                                   

 в коллекторной цепи:

qшн1=2<img width=«15» height=«15» src=«ref-1_1962918001-89.coolpic» v:shapes="_x0000_i1258"> f пр  Cэ(dэ-d)- m21*g22                [1]

qшн1= 6.28*30*106*7.64*10-12(0.116-0.01)-12*0.26*10-5= 0.15*10-3См           

 в базовой цепи:

qшн2=2<img width=«15» height=«15» src=«ref-1_1962918001-89.coolpic» v:shapes="_x0000_i1259"> f прCэ(dэ -d)- m22*g11                 [1]

qшн2 = 6,28*30*106*7,64*10-12(0,116-0,01)-0,682*0,112*10-3= 0,1*10-3 См

Отсюда: Rш1= 1/qшн1= 1/0,15*10-3= 6,6 КОм               Rш2= 1/qшн2= 1/0,1*10-3= 10 КОм

Коэффициент усиления двухконтурного каскада на частоте настройки                                                    Кдк =b/ (1+b2)*m2* |Y21|/ (2<img width=«15» height=«15» src=«ref-1_1962918001-89.coolpic» v:shapes="_x0000_i1260"> f прCэdэ)           [1] ,              

где b= 1   — обобщенный параметр связи между контурами.

Кдк = 1/(1+1)*(0,68*3,81*10-3)/(2*3,14*30*106*7,64*10-12*0,116)= 7,75

Поскольку Кдк<Куст,то усилитель устойчив и перерасчет коэффициентов включения не требуется.

Находим индуктивность контурных катушек:Lк=2,53*1010/f пр2Cэ[1], где f пр  =30*103 КГц— частота настройки контура, равная промежуточной, Cэ=7,64 — эквивалентная емкость контура (в пФ),            

Lк=2,53*1010/(30*103)27,64 = 3,68 мкГн

Находим емкость конденсаторов настройки контуров, полагая емкость монтажа Cм= 4 пФ

Cк1= Cэ-m21C22— Cм                      Cк1= 7,64 — 1,91*1 –  4  = 1 ,73 пФ

Cк2 =Cэ-m22C11— Cм                      Cк2 = 7,64 — 4,12*0,682 — 4 = 1,73 пФ

Разделительные емкости:       Cр<img width=«13» height=«16» src=«ref-1_1962896500-87.coolpic» v:shapes="_x0000_i1261">50/2<img width=«15» height=«15» src=«ref-1_1962918001-89.coolpic» v:shapes="_x0000_i1262"> f прRвх

Cр<img width=«13» height=«16» src=«ref-1_1962896500-87.coolpic» v:shapes="_x0000_i1263">50/6,28*30*106*400 = 660 пФ

В качестве конденсаторов Cк1   и Cк2     используем подстроечные конденсаторы типа КТ4-25 с пределами изменения емкости 0.4....2пФ, а в качестве конденсаторов Cриспользуем конденсаторы типа К10-7В номиналом 680 пФ.

Схема каскада УПЧ и электрическая схема ИМС приведены на рис.6 и 7.

    

РАСЧЕТ ДЕТЕКТОРА РАДИОИМПУЛЬСОВ.
Для детектирования радиоимпульсов выбираем схему последовательного детектирования рис. 8. В качестве нелинейного элемента в детекторе используем германиевый диод типа Д2В, имеющий следующие параметры: Ri=120 Ом, Сд=1пФ ,  f max  =150 МГц. Емкость конденсатора нагрузки берем равной  Сн=10Сд-См= С’н-См  [1], где См= 3....5 пФ- емкость монтажа, принимаем 4 пФ имеем : Cн=10 — 4 = 6пФ ,  С’н= 10 пФ  ,<img width=«12» height=«23» src=«ref-1_1962893524-73.coolpic» v:shapes="_x0000_i1264"> сопротивление нагрузки Rн = <img width=«13» height=«15» src=«ref-1_1962901623-85.coolpic» v:shapes="_x0000_i1265">с/2,3*С’н[1] , где:       <img width=«13» height=«15» src=«ref-1_1962901623-85.coolpic» v:shapes="_x0000_i1266">с=0,2<img width=«13» height=«15» src=«ref-1_1962901623-85.coolpic» v:shapes="_x0000_i1267">и  — длительность среза видеоимпульсов <img width=«13» height=«15» src=«ref-1_1962901623-85.coolpic» v:shapes="_x0000_i1268">с= 0,2*1,2*10-6=0,24 мкс

 Rн= 0,24*10-6/2,3*10-12=11 КОм

Теперь проверяем выполнения условия RнCн>(1..2)/ f пр    [1]

11*103*6*10-12>2/30*106            6.6*10-8>6*10-8

Определяем коэффициент передачи детектора и входное сопротивление по кривым, приведенным на рис.9.2 и 9.5 [1]

при Rн/ Ri=11000/120=92         Кd=0.92

приКd=0.92  имеем Rвхд/Ri=70  отсюда  Rвхд=70*Ri        Rвхд=120*70= 8,4 КОм
РАСЧЕТ СИСТЕМЫ АРУ.
Расчет системы АРУ начнем с расчета пикового детектора и фильтра нижних частот. Исходя из того, что значение постоянной времени цепи регулирования  47,04 мкс <img width=«13» height=«16» src=«ref-1_1962899366-88.coolpic» v:shapes="_x0000_i1269"> Тф<img width=«13» height=«16» src=«ref-1_1962899366-88.coolpic» v:shapes="_x0000_i1270">0,56 мсполагаем Тф=0,1 мс.Принимая Rф=10 Ком находим емкость фильтра. Сф= Тф/Rф=0,1*10-3/104= 10нФ  [1] 

Находим постоянную времени заряда емкости нагрузки детектора <img width=«13» height=«15» src=«ref-1_1962901623-85.coolpic» v:shapes="_x0000_i1271">з= 0,2 * <img width=«13» height=«15» src=«ref-1_1962901623-85.coolpic» v:shapes="_x0000_i1272">и= 0,2*1,2*10-6 = 0,24 мкс, где <img width=«13» height=«15» src=«ref-1_1962901623-85.coolpic» v:shapes="_x0000_i1273">и— длительность импульсов. В качестве диода с большим обратным сопротивлением выбираем диод типа Д2В. Определяем величину емкости нагрузки детектора CнCнд,Cнд=<img width=«13» height=«15» src=«ref-1_1962901623-85.coolpic» v:shapes="_x0000_i1274">з/( Rн+ Ri)  [1] , где Rн=150 Ом — сопротивление нагрузки, Ri= 120 Ом — внутреннее сопротивление диода Cнд= 0,24*10-3/(120+150)=0,9 нФ

Теперь надо найти сопротивление нагрузки детектора АРУ.

Rнд= <img width=«13» height=«15» src=«ref-1_1962901623-85.coolpic» v:shapes="_x0000_i1275">р/Cнд  , где      <img width=«13» height=«15» src=«ref-1_1962901623-85.coolpic» v:shapes="_x0000_i1276">р  -время разряда емкости  [1]

<img width=«13» height=«15» src=«ref-1_1962901623-85.coolpic» v:shapes="_x0000_i1277">р<img width=«13» height=«16» src=«ref-1_1962899366-88.coolpic» v:shapes="_x0000_i1278"> 0,1* Тф/4*Мmax, <img width=«13» height=«15» src=«ref-1_1962901623-85.coolpic» v:shapes="_x0000_i1279">р<img width=«10» height=«23» src=«ref-1_1962920622-73.coolpic» v:shapes="_x0000_i1280"><img width=«13» height=«16» src=«ref-1_1962899366-88.coolpic» v:shapes="_x0000_i1281"> 0,1*0.1*10-3/4*8.4;   <img width=«13» height=«15» src=«ref-1_1962901623-85.coolpic» v:shapes="_x0000_i1282">р<img width=«10» height=«23» src=«ref-1_1962920622-73.coolpic» v:shapes="_x0000_i1283"><img width=«13» height=«16» src=«ref-1_1962899366-88.coolpic» v:shapes="_x0000_i1284"> 0.29мкс

возьмем <img width=«13» height=«15» src=«ref-1_1962901623-85.coolpic» v:shapes="_x0000_i1285">р<img width=«10» height=«23» src=«ref-1_1962920622-73.coolpic» v:shapes="_x0000_i1286">= 0,16 мкс Rнд=0,16*10-6/0,9*10-9=182 Ом

                                   Далее найдем коэффициент передачи детектора:

Кд= <img width=«13» height=«15» src=«ref-1_1962901623-85.coolpic» v:shapes="_x0000_i1287">р[1-exp(-<img width=«13» height=«15» src=«ref-1_1962901623-85.coolpic» v:shapes="_x0000_i1288">и/<img width=«13» height=«15» src=«ref-1_1962901623-85.coolpic» v:shapes="_x0000_i1289">з)][ 1-exp(-<img width=«13» height=«15» src=«ref-1_1962901623-85.coolpic» v:shapes="_x0000_i1290">и/<img width=«13» height=«15» src=«ref-1_1962901623-85.coolpic» v:shapes="_x0000_i1291">p)]/ Tи*[1-exp((-<img width=«13» height=«15» src=«ref-1_1962901623-85.coolpic» v:shapes="_x0000_i1292">и/<img width=«13» height=«15» src=«ref-1_1962901623-85.coolpic» v:shapes="_x0000_i1293">p) +(<img width=«13» height=«15» src=«ref-1_1962901623-85.coolpic» v:shapes="_x0000_i1294">и/<img width=«13» height=«15» src=«ref-1_1962901623-85.coolpic» v:shapes="_x0000_i1295">з)]   [1]

Tи= 2.8 мкс

Кд= 0,2*10-6[1-exp(-6)][1-exp(-7.5)]/2.8*10-6*[1-exp(-2.5)]= 0.06

Рассчитаем цепь задержки, задаваясь напряжением смещения Uсм=12,6 В  и током диода Iд=7,6 мА

R2<img width=«13» height=«16» src=«ref-1_1962899366-88.coolpic» v:shapes="_x0000_i1296">0.01* Rнд=0.01*182=1.8 Ом

R1=  (Uсм-Ез)/Iд = (12,6 – 5)/7,6*10-3= 1 КОм

C1=50/(2<img width=«15» height=«15» src=«ref-1_1962918001-89.coolpic» v:shapes="_x0000_i1297"> f прR1)=50/6,28*30*106*103= 270 пФ

Теперь определяем элементы и их значения для межкаскадных развязывающих фильтров. Полагая

 Rрф= 10 КОм   , Cрф= 20/(2<img width=«15» height=«15» src=«ref-1_1962918001-89.coolpic» v:shapes="_x0000_i1298"> f прRрф)   имеем Cрф=20/(6,28*30*106*104)= 11пФ

Схема системы АРУ приведена на рис. 9
РАСЧЕТ АЧХ ТРАКТА УПЧ.
    Резонансная система представляет собой два контура, связанных между  собой при критическом параметре связи   b  =1.  Рассчитаем частотную характеристику   Н(<img width=«13» height=«21» src=«ref-1_1962899625-90.coolpic» v:shapes="_x0000_i1299">)         

     Н =(2/<img width=«57» height=«29» src=«ref-1_1962922308-173.coolpic» v:shapes="_x0000_i1300">)n/2[2]   , где n=4 — число каскадов УПЧ

<img width=«11» height=«21» src=«ref-1_1962922481-90.coolpic» v:shapes="_x0000_i1301">= 2<img width=«15» height=«17» src=«ref-1_1962893597-91.coolpic» v:shapes="_x0000_i1302">f / dэf пр-текущая расстройка;<img width=«15» height=«17» src=«ref-1_1962893597-91.coolpic» v:shapes="_x0000_i1303">f-величина расстройки, отсчитываемая отf пр=30МГц        dэ= 0,116  эквивалентное затухание контуров;

Полученные результаты заносим в таблицу N2
    ТАБЛИЦА 2



<img width=«13» height=«24» src=«ref-1_1962922753-86.coolpic» v:shapes="_x0000_i1304"><img width=«15» height=«17» src=«ref-1_1962893597-91.coolpic» v:shapes="_x0000_i1305">f, МГц

<img width=«11» height=«21» src=«ref-1_1962922481-90.coolpic» v:shapes="_x0000_i1306">

Н

1/Н, дб

<img width=«13» height=«24» src=«ref-1_1962922753-86.coolpic» v:shapes="_x0000_i1307"><img width=«15» height=«17» src=«ref-1_1962893597-91.coolpic» v:shapes="_x0000_i1308">f, МГц

<img width=«11» height=«21» src=«ref-1_1962922481-90.coolpic» v:shapes="_x0000_i1309">

Н

1/Н, дб





1



6,5

3,736

0,02

33,928

0,5

0,287

0,998

0,014

7

4,023

0,015

36,454

1

0,574

0,974

0,233

7,5

4,31

0,012

38,817

1,5

0,862

0,787

1,123

8

4,598

0,009

41,042

2

1,149

0,697

3,142

8,5

4,885

0,007

43,129

2,5

1,437

0,484

6,303

9

5,172

0,006

45,099

3

1,724

0,312

10,126

10

5,747

0,004

48,746

3,5

2,012

0,196

14,146

11

6,322

0,003

52,049

4

2,299

0,125

18,044

12

6,897

0,002

55,067

4,5

2,586

0,082

21,713

13

7,471

0,001

57,84

5

2,874

0,055

25,133

14

8,046

0,0009

60,413

5,5

3,161

0,039

28,286

15

8,621

0,0007

62,809

6

3,448

0,028

31,207

16

9,195

0,0006

65,048



                            РАСЧЕТ АМПЛИТУДНОЙ ХАРАКТЕРИСТИКИ ПРИЕМНИКА

 С ВКЛЮЧЕННОЙ АРУ.

Для упрощения расчетов используем линейную аппроксимацию амплитудной характеристики, которая находится из соотношения: Uвых=UвхminKo+(Uвх– Uвхmin) Ko(Dвых–1 )/(Dвх-1)  [7]    где Ko=617284 — коэффициент усиления  тракта УПЧ при действии системы АРУ;   Uвхmin = 8.1*10-6 B- напряжение  на  входе  первого  регулируемого  каскада  УПЧ  , при котором начинает работать  система АРУ:     (Dвых–1 )/( Dвх-1)=(2-1)/(10000-1)=1*10-4                                                                      Uвыхmin= KoUвхmin= Ез=5 В                                                                                                                           Uвхmax= UвхminDвх= 8.1*10-6*10000= 81 мВ                                                                                         Результаты расчета сведены в таблицу N3.
    продолжение
--PAGE_BREAK--