Устройство приема радиосигналов

Автор работы: Пользователь скрыл имя, 20 Декабря 2010 в 11:39, курсовая работа

Краткое описание

На данный момент существует два способа обработки сигналов:
- цифровой
- аналоговый
Особенности цифрового метода обработки сигналов:
• дискретизация сигнала во времени
• квантование значений
• преобразование дискретных выборок в числа (цифровой код)
Далее все операции с сигналом ведутся над числами. Данный метод используется в сложных схемах, поэтому воспользуемся аналоговым методом обработки информации.

Содержание работы

1.Анализ исходных данных……………………………………………………… .. 3

2.Выбор обработки сигнала и разработка структурной схемы

2.1. Синтез функциональной схемы ПРМ……………………………………… 5

3. Расчет входной цепи………………………………………………………… 9

4. УРЧ ……………………………………………………………………………….

5.1 Расчет ФСС…………………………………………………………………… 12

5.2. Расчет УПЧ…………………………………………………………………... 15

6. Преобразователь частоты.

6.1. Расчет балансного смесителя……………………………………………… 17

7. Расчет импульсного детектора…………………………………………………… 21

8. Расчет пьезоэлектрического фильтра…………………………………………….. 23

9. Расчет УНЧ………………………………………………………………………… 27

10. Расчёт АРУ……………………………………………………………………… 29

11. Заключение……………………………………………………………………….. 33

12. Список использованной литературы……………………………………………. 34

Содержимое работы - 1 файл

Курсовик приемники импульсная модуляция.doc

— 1,020.00 Кб (Скачать файл)

    При этом входные и выходные сопротивления  АЭ находят по формулам;

                
;
;
(2.25)

где Z0 – волновое сопротивление тракта (подводящих линий).

                
;
(2.26)

– оптимальные  коэффициенты отражения от генератора и нагрузки. В формулах (2.26) находятся из выражений:

    

;
;

    

;

    

;

    

;

    В выражениях (2.26) знак минус берется  при  >0, и знак плюс при <0. После выполнения этих расчетов переходят к расчету согласующих цепейОптимальные коэффициенты отражения составляют Гг опт=-0.64j и

    Гн опт=0,65j

    Определим входное и выходное сопротивления  активного элемента на частоте 0,62ГГц (волновое сопротивление W0=50 Ом):

           

          

    Для согласования применим Г-образные цепи, состоящие из двух одношлейфовых  трансформаторов на МПЛ. Первый шлейф, включенный параллельно, компенсирует реактивную составляющую проводимости АЭ, а второй шлейф, представляющий собой четвертьволновый трансформатор полного сопротивления, согласует действительную составляющую проводимости АЭ с характеристическим сопротивлением подводящих линий W01=W02=50 Ом. Для расчета параллельных шлейфов пересчитаем входное и выходное сопротивления АЭ в проводимости:

    Yвх АЭ=1/Zвх АЭ=08,6-j6,8 См,      

    Yвых АЭ=1/Zвых АЭ=0,76-j3,5мСм,    

    Рассчитаем  длины шлейфов схемы, полагая  ε=5, h=1мм.

    Шлейф 1 - четвертьволновый трансформатор  с характеристическим сопротивлением

           

    Находим ширину полоски из :

             

    Ширина  полоски составляет b1=1.38мм.

    Длина полоски определяется из:

    l=Λ/4,          

    где , εэф=4,2 - эффективная относительная диэлектрическая проницаемость среды в линии.

    Длина полоски составляет l1=60мм.

    Шлейф 2 - четвертьволновый трансформатор  с характеристическим сопротивлением

           (7.10)

    Ширина  полоски составляет b2=6.1мм, длина полоски - l2=60мм

    Шлейф 3 - четвертьволновый трансформатор  с характеристическим сопротивлением

           (7.11)

    Ширина  полоски составляет b3=1,61мм, длина полоски - l3=60мм

    Шлейф 4 - четвертьволновый трансформатор  с характеристическим сопротивлением

           (7.12)

    Ширина  полоски составляет b3=16мм, длина полоски - l3=60мм

    Схема УРЧ приведена на рис. 7.1

Рис.7.1.

 

8. ФСС. 

    Рассчитаем  фильтр сосредоточенной селекции предварительного усилителя промежуточной частоты.

    Фильтр  должен иметь следующие характеристики: полоса пропускания составляет 5 МГц; избирательность по соседнему каналу 60 дБ; соседний канал отстроен от промежуточной частоты приемника на 5 МГц; нагрузкой фильтра служит входное сопротивление микросхемы 219УВ1А (усилитель ПЧ), которое составляет 25 Ом; промежуточная частота 94 МГц.

1. Ввиду  высоких требований к избирательности  данного фильтра, целесообразно выбрать фильтр с чебышевской характеристикой затухания.

2. Определим  нормированную частоту.

Из задания: 2Δf=10МГц; f0=fпч=90МГц; fн=100МГц; f=80МГц. Отсюда по выражению (8.1) рассчитаем нормированную частоту:

Ω=(fн-f)/2Δf=10/10=1       (8.1)

3. Пересчитаем  заданное ослабление Sск=60дБ в неперы, считая, что 1дБ=0.115неп. В итоге получим ан=7 неп.

4. По этим значениям по графику определим количество звеньев, класс фильтра n=4.

5. Выберем  схему прототипа (рис.1.3а [4]). Схема  приведена на рис.. 

Рис.  

6. Так  как вход фильтра нагружен  на сопротивление намного большее,  чем его выход, будем считать  r1=∞. Параметры фильтра прототипа определим из таблицы 1.10 [2].

Катушки индуктивности возьмем с добротностью Q=100.

Потери  в элементах фильтра составляют

δ=f0/[Q·Δf]=90*106 /100*5*106=0.18      

а4=1,87; а3=1,69; а2=2,82; а1=0,504;

7. Переходим  от элементов прототипа к элементам  фильтра по следующим формулам (8.3): 

     

     

     

     

     

     

     

                 
 
 

Электрическая схема фильтра без учета потерь в элементах представлена на рис.8.2. 

Рис.8.2. 

Величина  потерь фильтра в полосе пропускания  составляет амин=0.25неп=2.174дБ. 
 
 
 

  •  
  •  
  •  
  •  
  •  
  •  
  •  
  •  
  •  
  •  
  •  
  •  
  •  
  •  
  •  
  •  
  •  
  •  
  •  
  •  
  •  
  •  
  •  
  •  
  •  
  •  
  •  
  •  
  •  
  •  
  •  
  •  
  •  
  •  
  •  
  •  
  •  
  •  
  •  
  •  
  •  
  •  
  • 9. Преобразователь частоты.
  •   Преобразователь частоты состоит из смесителя, к  которому подводится принимаемый сигнал, и гетеродина напряжение которого периодически изменяет параметры смесителя. На выходе смесителя выделяется сигнал преобразованной частоты fПВ преобразователях с внешним гетеродином функции последнего выполняет отдельный электронный прибор. В преобразователях с внутренним гетеродином для смесителя и гетеродина используется общий электронный прибор.

      При простом преобразовании частоты  fП = fГ – fС или fП = fС – fГ . 

    9.1. Расчёт балансного смесителя.

      В качестве смесителя используем двух диодный  балансный смеситель (БС), наиболее подходящий для СВЧ приёмников. Ниже приведена эквивалентная и топологическая схемы рассчитанного двухшлейфного квадратного моста.

      

      Исходные  данные.

     (f0 =0.62 ГГц)

     - относительная полоса рабочих частот.

    NБС  ≤ 2 дБ (при коэффициенте шума УПЧ NП = 2 дБ)

    - Подложка БС из поликора (ε = 9,  tgδ = 0.005 ) толщиной h = 0.5 мм

    - Волновое сопротивление проводящих линий W = 5О м.

    - Материал проводников – медь с удельной проводимостью σ = 4.1·107 См/м

    Выберем смесительные диоды с барьером шотки типа АЛ112Б, для которых 

    - Мощность гетеродина PГ опт = 3 мВт

    - Потери преобразования αПР ≤ 6 дБ

    - Шумовое отношение ηШ = 0.85 

    rВЫХ сд = 500 Ом

      Расчёт.

    1. Определяем волновое сопротивление основной линии

      2. Для шлейфов . Находим ширину полоски основной линии и шлейфа:

       

    3. Эквивалентную диэлектрическую проницаемость рассчитываем по формуле:

                  

      Для основной линии:  εЭЛ = 7.13,

      для  шлейфов εЭШ = 6.7.

      4. Длину четвертьволнового отрезка основной линии и шлейфов найдем по формуле:

        .

      5. Рассчитываем потери в основной линии и шлейфах и шлейфах моста. Толщина скин-слоя в полосках:

    Информация о работе Устройство приема радиосигналов