ВЫБОР И ОБОСНОВАНИЕ СТРУКТУРНОЙ СХЕМЫ ПРИЕМНИКА
МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ
Федеральное государственное автономное образовательное учреждение
высшего образования
«САНКТ-ПЕТЕРБУРГСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ
АЭРОКОСМИЧЕСКОГО ПРИБОРОСТРОЕНИЯ»
КАФЕДРА № 22
КУРСОВАЯ РАБОТА
ЗАЩИЩЕНА С ОЦЕНКОЙ
ПРЕПОДАВАТЕЛЬ
| доц..к.т.н. | Саломасов В.В. | |||
| должность, уч. степень, звание | подпись, дата | инициалы, фамилия |
ПРИЕМНИК УКВ СТЕРЕОФОНИЧЕСКИХ СИГНАЛОВ.
Расчетно-пояснительная записка курсовой работы по дисциплине
«Устройства приема и обработки сигналов»
РАБОТУ ВЫПОЛНИЛ:
| СТУДЕНТ ГР. | 2510 | М.Р.Г Сери | |||
| подпись, дата | инициалы, фамилия |
Санкт-Петербург
2018
СОДЕРЖАНИЕ
Введение…………………………………………………………………………...5
1.Определение (расчет) основных характеристик приемника…………………6
2.Выбор и обоснование структурной схемы приемника……………………….9
3.Выбор и обоснование функциональной схемы приемника…………………12
4.Проектирование отдельных узлов……………………………………………16
4.1Проектирование и расчет блока высокой частоты……………………..16
4.1.1Расчет антенного переключателя………………………………….16
4.1.2Расчет микрополосковогоферритового ППФ на ЖИГ резонаторах с петлевой связью………………………………………………………………..18
|
|
|
4.1.3Проектирование и расчет микрополоскового балансного смесителя…………………………………………………………………………19
4.1.4Расчет каскадов УПЧ………………………………………………22
5.Принципиальня схема приемника………………………………………........30
Заключение……………………………………………………………………….31
Список литературы………………………………………………………............32
ВВЕДЕНИЕ
Радиолокация — область радиотехники, обеспечивающая радиолокационное наблюдение различных объектов, то есть их обнаружение, измерение координат и параметров движения, а также выявление некоторых структурных или физических свойств путем использования отраженных или пере излученных объектами радиоволн либо их собственного радиоизлучения.
Информация, получаемая в процессе радиолокационного наблюдения, называется радиолокационной. Радиотехнические устройства радиолокационного наблюдения называются радиолокационными станциями (РЛС) или радиолокаторами. Сами же объекты радиолокационного наблюдения именуются радиолокационными целями или просто целями. При использовании отраженных радиоволн радиолокационными целями являются любые неоднородности электрических параметров среды (диэлектрической и магнитной проницаемостей, проводимости), в которой распространяется первичная волна. Сюда относятся летательные аппараты (самолеты, вертолеты, метеорологические зонды и др.), гидрометеоры (дождь, снег, град, облака и т. д.), речные и морские суда, наземные объекты (строения, автомобили, самолеты в аэропортах и др.), всевозможные военные объекты и т. п. Особым видом радиолокационных целей являются астрономические объекты.
|
|
|
РЛС обзора земли работает в режиме кругового окружающего пространства. Она отличается наличием узкой диаграммы направленности в горизонтальной плоскости, имеет широкую диаграмму направленности в вертикальной плоскости, обладает высокой разрешающей способностью по дальности и азимуту, а также дает возможность представить информацию о местности, над которой пролетает самолет, и информацию о метеообстановке в координатах дальность – азимут.
Диаграмма направленности в вертикальной плоскости имеет косекансквадратную форму, что позволяет получать на входе и на выходе приемника сигналы примерно одной и той же амплитуды от целей, удаленных на различные расстояния.
|
|
|
РЛС обзора земной поверхности снабжается визуальным индикатором кругового обзора. Развертка луча на экране индикатора повторяет траекторию зондирующего импульса, излучаемого антенной РЛС в пространстве. РЛС подобного типа имеет один крупный недостаток: не может предоставлять информацию о распределении целей по высотам. Информация воспроизводится только по двум координатам – азимуту цели и наклонной дальности до нее.
ОПРЕДЕЛЕНИЕ (РАСЧЕТ) ОСНОВНЫХ ХАРАКТЕРИСТИК ПРИЕМНИКА
Для расчета характеристик приемника необходимо определить характеристики входного сигнала по заданным параметрам обнаружения.[1]
1.Период повторения импульсов будет равен:
де 
– максимальная дальность действия РЛС; 
– скорость света.
2.Длительность импульсов:
где 
– разрешающая способность по дальности.
3.Соотношение сигнал/шум:
где 
– отношение мощности сигнала к мощности шума на выходе линейной части приёмника.
4.Шумовая полоса:
где 
– чувствительность; 
– постоянная Больцмана; 
; 
; 
– коэффициент шума; 
– температура антенны
где 
– рабочая частота; 
– суммарная нестабильность частоты радиолинии; 
– коэффициент автоподстройки (выбирают 25-30).
|
|
|
Тогда 
Из формулы 4 находим .
УВЧ ставиться из условия, если 
, то УВЧ нужен, а если 
, то УВЧ не нужен. В моем случае 
, что больше 10,следовательно в схеме УВЧ использовать не нужно.
5. Выбор промежуточной частоты:
Промежуточная частота 
должна лежать вне диапазона принимаемых частот , и обеспечивать:
· заданную избирательность 
по зеркальному каналу;
· заданную полосу пропускания линейного тракта П;
· требуемое усиление и устойчивость работы УПЧ;
· малый коэффициент шума 
Промежуточную частоту выбираем из следующих соотношений:
125 МГц
Частота гетеродина:
Для определения нестабильности частоты гетеродина 
, выбираем тип гетеродина.
На частотах выше 1000МГц применяются гетеродины на диодах Ганна. Они широко используются и удобны при разработке СВЧ элементов на микрополосковых линиях передачи, являются миниатюрными и малошумящими, поэтому выбирается гетеродин на диоде Ганна.
Запас по полосе пропускания:
, где -суммарная нестабильность частоты радиолинии
– абсолютнаярасстройка частоты
П = Пс + Пнс
Где П – полоса пропускания линейного тракта, Пс – ширина спектра радиочастот принимаемого сигнала, Пнс – запас частоты для учета нестабильностей и неточностей настроек приемника (запас по полосе пропускания)
т. к. общая нестабильность частоты Пнс больше (10-20%) полосы пропускание приемника П, т.е.
, то в состав РПУ надо включить системы АПЧ.
Все элементы блока ВЧ должны иметь полосу пропускания не менее:
МГц – линейная частота пропускания преселектора.
А УПЧ полосу пропускания: Пупч = 
МГц – оптимальная полоса приемника.[1]
ВЫБОР И ОБОСНОВАНИЕ СТРУКТУРНОЙ СХЕМЫ ПРИЕМНИКА
Радиовещание в диапазонах УКВ позволяет обеспечить радиослушателей более высоким качеством звукового сигнала в сравнении с вещанием в диапазонах длинных, средних и коротких волн. Более того, борьба за качество приема привела к появлению промышленных и радиолюбительских приемников исключительно для приема в УКВ диапазонах.
Вниманию читателей предлагается одна из таких любительских разработок. И хотя автор называет свою конструкцию сложной, мы не склонны драматизировать оценку. Просто скажем, что повышение качества работы (неплохое стерео в двух форматах стандарта) требует и определенных затрат.
Описываемая конструкция приемника предназначена для прослушивания радиовещательных стерео- и монофонических УКВ-ЧМ радиостанций в диапазоне 65,8...74 МГц и 88.-.108 МГц, а также звукового сопровождения телевизионных передач на всех каналах MB и ДМВ.
Предусмотрена возможность приема стереофонических программ как с полярной модуляцией, так и с пилот-тоном. В память приемника можно предварительно запрограммировать настройку на 55 радиостанций и, при необходимости, быстро выбрать любую из них, пользуясь пультом дистанционного управления или непосредственно кнопками на передней панели приемника. Громкость и стереобаланс также регулируются как дистанционно, так и с панели управления. Номер принимаемого канала и вся необходимая информация во время настройки высвечивается на двухразрядном семисегментном индикаторе.
Предлагаемая конструкция является попыткой создать удобное в эксплуатации устройство, пригодное для качественного стереоприема в условиях местности с большим количеством телевизионных и УКВ-ЧМ радиостанций. Несмотря на сравнительно сложную схему, приемник прост в налаживании и эксплуатации. Он собран из доступных деталей и состоит из нескольких функционально законченных блоков, собранных на отдельных платах. Это позволяет при повторении конструкции легко вносить в нее какие-либо изменения и дополнения.
Приемник выполнен по схеме с двойным преобразованием частоты. Сигнал, принятый антенной, преобразуется в первую ПЧ стандартным телевизионным селектором каналов типа СК-В-418-8. Можно использовать и СК-В-41 или какой-либо импортный, рассчитанный на работу в диапазонах MB, ДМВ и КАТВ (кабельное телевидение) 110,..174 МГц. Применять устаревшие селекторы типа СКМ-24 не рекомендуется, так как они не перекрывают диапазон 100... 108 МГц и имеют меньшее усиление.
Как известно, любой супергетеродинный приемник, помимо основного канала, имеет и внеполосные каналы приема на зеркальной и промежуточной частотах, а также за счет преобразования на гармониках и субгармониках частоты колебаний гетеродина, т.е. прием на частотах
fnp=mfг ± nfc,
где m, n = 1, 2, 3... ; fnp - промежуточная частота; fг - частота гетеродина; fc - частота сигнала.
Приемник имеет два гетеродина, поэтому внеполосных каналов в нем еще больше, так как сигналы гетеродинов могут взаимодействовать между собой на нелинейных элементах устройства. Конечно, подавляющее большинство этих побочных каналов отфильтровывается входными контурами селектора каналов и полосовыми фильтрами первой и второй ПЧ.
Однако частоту гетеродина и ПЧ все же рекомендуется выбирать так, чтобы комбинационные частоты не оказались в области частот полезного сигнала. Иными словами, чтобы вблизи принимаемых в данной местности радиостанций не было пораженных точек. Достигается это выбором значения первой ПЧ, которая должна лежать в пределах частот 32,5...38 МГц. В авторском варианте первая ПЧ равна 32,8 МГц (ПЧ1).
С выхода селектора каналов сигнал ПЧ1 подается на вход блока ПЧ-ЧМ (А2). Его схема показана на рис.1. После усиления каскадом на VT1 и двухконтурного полосового фильтра L1 - L3, С4 - С8 сигнал подается на второй преобразователь частоты, выполненный на микросхеме DA1. Гетеродин с колебательным контуром на L4, С10 - С 13 работает на частоте 22,1 МГц. Вторая ПЧ стандартная - 10,7 МГц (ПЧ2). Она выделяется на контуре L5C15, проходит через фильтр основной селекции ZQ1 и поступает на вход многофункциональной микросхемы DA2. Фильтр должен иметь полосу пропускания 250...300 КГц. Можно использовать фильтр сосредоточенной селекции типа ФП1П-0496 или какой-либо импортный.
При приеме сигналов с системой кодирования CCIR ("пилот-тон") стереодекодер (рис. 4.8) содержит следующие узлы:
- кольцо фазовой автоподстройки частоты (ФД1 – ФНЧ1 – ОГ – формирователи 38 кГц и 19 кГц), необходимое для синхронизации сигналов местного опорного генератора (ОГ) с принимаемым пилот-сигналом на частоте 19 кГц;
- фазовый детектор (ФД2) пилот-сигнала;
- синхронный демодулятор стереосигналов, работающий на частоте 38 кГц, со схемой матрицирования суммарного и разностного сигналов каналов.
Рис.4,8 - Структурная схема стереодекодера системы "пилот-тон"
Дата добавления: 2019-02-22; просмотров: 246; Мы поможем в написании вашей работы! |
Мы поможем в написании ваших работ!