Радиоқабылдағыштың бiр бөлiгi радиожиiлiкті алдын ала есептеуiнiң әдiстемесi

R_вх=1/0,85*10^-3=1176.47 Ом 

Мұнда, g11э ЖЭ сұлбасындағы транзистордың кіріс өтімділігі, мСм.

R_вх – кіріс кедергі, кОм; 

Егер қабылдағыш микросұлбадан жиналған болса, онда микросұлбаның  R_вх кіріс кедергісін анықтамадан алу керек. Детектрге дейін күшейту коэффициентінің табылған мәндерін (2.15) немесе (2.16) формулалары бойынша артығымен алу қажет.

K_н1 = (1,5-2) K_н                                                                                                                                         (2.22) 

K_н1=1,5*150*10⁹=225*10⁹ 

мұнда, K_н1 алдынғы есептеулерде қолданылатын күшейту коэффициенті. 

2.5 УПЧ каскад санын анықтау

УПЧ каскад санын анықтау үшін, кіріс тізбегінің тарату коэффициентін УРЧ (егер бар болса), жиілік қалыптастырғыш, УПЧ-ның бір каскадын білу керек. 

K_общ = K_вц  K_урч  K_пч K_упч^п                                                                        (2.23) 

К_общ=0,5*5*5,4*10^-3*55⁷=5*10¹²

мұнда, K_вц  - кіріс тізбегінің тарату коэффициенті;

K_урч  - УРЧ-ның күшейту коэффициенті;

K_пч  - жиілік қалыптастырғыштың күшейту коэффициенті;

K_упч - УПЧ-ның бір каскадының күшею коэффициенті;

n – УПЧ каскад саны.

Кіріс тізбегінің тарату коэффициентін ДВ K_вц =0.5-1.0; СВ K_вц =1-2; КВ K_вц =2-3 диапазоны үшін беруге болады. Автокөлік антенасы үшін үлкен мән қабылданады, ал басқа түрге азырақ. Егер контурды жиі қосатын болса, УРЧ күшейту коэффициентін K_урч=5-10 тең деп алуға болады.

Жиілік қалыптастырғыш күшейту коэффициентін мына формуладан анықтаймыз: 

K_пч = m1 m2 K_ф Y21_пч R,                                                                      (2.24) 

K_пч =0,6*0,1*0,2*45*10^-6*1000=5,4*10^-3 

мұнда, m1 – транзистордың  коллектор тізбегіне ФСС контурының қосылу коэффициенті, жуықтап 0,6-0,8;

m2 - УПЧ-ның бірінші  каскадына база тізбегіне контурдың  қосылу коэффициенті, жуықтап 0,1-0,2;

K_ф – фильтрдің тарату коэффициенті, 0,2-0,25;

Y21_пч – жиілік қалыптастырғыш режиміндегі транзистордың крутизнасы, жуықтап Y21 жартысына тең, мСм/мА/В;

R – ФСС контурының резонанстық кедергісі, 10-15 кОм.

УПЧ-ның тұрақты күшейту коэффициентінің мәнін анықтап,

K_упч < K_уст     55˂55,4 

K_уст = 6,3 ((Y21_э / (f_пр C_к))^1/2,                                                (2.25) 

K_уст = 6,3 ((90*10^-6 / 465*10³*2,5*10^-12))^0.5=55,4 

мұнда, Y21_э  - транзистордың крутизна сипаттамасы, мСм/мА/В;

f_пр – қабылдағыштың аралық жиілігі, МГц;

C_к – транзистордың өту сыйымдылығы, пФ.

УПЧ-ның қажет каскад мөлшерін анықтаймыз:

n = (1gK_н1 – (1gK_вц  + 1gK_урч  + 1gK_пч+1gK_упч)) / 1gK_упч ,                       (2.26) 

n_упч = (1g225*10⁹ – (1g5,4*10^-3+ 1g55+ 1g0,5+1g5)) / 1g55=6,8=7 

Шарттың орындалуын тексереміз:

K_н 1 < K_общ                                                                     (2.26.1)

225*10⁹<5*10¹² 
 

2.6. Берілген  жиілікті таңдауды қамтамассыз  ету және ФСС схемасын таңдау. 

Жиілік таңдау қабылдағыштағы тербелмелі контур арқылы қамтамассыз етіледі. Ал таңдаудың  өзі УРЧ (қысқа резонансты жиілік) пен тізбектің кірісіндегі айна (қарама-қарсы) каналы мен уақыт аралығындағы жиілікте орындалады. Таңдаудың негізгі  бөлігі УПЧ-де (қысқа жолақты жиілік) көршілес канал арқылы, ал қосалқы  бөлігі УПЧ мен тізбектің кірісінде  қамтамассыз етіледі. УПЧ схемасы  таңдаудың жинақталған принципі бойынша құралады. Сонымен бірге  біраз бөлігін жиілік түрлендіргіштің  шығысында болатын жинақталған  таңдаулы фильтр (ФСС) немесе пьезокерамикалық, пьезоэлектрлік фильтр есебінен таңдау құрайды. УПЧ каскадының негізгі мақсаты сигнал күшейту болғандықтан, ол таңдау нәтижелілігі аз болатын кең жолақтыны қолданады. Бұл каскадтар апериодикалық (резистор секілді жүктемемен) немесе резонансты схемада орындалады.

УПЧ схемасын келесі түрде құрастырамыз: егер n бірге  тең болса, онда каскадты резонансты түрде аламыз, егер n бірден көп болса, онда барлық каскадты резонансты түрде  немесе біріншісін апериодикалық, ал қалғандарын  резонансты түрде алуға болады. Таңдау реті 3 дБ-ді қамтамассыз ету үшін резонансты ҚЖЖ каскадын эквиваленттік  беріктілігі  20-25 болатын кең жолақты  қылып таңдаймыз. Контурды жаймен ақырындап  іске қосып отырсақ, онда беріктілік 40-50 дБ құрауы мүмкін, ал таідау реті әр каскадқа 6 дБ болады.

Қабылдағыштың жалпы таңдауын резонансты контурмен  бірге жеке-жеке каскадтың таңдауын қосамыз: 

Se_общ= Se_вц+Se_урч+Se_пч+Se_упч,                                                                                     (2.27) 

Se_общ= 14,17+6,17+3=23,34 дБ 

мұнда, Se_общ – қабылдағыштың жалпы таңдауы, дБ;

Se_ВЦ – тізбектің кірісіндегі таңдау, дБ;

Se_урч – УРЧ таңдауы, дБ;

Se_пч – жиілік түрлендіргіш таңдауы, дБ;

Se_упч – УПЧ таңдауы, дБ.

Преселектор (УРЧ  мен тізбектің кірісі) таңдауын мына формуламен анықтаймыз:

Se_п= Se_вц+Se_урч=(n+1) 20lg ((1+(2dFQ_экв ⁄ f_max )²)^0.5                                     (2.28)

Se_п =(1+1) 20lg ((1+(2*9*10³*45,64 ⁄ 405*10³ )²)^0.5= 14,17 дБ

Se_п=14,17 дБ 
мұнда, n – УРЧ каскадының саны;

dF=9кГц – бұрмаланған  жиіліктік стандарт;

f_max – жұмыс істеу диапазонының максималды жиілігі, кГц;

Q_экв – (2.6) немесе (2.7) формулаларымен табылған эквиваленттік беріктілік.

КВ диапазонында, преселекторға көршіліес каналдың таңдауы өте аз.

Егер УРЧ радиоқабылдағышта  болатын болса, онда оның таңдауын тізбектің  кірісіндегі таңдауға теңестіруге  болады.

Резонансты каскадтың  санына байланысты УПЧ таңдауын былай  анықтаймыз: 

Se_упчобщ=n_упч S_упч ,                                                                                            (2.29) 

Se_упчобщ=n_упч S_упч = 7*3=21 дб 

мұнда, S_упч – УПЧ-ғы бірінші каскадтың таңдауы;

n_упч – резонансты УПЧ каскадының саны. 

Берілген көршілес каналдың таңдауын қамтамассыз еткеннен кейін, жиілік түрлендіргіш фильтрдің  таңдауын табамыз: 

Se_пч=Se_ск-(Se_n+Se_упчобщ).                                                                               (2.30) 

Se_пч=29-(14,17+21) =│-6,17│=6,17 дб 

мұнда, Se_ск – берілген көршілес каналдың таңдауы, дБ;

Se_n – преселектор таңдауы ((2.28) формуласы);

Se_упчобщ – кең жолақты резонансты УПЧ-ң жалпы таңдауы.

В случае применения ФСС необходимо рассчитать параметры  фильтра α и β и по графикам рисунок 1 и рисунок 2 определить избирательность  одного звена фильтра Se₁.

Находим значение коэффициента по формулам: 

α = 2df / Пф (2.32)                                            

 

α == 2*9*10³/11503=1,56     

где, α – коэффициент;

df – стандартная частотная расстройка ( 9 кГц) 

П_ф =П/(0.8 – 0.9)   (2.32) 

Коэффициент β  рассчитываем по формуле: 

β=2f_пр/(Q_конП_ф) ( 2.33)

 

β=2*465*10³/200*11503= 0,404 

где, β-коэффициент

f_пр – промежуточная частота, кГц;

Q_кон- конструктивная добротность контура фильтра ( 200-250);

П_ф- рабочая полоса пропускания, кГц

По графику  рис.1 при найденных значениях  α и β находим избирательность  одного звена фильтра Se1.

_{По  графику рис.2 определяем Кфсс, для этого  рассчитаем число  звеньев ФСС:} 

_{Пфсс =} Se_пч / Se1  = 6,17 /7,5=0,82≈1                                (2.34) 

где, Пфсс – число  звеньев ФСС;

Se_пч- избирательность, найденная по формуле (2.30).

Полученное значение необходимо округлить до большего  целого значения. Если получится Пфсс больше 4, то необходимо проверить расчеты. Если расчеты выполнено верно  то необходимо задаться большей избирательностью широкополосных каскадов УПЧ или  заменить апериодический первый каскад УПЧ резонансным. 

2.7 Радиоқабылдағыштың  каскадтары бойынша жиілік және  сызықты емес  бұрмалауды бөлу

Жиіліктің бұрмалануы ЖЖ(жоғары жиілік)-каскад қабылдағышта жолақ өткізгіштің жетіспеуінен болады,нәтижесінде спектрлік центр  құрауышқа қарағанда,шеткі жолақ  өткізгіште спектрлік құрауыш модульдік  сигнал күшейткіші төмендейді.2.5 кестеден бөлек каскад қабылдауышы жиіліктің  бұрмалану мағынасын көруге болады. 
 

Кесте 2.5 Каскад қабылдауышының жиіліктік бұрмалануы 

Жиіліктік бұрмалануының  қосындысы барлық каскад қабылдауышқа тең: 

Мобщ=Мвхц+Мурч+Мпч+Мупч+Музч,                                       (2.35) 

Мобщ=3+2+2+3+14=24 

мұндағы,Мобш-жиіліктік  бұрмалануының барлық қабылдауышы,дБ;