Приемник диспетчерской радиостанции

МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ

РЯЗАНСКАЯ ГОСУДАРСТВЕННАЯ РАДИОТЕХНИЧЕСКАЯ АКАДЕМИЯ

КАФЕДРА РАДИОТЕХНИЧЕСКИХ УСТРОЙСТВ

ПОЯСНИТЕЛЬНАЯ ЗАПИСКА

к курсовой работе по дисциплине:

«УСТРОЙСТВА ПРИЕМА И ОБРАБОТКИ СИГНАЛОВ»

на тему: Приемник диспетчерской радиостанции

Автор работы: Касимов А.Ю.

Специальность 201500 гр. 115

Руководитель: Салтыков Е.Н.

Рязань 2005 г.

Содержание

Техническое задание

Введение

1. Анализ задания, определение требований к приемнику

– выбор промежуточной частоты (частот)

– расчёт полосы пропускания линейного тракта приемника

– определение максимально допустимого коэффициента шума приемника при заданной чувствительности

2. Выбор и обоснование структурной схемы

3. Расчет преселектора

– расчет входной цепи

– расчет усилителя радиочастоты

4. Реализация устройства на современной элементной базе

– выбор интегральных микросхем

– оценка реальной чувствительности приемника на ИМС

– избирательные свойства приемника

– работа приемника при работе в динамическом диапазоне

– расчет и выбор элементов принципиальной схемы

Заключение

Список использованных источников

Введение

 

Радиоприемное устройство является неотъемлемой частью любой радиотехнической системы. В первые годы развития радиотехники возможность беспроволочной передачи сообщений использовалась исключительно для целей связи; это время характеризуется интенсивным развитием радиотелеграфии, радиотелефонии, а также радиовещания. В дальнейшем совершенствование радиотехнической аппаратуры и освоение новых частотных диапазонов привело к созданию качественно новых направлений и к бурному развитию таких областей радиотехники, как телевидение, радиолокация, радиоуправление, радионавигация, радиоастрономия и т.д. В связи с этим в настоящее время для радиоприемных устройств весьма характерным является большое их разнообразие, определяемое различием радиотехнических систем, в состав которых они входят. Несмотря на такое многообразие, все радиоприемные устройства связывает общность построения структурной схемы и ряд функций, характерных для любого приемника.

Функции приемника вытекают из условий приема сигналов:

– наличие помех;

– малая мощность сигнала;

–наличие передаваемого сообщения в преобразованном виде, в форме модуляции несущих колебаний радиочастоты.

Соответственно в приемнике должно происходить:

– выделение нужного сигнала из спектра колебаний, создаваемых внешними полями в антенне;

– усиление сигнала;

– преобразование радиосигнала в ток, изменяющийся по закону модуляции несущих колебаний, позволяющий воспроизвести сообщение, которым модулирован передатчик корреспондента. Такое преобразование называется детектированием.

Поскольку при детектировании меняется частотный спектр подводимого сигнала, очевидно, что этот процесс требует применения нелинейной или параметрической цепи. Кроме того, уже продетектированный сигнал требует дополнительного усиления.

Первые приемники были приемниками прямого усиления и, вследствие ухудшения избирательных свойств с повышением частоты, работали на относительно низких частотах.

Гетеродинные преобразователи частоты были впервые применены еще в начале 20-го века в связи с переходом в телеграфных радиопередатчиках от искровых к дуговым и машинным генераторам. Они служили для преобразования в приемниках колебаний радиочастоты в колебания тональной частоты, пригодные для слухового приема. Такие приемники назывались гетеродинными. Когда позже дополнительно было введено предварительное преобразование радиочастоты в промежуточную частоту, приемники стали называть супергетеродинными. В дальнейшем это название сохранилось для всех приемников с преобразованием частоты в додетекторном усилительном тракте.

Основное усиление и избирательность СГРПРМ обеспечивает так называемый усилитель промежуточной частоты (УПЧ). Напряжение с промежуточной частотой образуется в одном из первых каскадов супергетеродинного приемника – в преобразователе частоты (ПЧ).

Отличительной особенностью супергетеродинного приемника является то, что независимо от частоты принимаемого сигнала промежуточная частота фиксирована, а величину её выбирают так, чтобы обеспечить требуемые усиление и избирательность. Таким образом, супергетеродинный приемник представляет своего рода комбинацию из преобразовательного каскада и приемника прямого усиления, работающего на фиксированной частоте. Роль такого приемника выполняет УПЧ и последующие за ним каскады.

Постоянство промежуточной частоты СГРПРМ и возможность сделать ее ниже радиочастоты позволяет получить ряд больших преимуществ:

1.  Резонансные цепи УПЧ не требуется перестраивать. Это сильно упрощает конструкцию и увеличивает надежность приемника.

2.  Благодаря фиксированной настройке колебательных контуров УПЧ имеет неизменную АЧХ и постоянный коэффициент усиления. Поэтому и общая АЧХ приемника, а также его общий коэффициент усиления мало зависят от частоты настройки.

3.  При усилении сигналов на пониженной (промежуточной) частоте емкостные и индуктивные обратные связи проявляются слабее, и это позволяет увеличить коэффициент усиления без опасности самовозбуждения.

4.  На промежуточной частоте проще осуществить качественную фильтрацию, чем на радиочастоте.

Обладая большими принципиальными достоинствами, супергетеродинные приемники не лишены некоторых недостатков. В первую очередь, это наличие паразитных каналов приема. Основной паразитный канал носит название зеркального или канала симметричной станции. Ослабление помех, действующих на частоте зеркального канала, возможно только с помощью избирательных систем, включенных до преобразователя, т.е. с помощью ФРЧ и входной цепи.

Степень подавления помех, действующих на частоте зеркального канала, можно повысить, увеличив промежуточную частоту. Однако при этом надо иметь ввиду, что увеличение ПЧ может привести к недопустимому расширению полосы пропускания УПЧ и снижению избирательности по соседнему каналу. В указанном обстоятельстве заключено основное противоречие при выборе между высокой и низкой промежуточной частотой. Обычно удается выбрать компромиссное значение ПЧ, которое обеспечивает требуемую избирательность как по соседнему, так и по зеркальному каналу.

Другой недостаток СГРПРМ состоит в возможности возникновения т.н. комбинационных свистов. Основной мерой для подавления этого эффекта является снижение уровня гармонических составляющих гетеродинного напряжения и сигнала выбором соответствующего режима работы смесителя.

При проектировании супергетеродинного приемника все перечисленные недостатки могут быть практически полностью устранены, причем и устранение достигается, в основном, рациональным выбором величины промежуточной частоты и режима работы преобразовательного каскада. Характеризуя достоинства супергетеродинного радиоприемника, следует отметить, что этот тип приемника является единственным, который способен обеспечить высокие усиление и избирательность во всех радиочастотных диапазонах. Поэтому супергетеродинный метод радиоприема, являющийся в настоящее время основным, и предложен для реализации в данном курсовом проекте.