Приемник многоканальной линии связи - Коммуникации, связь, цифровые приборы и радиоэлектроника курсовая работа

Расчет радиолокационного приемника: определение необходимой полосы пропускания; выбор средств обеспечения его избирательности и чувствительности. Расчет входной цепи, подбор фильтра преселектора усилителя радиочастоты. Расчет импульсного детектора.


посмотреть текст работы


скачать работу можно здесь


полная информация о работе


весь список подобных работ


Нужна помощь с учёбой? Наши эксперты готовы помочь!
Нажимая на кнопку, вы соглашаетесь с
политикой обработки персональных данных

Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.

Казанский государственный технический университет им. А.Н. Туполева
Институт радиоэлектроники и телекоммуникаций
По курсу: «Устройства приема и обработки сигналов»
Приемник многоканальной линии связи
3. Чувствительность приемника, дБ/Вт
4. Избирательность по зеркальному каналу, дБ
5. Избирательность по соседнему каналу, дБ
7. Отношение сигнал/шум на выходе приемника
10. Относительная нестабильность частоты сигнала
2.4 Расчёт усилителя промежуточной частоты
Любое радиоприемное устройство включает в себя приемную антенну, радиоприемник и оконечное устройство, служащее для воспроизведения сигналов.
Существует классификация радиоприемников, которая производится по некоторым отличительным признакам:
- вид активных элементов, задействованных в радиоприемнике
Приемники, в зависимости от рода принимаемых сигналов, подразделяются на:
- приемники непрерывных колебаний с изменяемой амплитудой (АМ), фазой (ФМ) и частотой (ЧМ)
- приемники колебаний, скачкообразно изменяемых по амплитуде, фазе и частоте
- средняя частота настройки приемника ГГц
- избирательность по зеркальному каналу дБ.
На входе и выходе фильтр должен быть согласован с трактом с волновым сопротивлением 50Ом. Фильтр является частью ГИС СВЧ, поэтому габариты должны быть минимальными.
Ввиду высокой рабочей частоты приемника применим фильтр с полуволновыми разомкнутыми резонаторами.
Полоса запирания фильтра должна быть равна:
Выберем полосу пропускания преселектора в несколько раз больше, чем полоса пропускания приемника МГц.
Из графиков находим, что с запасом по ослаблению фильтр должен иметь n=4.
Если преселектор приемника состоит из входной цепи и УВЧ, целесообразно заданную избирательность по зеркальному каналу поделить поровну между входной цепью и УВЧ по 30дБ. Для реализации выберем микрополосковую несимметричную линию передачи на поликоре с =9,8.
Рассчитаем электрические характеристики фильтра при n=2.
Электрическую длину резонатора берем
Волновое сопротивление резонаторов фильтра берем Ом
Определяем эффективную диэлектрическую постоянную:
Из таблицы находим параметры прототипа g 0 =1; g 1 =1,41; g 2 =1,41; g 3 =1
Конструктивное исполнение фильтра определяется его назначением и частотой. В радиоприемных устройствах в диапазоне от 0,3ГГц до 4ГГц широко используются полосовые фильтры на отрезках микрополосковых линий. Вычисляем относительную полосу пропускания:
Рассчитываем параметры инверторов проводимостей:
, -волновое сопротивление входного тракта
Параметры элементов связи на входе и выходе:
Находим нормированные емкости на единицу длины линии
Находим нормированные взаимные емкости между линиями
Сосредоточенные емкости на концах линий:
Задаемся поперечным размером фильтра b=10мм и
Расстояние S i , i +1 между полосками фильтра находим из графика и рассчитанным взаимным емкостям :
Определяем длины полосок (резонаторов):
1. Рассчитываем потери фильтра в полосе пропускания.
Учитывая потери на излучение, добротность резонатора
Рассчитываем усилитель для ГИС СВЧ с параметрами:
- полоса пропускания приемника кГц;
- избирательность преселектора по зеркальному каналу не менее дБ;
Волновое сопротивление подводящих линий МПЛ на входе и выходе усилителя 50 Ом.
Для реализации усилителя на частоте ГГц используем транзисторный усилитель как наиболее простой. Заданную избирательность преселектора дБ обеспечим применением двух полосовых фильтров СВЧ на входе усилителя (входная цепь) и на его выходе с избирательностью по зеркальному каналу по 30дБ на каждый фильтр.
Выбираем для усилителя схему с общим эмиттером на биполярном транзисторе VT1 КТ391 схема с ОЭ в типовом режиме мА, В.
Из таблицы находим S - параметры транзистора (на частоте ГГц):
Поскольку , транзистор находится в области ОПУ. Для перевода его в область ОБУ используем стабилизирующее сопротивление:
Находим величину стабилизирующего сопротивления:
Пересчитаем S - параметры транзистора с учетом
Пересчитанные S - параметры транзистора равны:
Рассчитаем транзисторный усилитель в режиме экстремального усиления. Коэффициент усиления транзисторного усилителя по мощности равен:
Перед корнем взят знак “минус” поскольку транзистор находится в режиме ОБУ.
Рассчитанный коэффициент усиления K p достигается при двухстороннем согласовании на входе и выходе транзистора.
Расчет входного и выходного сопротивления транзистора
Для расчета входного и выходного сопротивлений транзистора, найдем предварительно коэффициенты отражения на входе и выходе:
При расчете этих выражений использованы следующие формулы:
Итак, входное комплексное сопротивление транзистора носит емкостной характер
Выходное комплексное сопротивление транзистора носит индуктивный характер
Рассчитаем цепи согласования входного сопротивления транзистора с подводящей микрополосковой линией с волновым сопротивлением Ом на ситаллс КП с , мм.
Двухшлейфовое согласование на входе.
Пересчитаем входное сопротивлением транзистора во входную проводимость
Активную составляющую входного сопротивления (проводимости) транзистора согласуем с волновым сопротивлением подводящей линии Ом с помощью четвертьволного трансформатора (последовательного шлейфа) с параметрами: длина шлейфа
Реактивную составляющую входного сопротивления (проводимости) транзистора емкостного характера компенсируем параллельным короткозамкнутым шлейфом, входное сопротивление которого должно носить индуктивный характер (см. рис.)
Рассчитаем цепи согласования выходного сопротивления транзистора с микрополосковой линией с волновым сопротивлением Ом на ситалле КП с ; мм.
Рассмотрим двухшлейфовое согласование на выходе.
Пересчитаем выходное сопротивление транзистора в выходную проводимость
Активную составляющую выходного сопротивления (проводимости) транзистора согласуем с волновым сопротивлением МПЛ Ом с помощью четвертьволнового трансформатора (последовательного шлейфа) с параметрами: длина шлейфа
радиолокационный усилитель фильтр детектор
Реактивную составляющую выходного сопротивления транзистора, имеющую индуктивных характер, компенсируем с помощью параллельного шлейфа, в качестве которого используем четвертьволновый разомкнутый отрезок МПЛ, входное сопротивление которого должно носить емкостной характер (см. рис.)
Задаемся волновым сопротивлением шлейфа Ом.
Коэффициент шума усилителя в соответствии с таблицей берем равным
Расчет цепей питания и смещения по постоянному току.
Выбираем схему питания и смещения транзистора по постоянному току. Рис б)
Считаем, что транзистор находится в типовом режиме работы по постоянному току:
Задаемся током базового делителя ; мА
Находим величины сопротивлений резисторов усилителя.
Постоянные напряжения питания и смещения подаем на транзистор через высокочастотные дроссели в качестве которых используем четвертьволновые отрезки МПЛ и короткозамкнутые на конце по высокой частоте емкостями С2 и С4.
После выполнения вышеприведенных расчетов приступают к разработке принципиальной электрической схемы усилителя.
Емкости конденсаторов () выбираются из условия, чтобы реактивное сопротивление конденсатора на высокой частоте было близко к нулю, выберем C 1 =С 2 =С 3 =С 4 =10мкФ.
Расчёт фильтра на выходе УРЧ аналогичен расчёту ВЦ.
2.3 Расчет диодных балансных смесителей
Принципиальная электрическая схема БС
Схема балансного диодного смесителя.
Выбираем подложку из поликора (, ) толщиной . Для проводников применяем золото .
Выбираем смесительные диоды с барьером Шотки типаАА112Б. Находим дБ; ; Ом.
Расчет начинаем с проектирования СВЧ моста.
Определяем волновое сопротивление для основной линии:
Ширина полоски основной линии и шлейфа :
Эффективная диэлектрическая проницаемость :
Длину четвертьволновых отрезков основной линии и шлейфов находим по формуле:
Рассчитаем потери моста, для чего вычислим потери проводимости и диэлектрические потери в основной линии и шлейфах моста.
Поверхностное сопротивление проводника:
Погонные потери проводимости находим по формуле для основной линии и шлейфов соответственно:
Потери проводимости отрезка основной линии и шлейфа соответственно:
Погонные диэлектрические потери в подложке МПЛ
Диэлектрические потери в основной линии и шлейфе:
Полные потери основной линии и шлейфа
Потери моста , развязка изолированного плеча , КСВ входных плеч моста
Коэффициент шума БС рассчитываем по формуле:
где - шумовое число диода, - потери БС (разы).
Необходимая мощность гетеродина равна:
После расчетов можно приступить к разработке топологической схемы БС.
Топологическая схема балансного диодного смесителя на квадратном мосте
В схему БС необходимо добавить короткозамкнутый шлейф, длиной , для замыкания постоянной составляющей токов диодов и высокочастотные дроссели, шлейфы длиной для блокировки токов СВЧ на входе УПЧ.
2.4 Усилитель промежуточной частоты
Для снижения коэффициента шума приёмника рационально после диодного преобразователя включать малошумящие каскады УПЧ, благодаря использованию в них малошумящих транзисторов, подбору режима их работы и специфическому построению цепи, соединяющий вход УПЧ с выходом преобразователя частоты.
Выбираем для УПЧ транзистор КТ364Б, имеющий высокую f Y 21 и малый уровень шума. Транзистор КТ364Б имеет следующие параметры:
Где к = r' С к - постоянная времени цепи обратной связи ;
С к - ёмкость коллектора, f гр - предельная частота усиления тока в схеме с ОЭ;
Рассчитываем дополнительные параметры транзистора.
h 21э = о = 40 - коэффициент усиления тока базы в схеме с ОЭ.
- сопротивление эмиттерного перехода,
r б = к /С к = 15/1,7 = 8,8 Ом - сопротивление базы.
входное сопротивление транзисторов с ОБ на низкой частоте.
граничная частота крутизны характеристики в схеме с ОЭ. Т.к. f Y 21 > 3f п , где f п = 30МГц то транзистор пригоден для использования в УПЧ.
Рассчитываем Y- параметры транзистора.
- прямая взаимная проводимость (крутизна) по модулю.
- обратная взаимная проводимость по модулю.
Расчет фильтра сосредоточенной избирательности.
Исходными данными для расчета каскада с ФСИ являются:
Относительная полоса пропускания фильтра
Выбираем фильтр без полюсов затухания и m=1
Определяем ослабление частоты в однозвенном фильтре
- не обеспечивает заданному требованию по ослабления частоты на 70дБ
- не обеспечивает заданному требованию по ослабления частоты на 70дБ
- не обеспечивает заданному требованию по ослабления частоты на 70дБ
- не обеспечивает заданному требованию по ослабления частоты на 70дБ
- обеспечивает заданному требованию по ослабления частоты на 70дБ
Потери на средней частоте полосы пропускания:
Таким образом для обеспечения данной избирательности необходимо 5-звенный фильтр. Поскольку выбираем фильтр без полюсов затухания, то
3. Параметры кварцевой пластины АТ среза
Коэффициент усиления каскада, нагруженного на ФСИ
В этом случае от каскада не удается получить максимального усиления, так как для этого требуется слишком малая эквивалентная емкость контура, не допустимая с точки зрения стабильности формы частотной характеристики. В подобной ситуации реализуют режим максимального усиления при ограничении минимального значения эквивалентной емкости контура. При этом коэффициент включения определяется по формуле
Применяем пассивный способ повышения устойчивости, заключающийся в уменьшении резонансного коэффициента усиления до устойчивости. В этом случае каскад рассчитывают применительно к режиму фиксированного усиления задавшись величиной фиксированного коэффициента усиления
Коэффициент включения контура в цепь базы транзистора:
Для получения заданной полосы пропускания к контуру можно подключить шунтирующий резистор с проводимостью
Найдем минимально допустимое отношение эквивалентной емкости контура к вносимой в контур транзистора.
Задавшись числом избирательных систем, определяем необходимое эквивалентное затухание контуров обеспечивающие полосу пропускания:
d=0,01-собственное затухание катушки.
Вычислим критические значения эквивалентного затухания контура:
В этом случае от каскада не удается получить максимального усиления, так как для этого требуется слишком малая эквивалентная емкость контура, не допустимая с точки зрения стабильности формы частотной характеристики. В подобной ситуации реализуют режим максимального усиления при ограничении минимального значения эквивалентной емкости контура. При этом коэффициент включения определяется по формуле
Применяем пассивный способ повышения устойчивости, заключающийся в уменьшении резонансного коэффициента усиления до устойчивости. В этом случае каскад рассчитывают применительно к режиму фиксированного усиления задавшись величиной фиксированного коэффициента усиления
Коэффициент включения контура в цепь базы транзистора:
Для получения заданной полосы пропускания к контуру можно подключить шунтирующий резистор с проводимостью
Рассчитываем индуктивность контурных катушек:
Собственная емкость контура при монтажной емкости С м = 3пФ.
Найдем минимально допустимое отношение эквивалентной емкости контура к вносимой в контур транзистора.
Задавшись числом избирательных систем, определяем необходимое эквивалентное затухание контуров обеспечивающие полосу пропускания:
d=0,01-собственное затухание катушки.
Вычислим критические значения эквивалентного затухания контура:
В этом случае от каскада не удается получить максимального усиления, так как для этого требуется слишком малая эквивалентная емкость контура, не допустимая с точки зрения стабильности формы частотной характеристики. В подобной ситуации реализуют режим максимального усиления при ограничении минимального значения эквивалентной емкости контура. При этом коэффициент включения определяется по формуле
Применяем пассивный способ повышения устойчивости, заключающийся в уменьшении резонансного коэффициента усиления до устойчивости. В этом случае каскад рассчитывают применительно к режиму фиксированного усиления задавшись величиной фиксированного коэффициента усиления
Коэффициент включения контура в цепь базы транзистора:
Для получения заданной полосы пропускания к контуру можно подключить шунтирующий резистор с проводимостью
1. Для детектирования радиоимпульсов используем последовательный диодный детектор на диоде Д2В с параметрами С д =1пФ, R i =160Ом, выполненный по схеме:
В таких детекторах используют германиевые диоды.
2. Определим ёмкость конденсатора и сопротивление нагрузки равна:
где С Д = 1 пФ - ёмкость диода, С М = 3 пФ - монтажная ёмкость.
после этого определим коэффициент передачи К д,
тогда. из графика 9,2 найдём К д который равен 0,99., зная его из графика 9,5 находим , отсюда(для последовательного детектора)
3. Проверим соотношение, при невыполнении которого заметно падает коэффициент передачи детектора К Д :1,5*10 -6 >> 0,05*10 -6
где Q H = 0.6,R H K = 1.65·R H = 358.05 КОм.
5. Для улучшения фильтрации напряжение промежуточной частоты служит дроссель настраиваемый собственной ёмкостью С ф = 2 пФ на частоту:
6. Определим индуктивность дросселя.
В данной работе произведен расчет радиолокационного приемника, который удовлетворяет заданным техническим требованиям, т.е. ослабление по соседнему каналу 60 дБ, по зеркальному каналу - 60 дБ.
Расчет производился с целью уменьшения габаритных размеров, увеличению надежности схемы. Габаритные размеры уменьшены за счет использования СВЧ устройств, таких как микрополосковые линии и резонаторы. Повышение надежности обеспечивается РЗП и диодным ограничителем установленных на входе приемника, а так же для повышения стабильности работы цепь питания каждого каскада защищена индивидуальным фильтром.
1. Расчет полосовых фильтров, под редакцией Л.А. Трофимова, Казань, КГТУ им. А.Н. Туполева, 2004 г.
2. Проектирование радиоприемных устройств, под редакцией А.П. Сиверса, Москва, «Советское радио», 1976 г.
3. Радиоприёмные устройства, под редакцией Л.Т. Барулина, Москва, «Радио и связь», 1984 г.
4. Микроэлектронные устройства СВЧ, под редакцией Г.И. Веселова, Москва, «Высшая школа», 1988 г.
5. Транзисторы для аппаратуры широкого применения. Справочник. под редакцией К.М. Брежнева, Е.И. Гантмана, Москва, «Радио и связь», 1981 г.
Расчет структурной схемы частотной модуляции приемника. Расчет полосы пропускания линейного тракта, допустимого коэффициента шума. Выбор средств обеспечения избирательности по соседнему и зеркальному каналу. Расчет входной цепи с трансформаторной связью. курсовая работа [519,3 K], добавлен 09.03.2012
Предварительный расчет структурной схемы проектируемого приемника, определение полосы пропускания и числа контуров преселектора. Расчет двухконтурной входной цепи с настроенной антенной, сопряжения контуров преселектора и гетеродина, радиотракта и АРУ. курсовая работа [3,3 M], добавлен 14.01.2015
Расчет структурной схемы приёмника АМ-сигналов ультракоротковолнового диапазона. Определение числа поддиапазонов. Расчет чувствительности приемника и усилителя радиочастоты. Выбор промежуточной частоты и схемы детектора, анализ структуры преселектора. курсовая работа [222,6 K], добавлен 12.12.2012
Выбор и обоснование структурной схемы радиоприемника. Предварительный расчет полосы пропускания. Выбор средств обеспечения избирательности приемника. Расчет входной цепи приемника. Распределение усиления по линейному тракту приемника. Выбор схемы УНЧ. курсовая работа [442,5 K], добавлен 24.04.2009
Определение полосы пропускания и типа первых каскадов для обеспечения заданной чувствительности. Подбор избирательных систем преселектора, промежуточной частоты и коэффициента усиления. Расчет фильтра сосредоточенной селекции и детектора радиоимпульсов. курсовая работа [555,5 K], добавлен 17.10.2011
Усилитель мощности передатчика с угловой модуляцией при постоянной амплитуде сигнала. Расчет полосы пропускания приемника: выбор первых каскадов и средств обеспечения избирательности транзистора. Схема смесителя, входной цепи автотрансформаторной связи. реферат [102,9 K], добавлен 04.03.2011
Выбор и расчет блок-схемы приемника, полосы пропускания, промежуточной частоты. Выбор числа контуров преселектора. Определение необходимого числа каскадов усиления. Расчет детектора АМ диапазона, усилителя звуковой и промежуточной частоты, гетеродина. курсовая работа [1,1 M], добавлен 15.02.2012
Работы в архивах красиво оформлены согласно требованиям ВУЗов и содержат рисунки, диаграммы, формулы и т.д. PPT, PPTX и PDF-файлы представлены только в архивах. Рекомендуем скачать работу .

© 2000 — 2021



Приемник многоканальной линии связи курсовая работа. Коммуникации, связь, цифровые приборы и радиоэлектроника.
Проблема Отношения Человека К Животным Сочинение Егэ
Обсерватории Востока Реферат
Темы Дипломных Работ По Закупкам
Курсовая работа по теме Отличие внешнего аудита от внутреннего контроля
Курсовая работа по теме Особенности организации контроля знаний учащихся в условиях компетентностно-ориентированного обучения
Сочинение Рассуждение На Тему Уважение 9 Класс
Курсовая работа по теме Общая теория занятости, процента и денег
Современные Производства Реферат
Курсовая Работа На Тему Військово-Політичний Блок Нато: Історія Діяльності Союзу Та Співпраці З Україною
Конспекты лекций: Хирургия.
Сочинение По Тексту Астафьевой
Реферат: Личность как социальное явление
Великая Победа Одна На Всех Эссе
Курсовая работа: Моделирование бизнес-процессов трикотажной фабрики
Реферат: Стратеги розвитку України
Контрольная Работа По Теме Микроэволюция 11 Класс
Расчет Паровой Турбины Курсовой Проект
Контрольная Работа По Второму
Дипломная работа по теме Особенности тревожно-фобических состояний у детей с умственной отсталостью
Доклад по теме Политико-правовые воззрения Ивана IV
Исполнительное производство в хозяйственном суде Республики Беларусь - Государство и право реферат
Антропоморфна метафора в рекламному тексті в аспекті перекладу - Иностранные языки и языкознание курсовая работа
Учет затрат на оплату труда в управленческом учете - Бухгалтерский учет и аудит контрольная работа