2.7. Расчет гетеродина.

2.8. Расчет сопряжения настроек гетеродина и преселектора.

2.9. Расчет усилителя низкой частоты.

2.10. Составление принципиальной электрической схемы приемника.

Введение

Радиоприемное устройство – одно из важнейших и необходимых элементов любой радиотехнической системы передачи сообщений. Оно обеспечивает: улавливание энергии электромагнитного поля, несущего полезную информацию; усиление мощности сигнала и преобразование его в сообщение, поступающее к получателю. В месте приема существуют посторонние электромагнитные поля, создаваемые источниками радиопомех естественного и искусственного происхождения. Эти электромагнитные поля искажают полезный сигнал и вызывают ошибки в приеме сообщений.

В связи с насыщением окружающего пространства радиотехническими средствами неизбежно увеличивается уровень радиопомех искусственного происхождения, возможно также появление умышленных радиопомех. В этих условиях обеспечение высокой достоверности приема сообщений становится более сложным. Необходимая достоверность приема сообщений может быть реализована только на основе комплексного подхода к построению помехоустойчивых систем передачи сообщений. А также учитывая, что реальные условия приема сигналов изменяются во времени, структура приемника и режимы его элементов должны оптимизироваться с целью обеспечить минимальную величину ошибки в приеме сообщений. Поэтому в приемнике предусматриваются автоматические регулировки усиления, избирательности, формы характеристик, обеспечивающие адаптацию приемника к изменяющимся условиям приема сигналов.

Таким образом, современное профессиональное радиоприемное устройство представляет собой адаптивный комплекс элементов, обеспечивающий оптимальную обработку смеси полезного сигнала и радиопомех. Этот комплекс обеспечивает три операции: 1) улавливание электромагнитных колебаний полезного радиосигнала из окружающего пространства и передачу их приемнику; 2) оптимальную обработку смеси сигнала и радиопомех с целью выделения первичного электрического сигнала, соответствующего сообщению (выделение спектра полезного сигнала, усиление, детектирование, декодирование); 3) преобразование первичного электрического сигнала в сообщение.

В соответствии с указанным структурная схема любого радиоприемного устройства содержит приемную антенну (А), приемник (Пр) и выходной прибор (ВП), рис.1.

Рисунок 1.

Первая из указанных операций выполняется антенной, вторая – приемником и третья – выходным прибором.

На рис.2 приведена структура деления приемных устройств.

По основному назначению – радиовещательные и профессиональные.

Группа радиовещательных приемных устройств отличается относительно простыми техническими решениями задач приема сообщений, ибо массовый выпуск радиовещательных приемников с особой остротой диктует экономическую целесообразность подобного подхода к разработкам.

Группа профессиональных приемных устройств отличается более сложными техническими решениями, так как эти устройства работают преимущественно с одним радиопередатчиком и затраты на приемное и передающее оборудование могут быть равноценными.

Каждая из групп, в свою очередь, делится на подгруппы, каждая из указанных подгрупп может быть разделена на подгруппы и т.д. (рис.2)

Рисунок 2.

По роду работы – радиотелефонные; радиотелеграфные – слухового, пишущего или буквопечатающего приема; фототелеграфные и др.

По виду модуляции, используемой на линии связи, - приемники амплитудно-модулированных, частотно-модулированных, фазомодулированных, импульсно-модулированных, однополосных и комбинированных сигналов.

По диапазону принимаемых волн – ДВ, СВ, КВ, УКВ, СВЧ и т.д.

По способу построения тракта усиления сигналов до детектора существуют приемники прямого усиления и супергетеродинные с однократным, двухкратным либо многократным преобразованием частоты.

По способу питания – с автономным питанием от аккумуляторных или сухих батарей; сетевые, питаемые от сети постоянного или переменного тока; с универсальным питанием.

По месту установки – стационарные, передвижные, самолетные, корабельные, автомобильные и др.

1. Проектирование структурной схемы приемника

1.1. Выбор структурной схемы приемника

В качестве структурной схемы проектируемого приемника была выбрана схема супергетеродинного приемника с однократным преобразованием частоты. Данный выбор основан на том, что схема прямого усиления не может обеспечить заданные показатели чувствительности и избирательности, схема прямого преобразования сложна в проектировании и главной проблемой является трудность синхронизации колебаний местного гетеродина с принимаемым сигналом с точностью до фазы. А схема супергетеродинного приемника позволяет получить хорошую избирательность, поскольку основная селекция происходит на более низкой частоте, по сравнению с принимаемым сигналом и добиться высокой чувствительности.

Структурная схема супергетеродинного приемника с однократным преобразованием частоты приведена на рис.3.

Рисунок 3.

Проектирование структурной схемы приемника традиционно подразделяется на проектирование тракта высокой частоты (ВЧ) и низкой частоты (НЧ). Назначение ВЧ тракта заключается в частотно-избирательном усилении полезного сигнала с целью выделения его из совокупности мешающих колебаний, воздействующих на вход приемника, и доведения его уровня до значения, обеспечивающего заданный режим работы детектора сигнала. Назначение тракта НЧ сводится к усилению без искажений выходного напряжения детектора сигнала для получения на выходе приемника заданных значений выходного напряжения или выходной мощности.