ҚАБЫЛДАҒЫШТЫҢ ОРНАТЫЛҒАН АНТЕННАСЫ БАР КІРІС ТІЗБЕГІ
Кіріспе
Радиоқабылдағыштар радиобайланыс жүйелерінің бір бөлігі болып табылады.Радиоқабылдағыш қабылдағыш антеннаны, радио қабылдағышты және сигналдарды тудыратын құрылғыны - генераторды қамтиды. Радиоқабылдағыштар негізгі сипаттамалары: тізбектің түрі, қабылданған сигналдың түрлері, қабылдағыштың тағайындалуы, жиілік диапазоны,қабылдағышта қолданылатын белсенді элементтер түрі, қабылдағыш құрылымдарының түрі сияқты бірқатар атрибуттарға сәйкес жіктелуі мүмкін. Сәйкес схемалардың түріне сәйкес детекторлардың қабылдағыштарын ажыратып, тікелей күшейту(регенерациясыз және регенерациялаусыз) болып бөлінеді. Супергенеративті және супергетеродинді қабылдағыштары басқа қабылдағыш түрлеріне қарағанда айтарлықтай артықшылықтарға ие және қабылдағыштардың барлық ауқымында кеңінен қолданылады. Радиоэлемент желілерінің аралық станцияларын (жер үсті және жерсерік) аралық станциялар қабылдағыштары көп арналы сигналдарды бөлмейтін терминал станцияларының қабылдағыштарынан ерекшеленеді.Ең көп таралған қабылдағыштар диапазонда жұмыс істейді
30 кГц - 300 ГГц (толқындарда 10 км - 1 мм). Жартылайөткізгіш құрылғылар мен электронды шамдар 30 кГц-300 МГц жиілікте жұмыс істейтін қабылдағыштардың каскадты белсенді элементтері ретінде қолданылады.Радио хабар тарату қабылдағыштарын, телевизиялық радиорелейлік және телеметрлік желілерді, радиолокациялық, радио навигацияны және басқа радиоқабылдағыштарды ажырату үшін AM, SSB және FM радиосының бір арналы үздіксіз сигналдарын немесе амплитудалық жылжу пернесі, жиілігі немесе фазасы бар дискретті сигналдарды алу үшін жиі қолданылады
1 ҚАБЫЛДАҒЫШТЫҢ СТРУКТУРАЛЫҚ СҰЛБАСЫНЫҢ АЛДЫН АЛА ҚҰРЫЛУЫ ЖӘНЕ СЕПТЕЛУІ
1.1 Қабылдығыштың структуралық сұлбасының құрамы
Курстық жобалаудың берілуі бүтінімен супергетеродинді сұлбаның бірреттік жиілік түрлендірілуі бар сұлба бойынша орындалыды,cупергетеродині сұлба түрлендірітуі ұсынылады оның тізбекжүзеге асыру орынсыз асқынуларын жоқ қабылдағыш жеткілікті жоғары техникалық өнімділігін қамтамасыз етуге мүмкіндік береді. АМ сигналдарының радиоқабылдағыштың мүмкін сұлбасы 1.1-суретте көрсетілген.
1.1-сурет. АМ сигналды қабылдағыштың мүмін структуралық сұлбасы
Оған келесі блоктар кіреді:
кіріс тізбек(ВЦ);
раиожиілікті күшейткіш(УРЧ);
орын ауыстырушы (СМ);
гетеродин (Г);
негіздеген таңдалмалылығы бар фильтр (ФСИ);
аралық жиілікті күшейткіш (УПЧ);
амплитудалы детектор (АД);
дыбыстық жиілкті күшейткіш (УЗЧ);
акустикалық жүйе (АС);
күшейткіштің автоматты бақылануы (АРУ).
АМ сигнал қабылдығыштарында автоматты басқару күшейткіштердің қолдануы міндетті болып табылады, себебі ол шығыс сигналын өзгеріске түскендегі оны кіріс сигналымен сәйкестендіреді. Жиілік диапазоны немесе керекті радиостанция түзетпесі бойынша механикалық және электрондық бөлшектердің басқарылуы үшін қолданылады. Антеннадан функциональды блоктарлдың кешенінің құрамына, детектор, ол яғни қабылдағыштың сызыкты трактын жасайды, және де бірінші немесе негізгі этаптағы жобалану нысаны болып табылады, және сызықты трактты жобалану ЧМ сигналдарының мүмкін болатын структуралық сұлбасы 1.2 - суретте көрсетілген.
1.2-сурет ЖМ сигналдары бар қабылдағыштың мүмкін болатын структуралық сұлбасы
Оның құрамына 1.1 - суреттегі дәл сол функционалды блоктары кіреді. Бірақ олардың біршама өзгешеліктері бар, ол өзгешеліктер жиіліктік детектор (ЧД) қолдануында болып табылады, оның алдында амплитудалы шектегіш (АО) қосылады, және гетеродиндің автоматты (АПЧ) жөндеу жиілігің блогы кіреді .
Сандық сигналдың қабылдағыштардың орнына УЗЧ және АС Шмиттің триггері қолданылып жатыр , сигнал сандық сигналға өңдеулерге құрылымға түседі. Радио қабылдау құрылымда сандық сигналға өңдеулерге құрылымға курстық жұмыстарға шеңберлерде қаралмайды.
1.2 Қабылдағыштың өткізу жолағының есептелуі
Детекторға дейін антеннадан қабылдағыштың барлық жоғары жиілікті тракттың Пвч өткізудің Жолағы сигналдың спектр көбірек ендерің болуғатиісті. Қабылдағыштан гетеродиннен жиіліктен тұрақсыздықпен бұл сабақтас және хабарлағыштың бөлінетін генератормен, және кіретін нобайлардың түйіндестер қателікпен қабылдағыш және гетеродин т.с.с П ВЧ П C .
Қабылдағыштарда жобалауда түрге алу керек, не радиохабар станциялардың жұмыс жиіліктерді өте биік тұрақтылық алып жатыр, және сондықтан қолданылған сигналдың жиіліктер ауытқулары қарап және есепке алмай болмайды. Жиіліктер тұрақсыздығы есепке алу болмайды және егер ол жиіліктердің синтезаторы қолданса, қабылдағышта немесе кварц автогенераторды, бұл қабылдағышта бір бекітған жиілікте тек қана жұмыс істеп жатыр.
Мүмкін болатын гетеродиннің жиілік ауытқуы мына формала арқылы есептеледі (1.1), аутқулар әр түрлі жақтардан алынады, т.с.с 2 f Г
П П с 2 f Г
(1.1)
Гетеродиндің жиіліктері ауытқулары абсолютті шаманы есептеуге болады, тұрақтанып белгілі осы [7] жиілік оның салыстырмалы тұрақтылық бойынша болып есептеліп жатыр, не кварц тұрақтанусыз және жылуды бірқалыпты онсыз транзистор гетеродин жиіліктер салыстырмалы.
Аблосютті жиілік ауытқуы келесі формуламен анықталады
fпр=fmaxnSe4Q fпр=465 кГц
fГ = fмах ˗ fпр =17950 - 465 =17485 кГц
П С = 2·4000 = 8кГц
Қабылдағыштың ЖМ сигналы бар жиілік жолағының, алып отырған сигнал спектрі, тең болады.
Егер амплитудалық сияқты, сандық сигнал, жоғарғы модуляторы жиілік жұмыста өтсе, онда осы жағдайда солай жиілік модуляцияда мәліметте берілулерге бес рет көбірек жылдамдықта алып жатыр.
2 f сопр 0 ,01 f Г
(1.2)
Сондықтан:
П П с 2 f Г =(10+2∙17485∙10-4)=3.498 кГц
1.3 Радиоқабылдағыш құрылғының аралық жиілігінің таңдалуы
Радиоқаблыдағыш құрылғының аралық жиілігінің таңдалуы келесі шарттар бойынша орындалады:
аралық жиілік қабылдағышқа жұмыс жиіліктерге диапазонында болуға тиісті емес немесе жиілікте бөгеттердің қажетті басуы қамтамасыз ету үшін, бұл диапазонның жанында, тең аралық болуы тиіс;
- айналық арнаға бөгеу f З f 0 2 f ПР қабылдағыштың жұмыс жиілігінен аспауы қажет;
контурлар, аралық жиілікте қолданылатын, олар нақты жаксартылған болуы қажет.
Аралық жиілікті берілген айналық арнаның әлсіреуінен анықтауға болады:
П РЧ П 2 f сопр
(1.3)
трактінің жақсартылық эквиваленті (1.4 пунктен қарау); n - қабылдағыштың кіріс трактының контурлар саны (әдетте n=2...4).
Әрі қарай, шарттарды есепке ала отырып(2.7), аралық жиілікті сол стандарттарды орындау арқылы таңдау:
f сопр = (10 ... .20 кГц ) = 12,5 кГц
Бірақ олар қолданған болуы мүмкін және басқа аралық жиілікті қолданады. Аралық жиіліктер таңдаудың дұрыстығы 2.4 тармақта айтылған есеп айырысуды тексереді. Егер есеп айырысуда айна каналы бойынша таңдаушылыққа тап болған алмау жолы түспесе, ондабасқа аралық жиілік таңдалады.
Ескеру, жиіліктерде артық жиіліктер екі есе шығын өрнектеу 30 МГц жиі барлық қолданып жатыр, ал СВЧ диапазондағы қабылдағыштарда және жиіліктер үш еселі өрнектеу. Бұл сабақтас сол, не аралық жиіліктерге күшейткішке трактта байланыстар арқылы жүзеге асырылады. Ал төзімділігі жоғары көрші канал бойынша таңдаушылыққа ие болады.
П РЧ П 2 f сопр =3,498 + 2·12.5 = 28,498 кГц
1.4 Селективті жүйелерді таңдау және радиожиілікті тракттың жақсартылуынын талап етілуін есептеу
Радиоқабылдағыштың радиожиіліктер және аралық жиіліктері кіретін шынжырдың, күшейткіштің сұлбаларын таңдауы айна канал бойынша оның таңдаушылығын анықтайды. Радиоқабылдағыштың аралық жиіліктері күшейткіштің схемалары таңдауы көрші канал бойынша оның таңдаушығын анықтайды.
On = fminПрч δn2-1
(1.4)
Талап етілген радиожиілікті тракттың жақсартылуы эквиваленті On Qкелесіден анықталады, айналық арна бойынша δпжәне осы трактың керекті өткізу жолағын П РЧ амплитулалы-жиілікті сипаттаманың (АЧХ) рұқсат етілген біркелкісізідігі кезінде қамтиды. Бұл кезде эквивалентті жақсартылуын есептеу есептеу ыңғайлы болып табылады.
δп=(0 ... .2)=1.25 дб
Qn=540028,4981.252-1=142,11
Радиоқабылдағыштың радиожиіліктер және аралық жиіліктері кіретін шынжырдың, күшейткіштің сұлбаларын таңдауы айна канал бойынша оның таңдаушылығын анықтайды. Радиоқабылдағыштың аралық жиіліктері күшейткіштің схемалары таңдауы көрші канал бойынша оның таңдаушығын анықтайды.
QH=δ3∙fmaxfminf3maxfmax-fmaxf3max
(1.5)
δ3 - айна арна тандамалыгы
f3max=fmax+2∙fпр
(1.6)
f3max=fmax+2∙fпр=17950+2∙465=18880 кГц
QH=δ3∙fmaxfminf3maxfmax-fmaxf3max=4 .9550.117=42.36
Ол үшін жалпы рұқсат етілгене бір келіксіздігі АЧХ 18дБ кезінде және ДВ диапазонының қабылдағыштың басқа блоктарымен және радиожиілікті тракттің АЧХ жолағындағы рұқсат етілген біркеліксіздікті береді. Бұл кезде жобалы мәліметтерді 1.1 - кестеден алуға болады.
1.1- кесте АЧХ рұқсат етілген біркеліксіздігі
Қабылдағыштың диапазоны
ДВ, СВ
КВ
УКВ және
жоғары
АЧХ
рұқсат
етілген
3 8
0 2
0 1,5
біркеліксіздігі преселектордың,
, дБ
отн.единиц (раз)
1,41 2,52
1 1,26
1 1,19
Дұрыс болғандай, преселекторда екі жеке контур қолданып жатыр: бірі кіретін тізбектің және бірі УРЧ. Егер бұл контурлар бірдей, біресе олардың төзімділігі формула бойынша есеп айырысып жатыр.
Qэкв=Qk∙φ
(1.7)
φ -электронды құрылығының айнымалы айналымдар коэффициенті
φ=0.5 ... 0.8=0.777
Q - конструактивті контурдың сапа факторы
Qk=60 ... 150=105
Qэкв=Qk∙φ=105∙0.777=81.585
Егер әр түрлі контур қолданса, барлық Qк =Qэк =Qп преселкеторға алынған жиілік бұрмаланулар кезінде, олардың арасында анықталады және әр контурды жақсартылығы келесі формула бойынша есептеледі:
Арнаның берілген шарттан анықталады, осы шарттар δзк кезінде мына формула арқылы анықтауға болады:
δзк=[Qэкв∙f3maxfmax-fmaxf3max]N∙f3m axfmax
(1.8)
δзк=[81.585∙1698015450-1545016980]2 ∙1638015450=96.6
Айналық арнаның таңдалмалылығы формуласы (2.11, 2.12) бойынша қатысты біліктерде қойылады. Сондықтан, егер айналық арна таңдалмалығы децибеллде берілсе, онда оны қатысты бірлікке ауыстыру қажет.
Келесі жағдайды есепке алу керек, яғни микро схемалардың және биполярлы транзисторлар контурға қосылу кезінде аз кіріс кедергісі ие.
δn=(1+xn2)2
Xn=Qэкв∙Прчfmax
Xn=Qэкв∙Прчfmax=81.585∙37.99717950= 0.172
δn=(1+0.1722)2=1.100
1.5 Аралық жиіліктің тракттың селективті жүйелерін таңдау
Аралық жиілік тракты көрші арнаның таңдалмалылығымен қамтамасыздындырыладыαn=0.8 ... .0.9 =0.823 дб. Көрші арна жиілігі Найквист критериінін инженерлік версиясымен анықталады.
Пр=Пαп
Пр=Пαп=3,4980.823=4.250 кГц
Жиілік түрлендірілуі бар қабылдағышты алып отырғанымызда есепке ала отырып, ол қабылданған сигнал жиілігін аралық жиілікке ауыстырады. Соның нәтиже формула (2.18) келесі түрге ие болады.
Qn=2∙2∙fпрПр
Qn=2∙2∙fпрПр=2∙2∙4654,250=309.463
мұнда Qн= Qx - жиілік түлендіргішінен кейінгі қөршң арна жиілігі, оны анықталған көлем бойынша көрші арнаның таңдалмалылығы бойынша әлсірету.
αn=ППр=3,4984,250=0.823
δс=2∙∆fПр=2∙12.54,250=5,88
Қазіргі жағдайларда, радиоэлектрлік құралдардың көп саны көрші арна таңдалмалылығы бойынша, оларға қатаң талаптар қойылады. СондықтанУПЧ бір контуры бар мүлдем дерлік қолданылмайды. Тәжірибеде УПЧ екі контурлы жолақьы фильтрлар қолданылады. Олар үшін егер рұқсат етілген АЧХ біркелкісіздігі αn=1.36 өткізі жолағында берілсе δс=1.36 , онда эквивалентті бірдеу контурардың жақсартылуы олардың критикалық байланысы кезінде, келесі шарттан мына формала арқылы есептесе болады.
Qэ=fпр4 ... 6 Пр=4654.8 ∙4,250=22.79 кГц
1.6 Қабылдағыштың желілік трактының күшеюін анықтау
Қабылдағыштың желілік тракттында АМ, сол сияқты ЖМ сигналдары пайдалы сигналды күшейтуін талап етеді. Талап етіліп отырған күшею коэффициенті есептелу арқылы анықталады.
fпр=3∙ fmax
fmax=3∙17950=53850 Гц
Қабылдағыштың АМ сигналы кезінде диодты амплитудалы дететордың сигнал амплитудасы қолданылады, ол детектор шығысына әкеледі.
1.2-кесте
Uk1(B)
Ik1(мА)
H'11б(Ом)
h 21(В)
h22(см)
Ck(пФ)
fm(МГц)
Rб(Пс)
гр (МГц)
1ВмА
5
10
38
20...70
7·10-3
10
100
500
20
100
Uд вх=0.5 B
S0=100038=26.3 мАВ
чб=чб∙СкСк=50010=50 Ом
Н=S0∙чб∙10-3=26,3∙50∙10-3=1,315
Еа0=50 В
Свых=Ск∙1+Н=10∙1+1,315=23,15 пФ
Қабылдағыштың ЖМ сигналы кезінде көбінесе бөлшектік жиіліктік детектор қолданылады, және сигнал амплитудасы, оған әкелінген, ол 0 , 2 0 , 4 В құрау қажет.
Км=Uд вхEа0∙2∙106=0.550∙2∙106=6932.4
Сигнал амплитудасы қабылдағыштың кірісіне Е кернеу өрісінің сезімталдылықпен беріледі. Ол мына қатынаспен анықталады:
KT=1.4 ... 2∙Km=1.43∙6932.4=9913.33
Тексеру содан соңы шығып жатқан, қолданылған сигналға тиісті күшейтуға қабылдағышқа сызықты трактта жетіп жатыр. Ол үшін келтірген оның жеке каскадтарға, кеңес беретін мәнге ие коэффициенттерге шығармаға сияқты сызықты трактқа күшейтуларға ортақ коэффициентке есептеу бұл керек.
Kу упч=6,3∙S0fB∙CK=6.3∙26.315450∙10=82 .2
Kу упч=6,3∙S0fB∙Cвых=6,3∙26,315450∙23, 15=54,02
Кк упч=Кк упч2=54,022=27,01
Кобщ=Ку урч∙2∙Ку упч∙Кк упч=82,2∙2∙54,02∙27,01=239872,78
2 АНТЕННАНЫ ТҮЗЕТУСІЗ ҚАБЫЛДАҒЫШТЫҢ КІРІС ТІЗБЕГІ(ВЦ)
2.1 Түзетусіз антеннасы бар комбинарланған байланысты бір контурлы ВЦ қабылдағыш диапазонын есептеу әдісі.
Антеннамен комбинарлы байланыс тарату коэффициентін жоғары көлемді тарату коэффициенті мен таңдалмалылықтың аз мөлшерде біркелкісіздігін қамтамасыз етеді. Бұл байланыс үшін резонанстық жиілік антеннасы жақын жиіліктің таңдалмалылықтың төмендеуімен сиппатталады.
Антеннамен комбинарлы байланыс жоғары сапалы радиотарату және байланыс қабылдағышында қолданылады. Кіріс тізбектің көп диапазонды қабылдағыштардың есептелуі әр диапазонға жеке жеке есептеледі.Кіріс тізбегінің антеннамен комбинарлы байланысты және индутивті байланысты транзистор(2.1-сурет).
Белгілі бір параметрлері бар конфенсатор блоктарын таңдау Ск мин
және Ссх.
Максималды рұқсат етілген сыйымдылықты кіріс тізбек формуласы арқылы есептеу:
2.1 - сурет. Кіріс тізбегінің антеннамен комбинарлы байланысты және индутивті байланысты транзистор сұлбасы.
Ccx=Ckmax-Kng2CkminKng2-1
Ссх=270-1.022∙51.022-1=6554.4 пФ
Kпд=fδmaxfδmin=1545015100=1,02
Контур индуктивтілігін формула бойынша анықтау:
L=2,53∙104(kng2-1)fmax2(Ckmax-Ckmin )
L=2.53∙104(1.022-1)154502(270-5)=2. 38∙10-9 Гн
4. СсвА сыйымдылығын таңдау, ол аз ғана САпроцентіне тең болуы керек
(әдетте 120 пФ). СсвА өсуі кезінде контурға антеннаның шашырау сипаттамасы әсерін көбейтеді, ал азаюы кезінде кіріс тізбегің тарату коэффициенті төмендейді.
Kуд=1,2 ... 2=1,24
LCBA=2,53∙104∙Kуд2(CAmin∙fmin2)
LCBA=2,53∙104∙Kуд2(CAmin∙fmin2)=2,5 3∙104∙1,24230∙151002=5,69∙10-6 Гц
Антеннаның ұзаруының коэффициентін таңдау, оның өсуімен кіріс тізбегінің коэффициенті төмендейді, бірақ диапазон бойынша біркелкілігі өседі
ω0=2пf0 min=2∙3.14∙15100∙103=94.828∙106рад с
А=L∙LCBARBx∙ω0 min2Kng-11-1Kуд1-2-Кng-11-1kуд ∙kng22-2=0.027
mBx зк=1-1Куд2dэкв-dω0 min∙RBx∙LCBAA∙RA∙RBx+ω0 min2∙L∙LCBA1-1Kуд2=0.445
RCBA=mBx зк∙А=0,29∙0,002∙10-2=0,0073
Антенамен байланыстың индуктивті катушкасын анықтау
fA min=12пLCBA∙CA max=5.5∙10-9Гц
ХА мах=fmaxfA min=15450∙1035.5∙10-9=2.81
fa max=12пLCBA∙CA min=12∙3.14∙5.69∙10-6∙30∙10-12=2.08 ∙10-9
XA min=fminfa max=15450∙1032.08∙10-9=7.259
KCBA∆f=(XA min2-1)(XA max2-1)dэкв(XAmax2-XA min2)=7.2592-12.81-1∙0.022(2.812-7. 2592) =0.4184
Антеннамен байланыс коэффициентін және УРЧ кірісіне қосылатын кіріс тізбектің коэффициентін Seзк табу және шеткі жиілік диапазондарына біркелкілік коэффициентін қамтамасыз ету.
2.2 ВЦ магнитті антеннаның есептеу әдісі
Магнитті антенна конструкциясы ферротивті (2.2.суретте көрсетілген) стерженьді оның ішінде каркас кіріс тізбектің орнатылған онда орамды катушка барсы көрсетеді (жүрекше).
Көбінесе жүрекшелер кесуі домалақ немесе тікбұрышты үш бұрыштың формада болады. Есептеу кезінде домалық стержен таңдалды деп алайық. Тікбұрышты үш бұрыштың стержнің кызметі домалақ стерженнің эквивалентті диаметрі кызметімен бірдей болып келеді.
RСВА=RК=0.48
RСВА=RСВА ЗК=0.0073
RСВА=RСВА ∆f=0.4184
RСВА=0.0073
2.2-сурет. Магнитті антеннаның конструкциясы өндірілімі 1-ші каскадтың, жүктелген контурдің кіріс тізбегінің өшулігі dэр
Ферровитті антенна контурының транзисторлы каскад кірісі арқылы ішкі сыйымдылықты немесе индуктивтілікті байланысты орнатуға болады. Көбінесе индуктивті байланыс қолданылады ол байланыс катушкасы арқылы жүзеге асады.
Есептеу үшін бастапқы мәліметтер мыналар болып табылады: магнитті антеннаның контурының индуктивтілігі L (немесе түзетудің элементтерінің параметрлері, яғни оның есептелуіне қажетті, ол өз кезегінде сыртқы сыйымдылықты немесе индуктивтілікті антенамен байланыс кезінде ұқсас есептелуі кезінде өндіріледі), шығыс өтімділігінің ол қабылдағыштың таңдалмалығы мен қосымша каналдар мен жиіліктің өту жолының бұзылуымен сипатталады(2.3-суретте).
2.3-сурет. Кіріс тізбектің магнитті антенна байланысы мен ішкі сыйымдылықты транзистормен байланыс сұлбасы
Жүрекшенің өлшемін 2.2 кестеден таңдау алу, онда ферровитті стерждер өлшемі көрсетілген. Мына жағдайды ескеру қажет, яғни антеннаның эффективтілігі стреженнің ұзіндығының оның диаметріне қатынасымен ld0және S стреженді кесу аймағымен өседі. Бірақ стреженнің өлшемі конструкциялық жағынан шектеулі болады.
2.1-кесте.Ферритті таңдау оның бастапқы магниттік өтімділігінің μ0 жұмыс жиілігіне тәуелді
Жиілік диапазоны, МГц
μо
0,5 аз
2000 -- 1000
0,5 -- 2
1000 -- 400
2 -- 30
400 -- 100
Көп 30
50 -- 10
2.2 кесте.Ферротивті стержендер өлшемі
Диаметр d0 немесе
Стерженнің ұзындығы l , мм
h·cстерженің кесуі, мм
Ø8
80; 100; 125; 140; 160; 200
Ø 10
200
4х16
80; 100; 125
3х20
100; 125
Магнитті антеннаның жүрекшесін таңдау. Жұмыс жиілігіне
байланысты жобалы оның бастапқы өтімлігінің μ0 феритті таңдау ол 3.1. кесте бойынша. Ферриттің нақты маркасын анықтау.
Таңдалынған стерженнің ld0 қатынасын табу. 3.3. кестеден жүріп жатқан магнит стрежен үшін өтімділігін анықтау.
Магнитті антенна қажет контур индуктивтілігін есептеу
Lсв вх=14 PI2fмах+2∙fпр2∙Свх=14∙3.14215450+2∙ 0.4652∙7.5=51.023 Гн
Контурлы катушка орамаларын мына формула арқылы анықтау.
Rсввх=mвхLLсввх=0.445∙2.3851.023=0. 096
Мұнда, L - катушка индуктивтілігінің қажетті көлемі, мкГ; D -- орама диаметрі, см; μд -- жүрекшенің жүріп жатқан магит өтімділігі; L - жүкшесінің ұзаруына байланысты коэффициенті; mL -- коэффициент, ол орама ұзындығына тәуелді және стрежен ұзындығына l; pL -- коэффициент, ол стерженнің жүкшесінің катушка ортасы қатысты жылжуы; qL= (d0D)[2].
2.3 кесте
Жүргізіп отырған стержннің магнтті өтімділігі
μо кезіндегі жүріп жатқан магнит
μо кезіндегі жүріп жатқан
өтімділігі
магнит өтімділігі
Көп емес
Көп
ld0
5
10
100
200
d0
5
10
100
емес
200
1
2,25
3,0
3,2
3,5
6
4,5
7,8
2
31
2
3,6
4,6
6,5
8,0
8
4,7
8,3
34
37
3
3,85
6,0
10
12
0
4,80
9,4
41
63
4
4,2
6,7
15
18
5
4,85
9,4
52
78
5
4,35
7,2
20
24
0
4,9
9,6
60
95
L'коэффициенті, mL және pL катушканың контурындағы орама санын есептеу үшін қажет, оны 3.4, 3.5 және 3.6 графиктарынан анықтауға болады. Бірақ әдеттегі катушканың орамасының ұзындығы шамамен 0,2 стерженнің ұзындығын құрау керек, ал катушкаға қатысты стержен жүрекшесі (түзетуді интуктивтілік катушкасының жылжуға көлденең стержен) мына көлемде болуы керек (0,2...0,3) L.
Ораманың D диаметрі, катушканың өздік сыйымдылығының өсуін болдымас үшін және диэлектрлік ферриттегі жоғалтулар болмас үшін, шамамен стержен диаметрінен d01,1 есе үлкен болуы қажет, ол арқылы каркас сәйкес диаметрі таңдалынады. Сонда коэффициент qL ≈ 0,82.
2.4-сурет. Пропорциональдық коэффициенттің
2.5-сурет. Пропорциональдық коэффициенттің рL катушка жылжуына қатысты тәуелділіг
Индуктивтілік катушка байланысы керекті трансформация коэффициентімен сипатталады m L св L , ол бір контурлы кіріс тізбегі үшін есептеледі. Конструкторлы өшу жүктелмеген магнитті антеннаның контуры d= 0,01 деп алуға болады. Трансформатор коэффициентін т минималды шу коэффициентінің шарттарынан немесе кіріс тізбегінің таңдалмалылығының керекті жету мақсатынан таңдаймыз.Айтылған шарттардың орындалуының ең төмен болып табылады.
Минимум коэффициентін есептеген кезде катушка индуктивтілік байланысын келесі формуладан табамыз:
Сn=CCX-Cш-mвх2∙Cсв=6554.4-4.8∙0.445 ∙7.5∙10-12=6538.38 пФ
Сш=3-5=4.8
Мұнда Lcв - Катушка байланысының индуктивтілігі, мкГ; f 0mln - мини-мальды жиілік диапазоны, мГц; k ≈ 0,8...0,9 - контурлы және байланыс катушкасының арасындағы байланыс коэффициенті; RГопт - генератордың оптимальды кедергісі, Ом, осы кезде таңдалған транзистор үшін шу.
Есептелуді минималды жиілік диапазонында орындау f0min. Бұл нүкте коэффициентінің минимумына жетеді, анықтамалықта көрсетіледі; d - контурдың өзіндік өшуі.
f0 min=15100 кГц
Катушканың индуктивтілік байланыс кезіндегі кіріс тізбектің таңдалмалылығының есептелуі
Kовц=RсвА∙mвх зк∙Ldэкв∙LсвА(1-f0 min2kуд2∙f02)
Мұнда, Rвх - 1-ші каскадтағы транзистордық кіріс кедергісі, Oм; dэp - контурдың эквивалентті өшуі, осы кезде берілген кіріс тізбегінің таңдалмалылығына жетеді.
Контурлы катушканы ұзын толқынды диапазонға ПЭВ диаметрі 0,1 -- 0,12 мм (каркастағы бірнеше қабаттар) болатын орау ұсынылады, орта толқындыға литцендратпен ЛЭ6х0,06 или ЛЭ 9х0,07 (бір қабат орама орамаға), қысқа толқындар - ПЭВ сымымен немесе мыс күміс сымдармен диаметрі 0,35 -- 0,5 мм 1 -- 2 мм қадамымен. Катушка байланысын ПЭЛШО сымымен орайды, оның диаметрі 0,12 -- 0,14 мм.
бойынша анықтау:
f0min=15100кГц
Kовц=0.0073∙0.0445∙2.38∙10-80.022∙5 .69(1-1510021.242∙151002)=1.41
Мұнда, λ - толқын ұзындығы, в м; wK - контурлы катушканың орама саны; S - катушканың бір орамасының ауданы, S=PID2 , в м2; μд - орындалып отырған жүрекшенің магнит өтімділігі; dэp - жүктелген контурлы антеннаның өшу эквиваленті.
Өрістің кернеуін анықтау, яғни 1-ші каскад кірісіне қажетті кернеу көлемін жасау үшін :
f0max=15450кГц
Kовц=0.0013∙0.29∙7.62∙10-80.02∙2.97 (1-1545021.242∙154502)=1.53
Магнитті антеннаның кіріс тізбегіндегі таңдалмалылығы көрші және қосымша арна арқылы, өткізу жолағы, кіріс тізбегін беру коэффициентін, 1-ші каскад шу коэффициенті бір контурлы кіріс тізбегіндей (түзетпелердің және өшулердің есепке алынуынсыз) есептеледі.
3 ҚАБЫЛДАҒЫШТЫҢ ОРНАТЫЛҒАН АНТЕННАСЫ БАР КІРІС ТІЗБЕГІ
3.1 Контур мен антеннаның байланысының таңдау шарттары
Қабылдағыштың орнатылған антеннасы бар кіріс тізбегін қарастырайық. Әдетте орнатылған метрлік толқын антенналары үшін бір контурлы кіріс тізбегі қолданылады. Профессиональды қабылдағыштарда яғни ұзын, орташа және қысқа екі контурлы кіріс тізбегі қолданылады.
Контур мен антенаның байланыс таңдау кезінде мыналарды есепке алу қажет. Орнатылған антенналарда, яғни олардың эксплуатация параметрлері аз өзгеретін, бұларға контур мен антеннаның берік байланысын қолдануға болады. Бұл өз кезегінде кіріс тізбегінің үлкен беру коэффициентін береді. Ең көп беру коэффициенті кіріс тізбек пен антеннанаың келісілімдігі кезінде болады.
Келісілген режим жүруші толқын және фидерлі желілерді қамтиды, олар кіріс тізбекті орнатылған антеннамен жалғайды, және де профессиональды магистральды радиоқабылдау КВ диапазонына байланысты кезінде қолданылады. Онымен қоса, метрлік тоқын қабылдау кезінде, және де арнайландырылған қабылдау құрылғыларында СВ және ДП (мысалы, кейбір панорамалық қабылдағыштарда) диапазон негізінде көрсетіледі(3.1-суретте).
3.1-сурет. Кіріс тізбектің индуктивті (трансформаторлы) орнатылған антеннамен байланыс сұлбасы
Орнатылған антеннаның кіріс тізбегінің антенамен байланысының келесі түрлері кең тараған: трансформаторлы, автотрансформаторлы (3.2 сурет) және ішкі сыйымдылықты тізбектелген индуктивтілікпен (3.3сурет).
Бірінші түрі симметриялы фидерлерде қолданылады, қалған екі түрі симметриялы емес кезде пайдаланылады.
Трансформаторлы байланыс 150 МГц төмен жиіліктерде қолданылады,себебі үлкен жиілікте катушкалар арасындағы керекті байланыс коэффициентін алу қиынға соғады (индуктивтілік аз, ал байланыс келісілімдік жоғары болуын талап етеді).
Қабылдағыштың кіріс тізбегінің симметриялығын ауыспалы фидермен орнату келісілімдігінің қарапайым құрылғылармен қамтыса болады. Қабылдағыштың 1-ші каскады симметриялы емес кірісі болады.
3.2-сурет. Кіріс тізбектің индуктивтілік(автотрансформаторлы) орнатылған антенамен байланысы бар транзисторлы сұлбасы
Сондықтан L кріс контур катушкасы мен байланыс катушкасы LCBA арасында простатикалық экран орнатылады. Ол екеуінің арасындағы сыйымдылықты байланысты алып тастайды, ол антенанның тізбегінің симметриялығын бұзады (фидердің антенналы эффекті). Катушканың орташа нүктесінің жерге түйістірілуі антенна мен фидер сымдарындағы атмосфералық электр зарядтарының жинақталу әсерін азайтады, яғни радиоқабылдауға кедергі келтіреді.
Автотрансформаторлы байланыс 350 МГц-ке дейінгі жиілікте қолданылады және тек қана антеннамен берік байланыс кезінде. Ішкі сыйымдылықты байланыс кезінде контудың толық сыйымдылығы аз болдаы, индуктивтіліктің паралельді қосылуынан көрі, себебі бұл кезде контур конденсаторы қабылдағыштың 1-ші каскад тізбектей қосылады (паралельді емес) сыйымдылықты болады. Бұл контурды жөндеп және оның жоғары жиілікке қоюға және оны жақсартуға мүмкіндік береді.
Мұндай байланыс түрі 200 ден 500 МГц аралықта қолданылады және фиксирленген жиілікте жөнделетін индуктивтілігі бар кезде. Қалған байланыс түрлері диапазонда қабылдағыштарда және фиксирленген жиілікті қабылдағыштарды қолданылады.
3.2 Бір контурлы ВЦ қабылдағышының трансформаторлы немесе автотрансформаторлы орнатылған антенамен байланысын есептеу әдісі
f0=fmin+fmax2=5400+179502=11675кГц
g11=1.1∙10-3
∆IкБо=IкБо∙20.1Tmax-T0=2∙10-6∙20.13 33-233=64 мкА
Паразитті сыйымдылықты LCBA ЖӘНЕ L азайту үшін олардың арасындағы коэффициент, келісілімділікті қамтамассыз ете отырып, аз болуы қажет. Минимальды байланыс коэффициентін келісілімділік қамтамасыз ететін кезде табу:
T0=Tmax+Tmin2=333+2332=283K
Кіріс тізбектің кернеу беру коэффициентін есептеу
∆UБЭ=γTmax-Tmin=1.75333-233=175мВ
Содан соң қосымша арналар арқылы таңдалмалылық дәл сол әдіспен табылады, яғни кірісі тізбектің комбинирленген байланысты сұлбас және транзистормен индуктивті байланыс сұлбасындағыдай болады.
3.3 Бір контурлы ВЦ ішкі сыйымдылықты байланысы бар орнатылған антеннаны есептеу әдісі
Трансформация коэффициентін табу, ол фидердің келісілімділік кедергісін және кіріс УРЧ кедергісін қамтиды:
γ=0.5...2мВк=1.75мВк
∆Iк=IкTmax+TminT0=1.5∙10-3100283=0. 353мА
С1 есептеу:
Rэ=∆UБЭ+10∆IкБоg11∆Iк1.75∙10-3+10∙6 4∙10-61.1∙10-30.353∙10-3=327.7кОм
Сұлбаның толық сыйымдылығын есептеу:
Rф=En-Uкэ∆Iк=8-1.50.353∙10-3=18.41к Ом
Контур индуктивтілігін табу
Rg2=10Eng11∙Rэ∙Iк=10∙81.5∙10-3∙331. 7∙103∙1.5∙10-3=160.7Ом
Мұнда, L микрогенримен өлшенеді, Ссх -- пикофарадта өлшенеді және f 0
-- мегагерцтерде. Егер есептеу кезінде L = 0,05 мкГ алсақ, онда С2 азайту қажет немесе Свх бар транзисторды қолдану қажет.
Келісілімділік режимінде беру коэффициентін анықтау
Rg1=10Eng11En-Rэ∙Iк=10∙81.5∙10-38-3 31.7∙103∙1.5∙10-3=164.7Ом
мұнда Lф -- фидерді беру коэффициенті, ол трансформаорлы кіріс тізбегі үшіндей есептелеу; К0с -- кіріс тізбектің өзінің беру коэффициенті, келісілімділік кезінде және gK ≈ 0 тең кезінде:
w0=2PIδmax+δmin2=162.3∙103радс
Кіріс контурдың алып отырғана өшуін анықтау
Сбл=Сэ500w0∙Rэ=500162.3∙103∙331.7∙1 03=15.7мкФ
СФ=50w0∙Rф=50162.3∙103∙18.41∙103=28 .3нФ
Қосымша арналар кабылдауы таңдалмалылығын кіріс тізбектің комбинарлы байланысы бар антенна мен және индуктивтілікті транзистордың байланысының таңдалмалылығы сияқты анықталады.
3.4 Дециметрлі диапазондағы қабылдағыштың кіріс тізбегіне қойылатын жалпы талаптар
Дециметрлі толқын диапазондарда коаксиальлды және жолақты резонансты желілер қолданылады. Көбінесе кіріс тізбегінің қабылдағышы паралельді резонансты контурлар қолданылады. Сондықтан контурдың негізгі типтары болып төрттен бір толқын тұйық кесуі немесе жарты толқынды тұйық емес желі кесуі. Мұндай желілерде орнату кезінде кіріс кедергі үлкен болып табылады және таза активті болады. Бұзу кезінде бір немесе келесі жаққа резонанастың кіріс кедергісі төмендейді немесе индуктивті сипаттамасын алынады. Яғни осылай жақыннан резонанасты жиілік өзгереді тербелмелі контурдың толық кедергісі паралельді.
Резонанстық тербеліс тізбек жоғары сапалы факторы бар, құны бірнеше мың жетуі мүмкін операциялық желілері, және жиілігін арттыру сапалы дәрежесін арттырады бар таңдалмалылығы өседі.
Жоғары жиілікті блоктарды геометриялық өлшемдері ұзындығы желісі электр кішірек таңдалған азайту үшін, алынған сигнал толқын ұзындығын анықталады. Оның соңы байланысты диапазонында тізбек үшін арналған конденсатор, немесе айнымалы ток және конденсаторлар өздік комбинациясы үшін желісін кеңейту үшін арналған (3.3, а сурет).
Контур қайта құрылуы қысқа тұйықталу плунжердің бір 1(f0 = f0 max) жерден екінші 2 (f0 = f0min) бір жерге өтуі кезніде жүзеге асуы мүмкін (3.3 сурет).
Қайта құрылымдау бұл әдістің практикалық іске асыру коаксиалды желісі плунжердің берік, сенімді байланыс құру жолдарын қамтиды. Қысқа тұйықталған плунжерді электрлік жолмен жасауға болады, айнымалы Ск конденсаторын қолдану арқылы, ол қысқартылған жарты толқынды желінің соңына жалғанады 3.3,в сурет). Оның сыйымдылығының минималды Cкmln саны кезінде 1 нүктеде қысқаша тұйықталуды қамтамасыз етеді. Бұл күйде (3.3,б суретіндегідей) контурдың резонансты жиілігі максимальды (f0 = f0 max). Егер сыйымдылықты бірте-бірте өсірсе Ск, онда эквивалентті қысқаша тұйықталу нүктесі төмен жылжиды, Ск max кезінде 2 күйге ие болады. Бұл күйде контур синимальды жиілік диапазонына орнатылған f0 = f0min.
3.3-сурет. Кіріс тізбек конденсатор қайта құруы бар айнымалы сыйымдалық (а), индуктивті және электрлік плунжермен (б), жарты толқында желінің соңындағы айнымалы конденсатор пайба болу (в) сұлбасы
Жарты толқын жолдың соңында конденсатор қайта құрылымдау бар тізбек ширек толқын жолдың басында конденсатор қайта құрылымдау бар тізбектің кейбір артықшылықтары бар. Біріншіден, әр түрлі жабу коэффициентінің диапазонына шарттар kпд = f0 max f0min 4.3,в сурет сұлбасы аз максимальды сыйымдылықты конденсатор қажет етеді, яғни аз габаритті 3.3, а суретіне қараңыз.
3.4-сурет. Екі контурлы кіріс тізбектің сұлбасы
Екіншіден, бұл схемада конденсаторлы конструкциялы күшейткіш құрылғысын алыс орнатуға болады, бұл кіріс тізбек компоновкасын жеңілдетеді. Жоғары диапазон бөлігінде кертнеу бойынша беру коэффициенті және сыйымдылық конденсатор орнатпалары желілерде екеуіне не бірдей болады, бірақ астыңғы жақтағы жарты толқынды желісінің беру коэффициенті жоғарырақ болады.
Сонымен, жарты толқынды желілер СВЧ блоктық толығымен сапалы болын қамтиды, бірақ кейде төрттен бір бөлікті желілерді қолданылған жөн, ол габаритты блоктар өлшемін азайтады.
Айнымалы конденсатор сыйымдылығының функциясын жартылай өткізгішіт құрылғы жүзеге асыра алады (мысалы варикап), р -- n өтуінің сыйымдылығы оның кенеу орнымен анықталады. Мұндай орындалу түрі электронды деп аталады.
Контурдың кіріс тізбегінің антенамен және 1-ші каскад кірісімен трансформаторлы байланыс арқылы жүзеге асырылуы мүмкін, сыйымдылықты немесе автотрансформаторлы түрде болады. Екі байланысқан контур жүйелерін қолдану үшін олардың арасында байланыс тесігі болаыд ол ол экрандалған қабат болады, ол орнына байланысты олар индуктивті немесе сыйымдылықты эквиваленті болуы мүмкін.
3.5-сурет. Қысқа төрттен бір бөлікте толқындық кесуде жасалған кіріс тізбегінің сұлбасы
Тізбек кірісінде, онда тербелмелі контур қысқа тұйықталу төрттен бір бөлікті толқындық 1 желісінің кесуімен және конденсатор Ск~ және Сп(4.5 суретте), антенналы енгізуі контурға LсвA түйінің байланысы арқылы қосылады. Транзистордың эмиттерлі тізбегі LCBBX түйін шығысымен байланысқан. Кіріс тізбек артқы жиілік диапазонында Ск~ конденсаторында ауысады.
3.5. Кең жолақты П-бейнелі кескінмен кіріс тізбекті біркескіндінің есептеу әдісі
3.6 суретте УРЧ транзисторының эмиттерлі тізбегіне қосылған LСС0 п параметрлерімен сигнал кең жолақты П-бейнелі кескініне түседі. Кескіннің индуктивтілігі L жартылай толқынды жолақты сызықтағы I кесілгенімен қалыптасады. Берілген кескін арлынған диапазондағы орта жиілікке арнайы жасалған. Антеннаның кірісі мен П- бейнелі контурдың арасында трансформатор қосылған (Тр), яғни, қабылдағыштың кіріс кедергісімен (75 Ом) фидердің толқынды кедергісі (300 Ом) үйлестірілген (4.8- сурет).
dэр=0.01 ... 0.2=0.175
dэрп=0.01-0.05=0.0178
Коаксиалды желісіне кедергісі d=0.01 ..0.025=0.02 екі кесілген кабельді желісінің толқынды кедергісі қосылған; кесілгендердің біреуі екіншіснен λ02 шамасына ұзынырақ. Үлкенірек кесілгеннің бойымен тербеліс В нүктесіне өтеді, ал жартылай периодқа кешірек келесі тербеліс қысқа кесілгеннің тізбек бойымен А нүктесіне жетеді.
3.6- сурет. Кең жолақтағы П- бейнелі кескінінің кіріс тізбегінің сұлбасы
Осындай бейнемен, А және В нүктесінде180°-та фаза жылжуы кернеу генераторымен симметриялы бірдей өтеді. Трансформатор үшін жоғалтусыз кабелі қолданылады. Яғни, А нүктесімен мен шасси арасында, сонымен қатар нүктесімен мен бірдей кернеулі шасси арасында тең кернеулі коксиалды кабельдегі D нүктесінде, т. Б жұмыс жасайды.
Генератор кедергісінің А және В нүктесі аралығындағы төрт есе жоғарылауы (4 · 75 = 300 Ом) қуаттың (Рвх = Рвых) күшеюінің болмауына эквивалентті:
Ckmin=10...20=12.13 пФ
Ckmax=450...600=502.5 пФ
Кері бағыттағы келісілген трансформатордың да жұмысы дәл осылай жасалынады. Эквивалентті сұлбада қарастырылып отырған антенна- фидерлі жүйесінің кіріс тізбегі генератордың gA өткізгіші IА тогымен алмастырылады (3.8- сурет).
3.8- сурет. Келісілген трансформатордың сұлбасы
ω=2PIf=2∙3,14∙100=628∙106 радс
1-ші каскадты қабылдағыштағы gвx және Свхдеп аталатын параметрлер кіріс қысу байланысына жатады. Кіріс тізбегіне арнайы диапазондағы орташа жиілік саналады. Байланыста ескермейтін өзіндік жоғалтулармен, үйлесімді режим үшін келесі шарттар қолданылады:
l және l1 -- байланыс аймағындағы жарамды ұзындық үшін,3.9- суретте көрсетілген. Электрлік байланыс ұзындығын kl қарапайым жағдайда 20...40° шегінде таңдайды. Осы шарттан I ұзындығын анықтаймыз. Сонда шарттың орындалуы үшін келесі шарт орындалуы керек (4.27):
fY21=fгрn11δrδ=120∙106∙3850=91,2 МГц
Қажет байланыс өлшеулерін алу үшін, толқынды W байланыс кедергісін әдетте 50... 100 Ом аралығынан таңдайды. Тізбек кірісін реттеу үшін мына екі шарт реттелуі керек:
γs=fδY21=10091,2=1,09
Y21=β01+β0∙n11δ∙1+γs2=701+70∙38∙1+1 ,092=16∙10-3 Ф
Y12=10Ck=628∙106∙10∙10-12=6,28∙10-3 Ф
3.6 УРЧ ның дециметрлі диапазонын есептеу бойынша әдістемелік нұсқаулар
УРЧ ның дециметрлі диапазонында қолданылатын транзисторлар, жақсы күшейткіш қасиеті, шудың орташа коэффиценті, кіріс және шығыс тізбегіндегі кері байланыстың кіші сыйымдылығы болуы керек.Транзистордың шектелген жиіліктері күшейтілген сигналдың максималды жиілігінен аспауы керек,соған байланысты алынған (3.9-суретте).
3.9-сурет. УРЧ ның бірнеше байланған контуры бар төрттолқынды жолақтың кесіндісінің сұлбасы.
УРЧ дағы мұндай транзисторларды негізінде ОБ схемасы бойынша қосады. Бұл ОЭ дегі сұлбамен бірге толқынның бойымен бірге каскад күшейткішінің тұрақты коэффиценті де тез түсетіні түсіндірілген. Сұлбада каскад күшейткішінің тұрақты коэффиценті жай түседі, дециметрлі толқындарда ОЭ ге қарағанда үлкенірек болады. Сонымен қатар, ОБ мен біге сұлбада берілген транзисторды аса үлкен жиіліктерде қолдануға болады, ОЭ сұлбасына қарағанда, ОБ сұлбасындағы ток бойынша шекті жиілігі жоғары, ОЭ сұлбасында қарағанда.
Сол уақытта ОБ мен каскад шуының деңгейі көп екенін, ал қуат бойынша күшейту коэффиценті ОЭ каскадына қарағанда аз екенін ескеру қажет. Алайда жиіліктің бойымен каскад шуының коэффиценті ОЭ мен бірге тез өседі, ОБ каскадымен қарағанда.
Күшейткіш каскадының кысымы бір контур немесе бірнеше байланысқан контур болуы мүмкін. Индуктивтіліктің функциясын коаксиалды кесінді, тізбектелген және микротізбектелген бөлінген тұрақтылары орындайды. Жолақ кесіндісі қыскатұйықталған төрт толқынды немесе алшақ жартылай толқынды алынады.Контур жөнделуі конденсатордың ауыспалы сыйымдылығыныңкөмегімен, жөндеу қызметін жартылайөткізгішті диод(варикап) атқарады.Контур арасындағы байланыс ілмек байланысы арқылы жузеге асады, L немесе байланыс тізбегінің камера арсындағы контурлар орналасқан (3.10-сурет).
L=2.38∙10-8Гн
3.10- сурет. Бірконтурлы УРЧ ның эквивалентті сұлбасы
Қосылу коэффициентін тандаймыз:
m1=0.1...0.5=0.4
m2=dэр-d2PI∙fmax∙L∙m12∙gвыхgвх=0.17 5-0.01752∙3.14∙17950∙2.38∙10-81.1∙1 0-3=0.388
gвых=g22 , gвх=g11
Каскадтың резонанстық пайдасын есептейміз:
K0=y21∙m1∙m2∙ω0 max∙Ldэр=16∙10-3∙0.475∙0.32∙6.280.1 75=0.0249
Бір каскадтың тұрақты коэффициенті:
Kуст=0.45y21y12=22.7
Сыйымдылық конденсаторын есептейміз:
Cmin=Ccxmin-Ckmin-m12∙Cвых-m22∙Cвх- CL=45-12.13-0.4752∙13-0.2482∙75-3.7 5=21.57пф
Свых=С22+Cш=8+5=13
Cвх=C11+Cш=70+5=75
CL=1.5... 4=3.75
Ccxmin=1ω0max2=1(6.282∙15.45∙106)2∙ 2.38∙10-8=45пф
Кіріс келісілгенде каскадтық тізбектің шу факторын табамыз:
Cш=20∙Ik(1-d0)d0=20∙1.5∙10-3(1-0.77 5)0.775=5.8
Rш=20∙Iky21y21=20∙1.5∙10-316∙10-316 ∙10-3=78.125
b11=2∙PI∙fmax∙C11=2∙3.14∙15450∙70∙1 0-12=0.67
N=1+τб+4Rш∙g11+{Gш1+τбg112+τб∙в112} g11+4∙g11Gш+τб∙в112+Rш∙(Y12)2{Y21}2 =2.57∙105
Каскадтық тізбекті КкусК0 есептелген параметрлермен қалдырамыз.
Төмендегі формула арқылы есептейміз:
dэрmin=d+2PIf0min*Lm12gвых+m22gвх
dэрmin=0.0175+6.28∙15100∙103∙2.38∙1 0-80.4752∙6∙10-6+0.2482∙1.5∙10-3=0. 177
dэр mindэрп
4 ЖИІЛІКТІ ТҮРЛЕНДІРГІШ
4.1 Балансты қосқыштың параметрлерін есептеу (БС)
БС тың негізгі парамметрлері болып: жоғалтуды түрлендіру LBC, шулық катыстылық nБС, шығыс кедергі rБC, гетеродиннің шу коэффиценті SШ және шудың нормаланған коэффиценті FБCнорм. Бұл параметрлер, SШ дан басқа, БС ты диодтың парамметрлері сияқты Lпрб, пш, rвыхСД, Fнорм бірдей мағынаға ие.
БС парамметрлерін есептеу кезінде қосқыштың парамметрлері
Lпрб, пш, rвыхСД және СВЧ ның парамметрлері болып саналады: оның жоғалтулары LМ және тепе-теңдіктің бұзылуы - амплитудалық δ және фазалық
Δθ. Диодтың парамметрлері негізінде 7.1 [10] кестеде берілген куәліктің парамметрлерін инженерлі есептеу үшін қолдануға болады. Копірдің СВЧ амплитудаларын жоғалтулар мен тепе-теңдікті формулалармен анықтауға болады (3.66), (3.68), (3.70), 3.31 суреттегі графикті (есептелген мәліметтерге) А.П.Сиверстың - М.: Советское радио, 2003 [10] редакциясы бойынша.
Әдетте сантиметрлі толқындарда түрлі типтерін көпірлердің жоғалтулары LM ≈ 0,1...0,3 дБ шегінде жатыр, миллиметрлі толқындарда LM ≈ 0,2...0,5 дБ жатыр, ( үстінгі шек, негізінде, қысқатолқынды бөліктер диапазонына сәкес келеді). Амплитуданың тепе-теңдігінің жойылуы Праб негізінде δ = +-0,2 ...0,4 дБ асады, ал фазаның тепе-теңдігінің жойылуы Прабf0= 5; 10 және 20% бірдей деп ... жалғасы
Радиоқабылдағыштар радиобайланыс жүйелерінің бір бөлігі болып табылады.Радиоқабылдағыш қабылдағыш антеннаны, радио қабылдағышты және сигналдарды тудыратын құрылғыны - генераторды қамтиды. Радиоқабылдағыштар негізгі сипаттамалары: тізбектің түрі, қабылданған сигналдың түрлері, қабылдағыштың тағайындалуы, жиілік диапазоны,қабылдағышта қолданылатын белсенді элементтер түрі, қабылдағыш құрылымдарының түрі сияқты бірқатар атрибуттарға сәйкес жіктелуі мүмкін. Сәйкес схемалардың түріне сәйкес детекторлардың қабылдағыштарын ажыратып, тікелей күшейту(регенерациясыз және регенерациялаусыз) болып бөлінеді. Супергенеративті және супергетеродинді қабылдағыштары басқа қабылдағыш түрлеріне қарағанда айтарлықтай артықшылықтарға ие және қабылдағыштардың барлық ауқымында кеңінен қолданылады. Радиоэлемент желілерінің аралық станцияларын (жер үсті және жерсерік) аралық станциялар қабылдағыштары көп арналы сигналдарды бөлмейтін терминал станцияларының қабылдағыштарынан ерекшеленеді.Ең көп таралған қабылдағыштар диапазонда жұмыс істейді
30 кГц - 300 ГГц (толқындарда 10 км - 1 мм). Жартылайөткізгіш құрылғылар мен электронды шамдар 30 кГц-300 МГц жиілікте жұмыс істейтін қабылдағыштардың каскадты белсенді элементтері ретінде қолданылады.Радио хабар тарату қабылдағыштарын, телевизиялық радиорелейлік және телеметрлік желілерді, радиолокациялық, радио навигацияны және басқа радиоқабылдағыштарды ажырату үшін AM, SSB және FM радиосының бір арналы үздіксіз сигналдарын немесе амплитудалық жылжу пернесі, жиілігі немесе фазасы бар дискретті сигналдарды алу үшін жиі қолданылады
1 ҚАБЫЛДАҒЫШТЫҢ СТРУКТУРАЛЫҚ СҰЛБАСЫНЫҢ АЛДЫН АЛА ҚҰРЫЛУЫ ЖӘНЕ СЕПТЕЛУІ
1.1 Қабылдығыштың структуралық сұлбасының құрамы
Курстық жобалаудың берілуі бүтінімен супергетеродинді сұлбаның бірреттік жиілік түрлендірілуі бар сұлба бойынша орындалыды,cупергетеродині сұлба түрлендірітуі ұсынылады оның тізбекжүзеге асыру орынсыз асқынуларын жоқ қабылдағыш жеткілікті жоғары техникалық өнімділігін қамтамасыз етуге мүмкіндік береді. АМ сигналдарының радиоқабылдағыштың мүмкін сұлбасы 1.1-суретте көрсетілген.
1.1-сурет. АМ сигналды қабылдағыштың мүмін структуралық сұлбасы
Оған келесі блоктар кіреді:
кіріс тізбек(ВЦ);
раиожиілікті күшейткіш(УРЧ);
орын ауыстырушы (СМ);
гетеродин (Г);
негіздеген таңдалмалылығы бар фильтр (ФСИ);
аралық жиілікті күшейткіш (УПЧ);
амплитудалы детектор (АД);
дыбыстық жиілкті күшейткіш (УЗЧ);
акустикалық жүйе (АС);
күшейткіштің автоматты бақылануы (АРУ).
АМ сигнал қабылдығыштарында автоматты басқару күшейткіштердің қолдануы міндетті болып табылады, себебі ол шығыс сигналын өзгеріске түскендегі оны кіріс сигналымен сәйкестендіреді. Жиілік диапазоны немесе керекті радиостанция түзетпесі бойынша механикалық және электрондық бөлшектердің басқарылуы үшін қолданылады. Антеннадан функциональды блоктарлдың кешенінің құрамына, детектор, ол яғни қабылдағыштың сызыкты трактын жасайды, және де бірінші немесе негізгі этаптағы жобалану нысаны болып табылады, және сызықты трактты жобалану ЧМ сигналдарының мүмкін болатын структуралық сұлбасы 1.2 - суретте көрсетілген.
1.2-сурет ЖМ сигналдары бар қабылдағыштың мүмкін болатын структуралық сұлбасы
Оның құрамына 1.1 - суреттегі дәл сол функционалды блоктары кіреді. Бірақ олардың біршама өзгешеліктері бар, ол өзгешеліктер жиіліктік детектор (ЧД) қолдануында болып табылады, оның алдында амплитудалы шектегіш (АО) қосылады, және гетеродиндің автоматты (АПЧ) жөндеу жиілігің блогы кіреді .
Сандық сигналдың қабылдағыштардың орнына УЗЧ және АС Шмиттің триггері қолданылып жатыр , сигнал сандық сигналға өңдеулерге құрылымға түседі. Радио қабылдау құрылымда сандық сигналға өңдеулерге құрылымға курстық жұмыстарға шеңберлерде қаралмайды.
1.2 Қабылдағыштың өткізу жолағының есептелуі
Детекторға дейін антеннадан қабылдағыштың барлық жоғары жиілікті тракттың Пвч өткізудің Жолағы сигналдың спектр көбірек ендерің болуғатиісті. Қабылдағыштан гетеродиннен жиіліктен тұрақсыздықпен бұл сабақтас және хабарлағыштың бөлінетін генератормен, және кіретін нобайлардың түйіндестер қателікпен қабылдағыш және гетеродин т.с.с П ВЧ П C .
Қабылдағыштарда жобалауда түрге алу керек, не радиохабар станциялардың жұмыс жиіліктерді өте биік тұрақтылық алып жатыр, және сондықтан қолданылған сигналдың жиіліктер ауытқулары қарап және есепке алмай болмайды. Жиіліктер тұрақсыздығы есепке алу болмайды және егер ол жиіліктердің синтезаторы қолданса, қабылдағышта немесе кварц автогенераторды, бұл қабылдағышта бір бекітған жиілікте тек қана жұмыс істеп жатыр.
Мүмкін болатын гетеродиннің жиілік ауытқуы мына формала арқылы есептеледі (1.1), аутқулар әр түрлі жақтардан алынады, т.с.с 2 f Г
П П с 2 f Г
(1.1)
Гетеродиндің жиіліктері ауытқулары абсолютті шаманы есептеуге болады, тұрақтанып белгілі осы [7] жиілік оның салыстырмалы тұрақтылық бойынша болып есептеліп жатыр, не кварц тұрақтанусыз және жылуды бірқалыпты онсыз транзистор гетеродин жиіліктер салыстырмалы.
Аблосютті жиілік ауытқуы келесі формуламен анықталады
fпр=fmaxnSe4Q fпр=465 кГц
fГ = fмах ˗ fпр =17950 - 465 =17485 кГц
П С = 2·4000 = 8кГц
Қабылдағыштың ЖМ сигналы бар жиілік жолағының, алып отырған сигнал спектрі, тең болады.
Егер амплитудалық сияқты, сандық сигнал, жоғарғы модуляторы жиілік жұмыста өтсе, онда осы жағдайда солай жиілік модуляцияда мәліметте берілулерге бес рет көбірек жылдамдықта алып жатыр.
2 f сопр 0 ,01 f Г
(1.2)
Сондықтан:
П П с 2 f Г =(10+2∙17485∙10-4)=3.498 кГц
1.3 Радиоқабылдағыш құрылғының аралық жиілігінің таңдалуы
Радиоқаблыдағыш құрылғының аралық жиілігінің таңдалуы келесі шарттар бойынша орындалады:
аралық жиілік қабылдағышқа жұмыс жиіліктерге диапазонында болуға тиісті емес немесе жиілікте бөгеттердің қажетті басуы қамтамасыз ету үшін, бұл диапазонның жанында, тең аралық болуы тиіс;
- айналық арнаға бөгеу f З f 0 2 f ПР қабылдағыштың жұмыс жиілігінен аспауы қажет;
контурлар, аралық жиілікте қолданылатын, олар нақты жаксартылған болуы қажет.
Аралық жиілікті берілген айналық арнаның әлсіреуінен анықтауға болады:
П РЧ П 2 f сопр
(1.3)
трактінің жақсартылық эквиваленті (1.4 пунктен қарау); n - қабылдағыштың кіріс трактының контурлар саны (әдетте n=2...4).
Әрі қарай, шарттарды есепке ала отырып(2.7), аралық жиілікті сол стандарттарды орындау арқылы таңдау:
f сопр = (10 ... .20 кГц ) = 12,5 кГц
Бірақ олар қолданған болуы мүмкін және басқа аралық жиілікті қолданады. Аралық жиіліктер таңдаудың дұрыстығы 2.4 тармақта айтылған есеп айырысуды тексереді. Егер есеп айырысуда айна каналы бойынша таңдаушылыққа тап болған алмау жолы түспесе, ондабасқа аралық жиілік таңдалады.
Ескеру, жиіліктерде артық жиіліктер екі есе шығын өрнектеу 30 МГц жиі барлық қолданып жатыр, ал СВЧ диапазондағы қабылдағыштарда және жиіліктер үш еселі өрнектеу. Бұл сабақтас сол, не аралық жиіліктерге күшейткішке трактта байланыстар арқылы жүзеге асырылады. Ал төзімділігі жоғары көрші канал бойынша таңдаушылыққа ие болады.
П РЧ П 2 f сопр =3,498 + 2·12.5 = 28,498 кГц
1.4 Селективті жүйелерді таңдау және радиожиілікті тракттың жақсартылуынын талап етілуін есептеу
Радиоқабылдағыштың радиожиіліктер және аралық жиіліктері кіретін шынжырдың, күшейткіштің сұлбаларын таңдауы айна канал бойынша оның таңдаушылығын анықтайды. Радиоқабылдағыштың аралық жиіліктері күшейткіштің схемалары таңдауы көрші канал бойынша оның таңдаушығын анықтайды.
On = fminПрч δn2-1
(1.4)
Талап етілген радиожиілікті тракттың жақсартылуы эквиваленті On Qкелесіден анықталады, айналық арна бойынша δпжәне осы трактың керекті өткізу жолағын П РЧ амплитулалы-жиілікті сипаттаманың (АЧХ) рұқсат етілген біркелкісізідігі кезінде қамтиды. Бұл кезде эквивалентті жақсартылуын есептеу есептеу ыңғайлы болып табылады.
δп=(0 ... .2)=1.25 дб
Qn=540028,4981.252-1=142,11
Радиоқабылдағыштың радиожиіліктер және аралық жиіліктері кіретін шынжырдың, күшейткіштің сұлбаларын таңдауы айна канал бойынша оның таңдаушылығын анықтайды. Радиоқабылдағыштың аралық жиіліктері күшейткіштің схемалары таңдауы көрші канал бойынша оның таңдаушығын анықтайды.
QH=δ3∙fmaxfminf3maxfmax-fmaxf3max
(1.5)
δ3 - айна арна тандамалыгы
f3max=fmax+2∙fпр
(1.6)
f3max=fmax+2∙fпр=17950+2∙465=18880 кГц
QH=δ3∙fmaxfminf3maxfmax-fmaxf3max=4 .9550.117=42.36
Ол үшін жалпы рұқсат етілгене бір келіксіздігі АЧХ 18дБ кезінде және ДВ диапазонының қабылдағыштың басқа блоктарымен және радиожиілікті тракттің АЧХ жолағындағы рұқсат етілген біркеліксіздікті береді. Бұл кезде жобалы мәліметтерді 1.1 - кестеден алуға болады.
1.1- кесте АЧХ рұқсат етілген біркеліксіздігі
Қабылдағыштың диапазоны
ДВ, СВ
КВ
УКВ және
жоғары
АЧХ
рұқсат
етілген
3 8
0 2
0 1,5
біркеліксіздігі преселектордың,
, дБ
отн.единиц (раз)
1,41 2,52
1 1,26
1 1,19
Дұрыс болғандай, преселекторда екі жеке контур қолданып жатыр: бірі кіретін тізбектің және бірі УРЧ. Егер бұл контурлар бірдей, біресе олардың төзімділігі формула бойынша есеп айырысып жатыр.
Qэкв=Qk∙φ
(1.7)
φ -электронды құрылығының айнымалы айналымдар коэффициенті
φ=0.5 ... 0.8=0.777
Q - конструактивті контурдың сапа факторы
Qk=60 ... 150=105
Qэкв=Qk∙φ=105∙0.777=81.585
Егер әр түрлі контур қолданса, барлық Qк =Qэк =Qп преселкеторға алынған жиілік бұрмаланулар кезінде, олардың арасында анықталады және әр контурды жақсартылығы келесі формула бойынша есептеледі:
Арнаның берілген шарттан анықталады, осы шарттар δзк кезінде мына формула арқылы анықтауға болады:
δзк=[Qэкв∙f3maxfmax-fmaxf3max]N∙f3m axfmax
(1.8)
δзк=[81.585∙1698015450-1545016980]2 ∙1638015450=96.6
Айналық арнаның таңдалмалылығы формуласы (2.11, 2.12) бойынша қатысты біліктерде қойылады. Сондықтан, егер айналық арна таңдалмалығы децибеллде берілсе, онда оны қатысты бірлікке ауыстыру қажет.
Келесі жағдайды есепке алу керек, яғни микро схемалардың және биполярлы транзисторлар контурға қосылу кезінде аз кіріс кедергісі ие.
δn=(1+xn2)2
Xn=Qэкв∙Прчfmax
Xn=Qэкв∙Прчfmax=81.585∙37.99717950= 0.172
δn=(1+0.1722)2=1.100
1.5 Аралық жиіліктің тракттың селективті жүйелерін таңдау
Аралық жиілік тракты көрші арнаның таңдалмалылығымен қамтамасыздындырыладыαn=0.8 ... .0.9 =0.823 дб. Көрші арна жиілігі Найквист критериінін инженерлік версиясымен анықталады.
Пр=Пαп
Пр=Пαп=3,4980.823=4.250 кГц
Жиілік түрлендірілуі бар қабылдағышты алып отырғанымызда есепке ала отырып, ол қабылданған сигнал жиілігін аралық жиілікке ауыстырады. Соның нәтиже формула (2.18) келесі түрге ие болады.
Qn=2∙2∙fпрПр
Qn=2∙2∙fпрПр=2∙2∙4654,250=309.463
мұнда Qн= Qx - жиілік түлендіргішінен кейінгі қөршң арна жиілігі, оны анықталған көлем бойынша көрші арнаның таңдалмалылығы бойынша әлсірету.
αn=ППр=3,4984,250=0.823
δс=2∙∆fПр=2∙12.54,250=5,88
Қазіргі жағдайларда, радиоэлектрлік құралдардың көп саны көрші арна таңдалмалылығы бойынша, оларға қатаң талаптар қойылады. СондықтанУПЧ бір контуры бар мүлдем дерлік қолданылмайды. Тәжірибеде УПЧ екі контурлы жолақьы фильтрлар қолданылады. Олар үшін егер рұқсат етілген АЧХ біркелкісіздігі αn=1.36 өткізі жолағында берілсе δс=1.36 , онда эквивалентті бірдеу контурардың жақсартылуы олардың критикалық байланысы кезінде, келесі шарттан мына формала арқылы есептесе болады.
Qэ=fпр4 ... 6 Пр=4654.8 ∙4,250=22.79 кГц
1.6 Қабылдағыштың желілік трактының күшеюін анықтау
Қабылдағыштың желілік тракттында АМ, сол сияқты ЖМ сигналдары пайдалы сигналды күшейтуін талап етеді. Талап етіліп отырған күшею коэффициенті есептелу арқылы анықталады.
fпр=3∙ fmax
fmax=3∙17950=53850 Гц
Қабылдағыштың АМ сигналы кезінде диодты амплитудалы дететордың сигнал амплитудасы қолданылады, ол детектор шығысына әкеледі.
1.2-кесте
Uk1(B)
Ik1(мА)
H'11б(Ом)
h 21(В)
h22(см)
Ck(пФ)
fm(МГц)
Rб(Пс)
гр (МГц)
1ВмА
5
10
38
20...70
7·10-3
10
100
500
20
100
Uд вх=0.5 B
S0=100038=26.3 мАВ
чб=чб∙СкСк=50010=50 Ом
Н=S0∙чб∙10-3=26,3∙50∙10-3=1,315
Еа0=50 В
Свых=Ск∙1+Н=10∙1+1,315=23,15 пФ
Қабылдағыштың ЖМ сигналы кезінде көбінесе бөлшектік жиіліктік детектор қолданылады, және сигнал амплитудасы, оған әкелінген, ол 0 , 2 0 , 4 В құрау қажет.
Км=Uд вхEа0∙2∙106=0.550∙2∙106=6932.4
Сигнал амплитудасы қабылдағыштың кірісіне Е кернеу өрісінің сезімталдылықпен беріледі. Ол мына қатынаспен анықталады:
KT=1.4 ... 2∙Km=1.43∙6932.4=9913.33
Тексеру содан соңы шығып жатқан, қолданылған сигналға тиісті күшейтуға қабылдағышқа сызықты трактта жетіп жатыр. Ол үшін келтірген оның жеке каскадтарға, кеңес беретін мәнге ие коэффициенттерге шығармаға сияқты сызықты трактқа күшейтуларға ортақ коэффициентке есептеу бұл керек.
Kу упч=6,3∙S0fB∙CK=6.3∙26.315450∙10=82 .2
Kу упч=6,3∙S0fB∙Cвых=6,3∙26,315450∙23, 15=54,02
Кк упч=Кк упч2=54,022=27,01
Кобщ=Ку урч∙2∙Ку упч∙Кк упч=82,2∙2∙54,02∙27,01=239872,78
2 АНТЕННАНЫ ТҮЗЕТУСІЗ ҚАБЫЛДАҒЫШТЫҢ КІРІС ТІЗБЕГІ(ВЦ)
2.1 Түзетусіз антеннасы бар комбинарланған байланысты бір контурлы ВЦ қабылдағыш диапазонын есептеу әдісі.
Антеннамен комбинарлы байланыс тарату коэффициентін жоғары көлемді тарату коэффициенті мен таңдалмалылықтың аз мөлшерде біркелкісіздігін қамтамасыз етеді. Бұл байланыс үшін резонанстық жиілік антеннасы жақын жиіліктің таңдалмалылықтың төмендеуімен сиппатталады.
Антеннамен комбинарлы байланыс жоғары сапалы радиотарату және байланыс қабылдағышында қолданылады. Кіріс тізбектің көп диапазонды қабылдағыштардың есептелуі әр диапазонға жеке жеке есептеледі.Кіріс тізбегінің антеннамен комбинарлы байланысты және индутивті байланысты транзистор(2.1-сурет).
Белгілі бір параметрлері бар конфенсатор блоктарын таңдау Ск мин
және Ссх.
Максималды рұқсат етілген сыйымдылықты кіріс тізбек формуласы арқылы есептеу:
2.1 - сурет. Кіріс тізбегінің антеннамен комбинарлы байланысты және индутивті байланысты транзистор сұлбасы.
Ccx=Ckmax-Kng2CkminKng2-1
Ссх=270-1.022∙51.022-1=6554.4 пФ
Kпд=fδmaxfδmin=1545015100=1,02
Контур индуктивтілігін формула бойынша анықтау:
L=2,53∙104(kng2-1)fmax2(Ckmax-Ckmin )
L=2.53∙104(1.022-1)154502(270-5)=2. 38∙10-9 Гн
4. СсвА сыйымдылығын таңдау, ол аз ғана САпроцентіне тең болуы керек
(әдетте 120 пФ). СсвА өсуі кезінде контурға антеннаның шашырау сипаттамасы әсерін көбейтеді, ал азаюы кезінде кіріс тізбегің тарату коэффициенті төмендейді.
Kуд=1,2 ... 2=1,24
LCBA=2,53∙104∙Kуд2(CAmin∙fmin2)
LCBA=2,53∙104∙Kуд2(CAmin∙fmin2)=2,5 3∙104∙1,24230∙151002=5,69∙10-6 Гц
Антеннаның ұзаруының коэффициентін таңдау, оның өсуімен кіріс тізбегінің коэффициенті төмендейді, бірақ диапазон бойынша біркелкілігі өседі
ω0=2пf0 min=2∙3.14∙15100∙103=94.828∙106рад с
А=L∙LCBARBx∙ω0 min2Kng-11-1Kуд1-2-Кng-11-1kуд ∙kng22-2=0.027
mBx зк=1-1Куд2dэкв-dω0 min∙RBx∙LCBAA∙RA∙RBx+ω0 min2∙L∙LCBA1-1Kуд2=0.445
RCBA=mBx зк∙А=0,29∙0,002∙10-2=0,0073
Антенамен байланыстың индуктивті катушкасын анықтау
fA min=12пLCBA∙CA max=5.5∙10-9Гц
ХА мах=fmaxfA min=15450∙1035.5∙10-9=2.81
fa max=12пLCBA∙CA min=12∙3.14∙5.69∙10-6∙30∙10-12=2.08 ∙10-9
XA min=fminfa max=15450∙1032.08∙10-9=7.259
KCBA∆f=(XA min2-1)(XA max2-1)dэкв(XAmax2-XA min2)=7.2592-12.81-1∙0.022(2.812-7. 2592) =0.4184
Антеннамен байланыс коэффициентін және УРЧ кірісіне қосылатын кіріс тізбектің коэффициентін Seзк табу және шеткі жиілік диапазондарына біркелкілік коэффициентін қамтамасыз ету.
2.2 ВЦ магнитті антеннаның есептеу әдісі
Магнитті антенна конструкциясы ферротивті (2.2.суретте көрсетілген) стерженьді оның ішінде каркас кіріс тізбектің орнатылған онда орамды катушка барсы көрсетеді (жүрекше).
Көбінесе жүрекшелер кесуі домалақ немесе тікбұрышты үш бұрыштың формада болады. Есептеу кезінде домалық стержен таңдалды деп алайық. Тікбұрышты үш бұрыштың стержнің кызметі домалақ стерженнің эквивалентті диаметрі кызметімен бірдей болып келеді.
RСВА=RК=0.48
RСВА=RСВА ЗК=0.0073
RСВА=RСВА ∆f=0.4184
RСВА=0.0073
2.2-сурет. Магнитті антеннаның конструкциясы өндірілімі 1-ші каскадтың, жүктелген контурдің кіріс тізбегінің өшулігі dэр
Ферровитті антенна контурының транзисторлы каскад кірісі арқылы ішкі сыйымдылықты немесе индуктивтілікті байланысты орнатуға болады. Көбінесе индуктивті байланыс қолданылады ол байланыс катушкасы арқылы жүзеге асады.
Есептеу үшін бастапқы мәліметтер мыналар болып табылады: магнитті антеннаның контурының индуктивтілігі L (немесе түзетудің элементтерінің параметрлері, яғни оның есептелуіне қажетті, ол өз кезегінде сыртқы сыйымдылықты немесе индуктивтілікті антенамен байланыс кезінде ұқсас есептелуі кезінде өндіріледі), шығыс өтімділігінің ол қабылдағыштың таңдалмалығы мен қосымша каналдар мен жиіліктің өту жолының бұзылуымен сипатталады(2.3-суретте).
2.3-сурет. Кіріс тізбектің магнитті антенна байланысы мен ішкі сыйымдылықты транзистормен байланыс сұлбасы
Жүрекшенің өлшемін 2.2 кестеден таңдау алу, онда ферровитті стерждер өлшемі көрсетілген. Мына жағдайды ескеру қажет, яғни антеннаның эффективтілігі стреженнің ұзіндығының оның диаметріне қатынасымен ld0және S стреженді кесу аймағымен өседі. Бірақ стреженнің өлшемі конструкциялық жағынан шектеулі болады.
2.1-кесте.Ферритті таңдау оның бастапқы магниттік өтімділігінің μ0 жұмыс жиілігіне тәуелді
Жиілік диапазоны, МГц
μо
0,5 аз
2000 -- 1000
0,5 -- 2
1000 -- 400
2 -- 30
400 -- 100
Көп 30
50 -- 10
2.2 кесте.Ферротивті стержендер өлшемі
Диаметр d0 немесе
Стерженнің ұзындығы l , мм
h·cстерженің кесуі, мм
Ø8
80; 100; 125; 140; 160; 200
Ø 10
200
4х16
80; 100; 125
3х20
100; 125
Магнитті антеннаның жүрекшесін таңдау. Жұмыс жиілігіне
байланысты жобалы оның бастапқы өтімлігінің μ0 феритті таңдау ол 3.1. кесте бойынша. Ферриттің нақты маркасын анықтау.
Таңдалынған стерженнің ld0 қатынасын табу. 3.3. кестеден жүріп жатқан магнит стрежен үшін өтімділігін анықтау.
Магнитті антенна қажет контур индуктивтілігін есептеу
Lсв вх=14 PI2fмах+2∙fпр2∙Свх=14∙3.14215450+2∙ 0.4652∙7.5=51.023 Гн
Контурлы катушка орамаларын мына формула арқылы анықтау.
Rсввх=mвхLLсввх=0.445∙2.3851.023=0. 096
Мұнда, L - катушка индуктивтілігінің қажетті көлемі, мкГ; D -- орама диаметрі, см; μд -- жүрекшенің жүріп жатқан магит өтімділігі; L - жүкшесінің ұзаруына байланысты коэффициенті; mL -- коэффициент, ол орама ұзындығына тәуелді және стрежен ұзындығына l; pL -- коэффициент, ол стерженнің жүкшесінің катушка ортасы қатысты жылжуы; qL= (d0D)[2].
2.3 кесте
Жүргізіп отырған стержннің магнтті өтімділігі
μо кезіндегі жүріп жатқан магнит
μо кезіндегі жүріп жатқан
өтімділігі
магнит өтімділігі
Көп емес
Көп
ld0
5
10
100
200
d0
5
10
100
емес
200
1
2,25
3,0
3,2
3,5
6
4,5
7,8
2
31
2
3,6
4,6
6,5
8,0
8
4,7
8,3
34
37
3
3,85
6,0
10
12
0
4,80
9,4
41
63
4
4,2
6,7
15
18
5
4,85
9,4
52
78
5
4,35
7,2
20
24
0
4,9
9,6
60
95
L'коэффициенті, mL және pL катушканың контурындағы орама санын есептеу үшін қажет, оны 3.4, 3.5 және 3.6 графиктарынан анықтауға болады. Бірақ әдеттегі катушканың орамасының ұзындығы шамамен 0,2 стерженнің ұзындығын құрау керек, ал катушкаға қатысты стержен жүрекшесі (түзетуді интуктивтілік катушкасының жылжуға көлденең стержен) мына көлемде болуы керек (0,2...0,3) L.
Ораманың D диаметрі, катушканың өздік сыйымдылығының өсуін болдымас үшін және диэлектрлік ферриттегі жоғалтулар болмас үшін, шамамен стержен диаметрінен d01,1 есе үлкен болуы қажет, ол арқылы каркас сәйкес диаметрі таңдалынады. Сонда коэффициент qL ≈ 0,82.
2.4-сурет. Пропорциональдық коэффициенттің
2.5-сурет. Пропорциональдық коэффициенттің рL катушка жылжуына қатысты тәуелділіг
Индуктивтілік катушка байланысы керекті трансформация коэффициентімен сипатталады m L св L , ол бір контурлы кіріс тізбегі үшін есептеледі. Конструкторлы өшу жүктелмеген магнитті антеннаның контуры d= 0,01 деп алуға болады. Трансформатор коэффициентін т минималды шу коэффициентінің шарттарынан немесе кіріс тізбегінің таңдалмалылығының керекті жету мақсатынан таңдаймыз.Айтылған шарттардың орындалуының ең төмен болып табылады.
Минимум коэффициентін есептеген кезде катушка индуктивтілік байланысын келесі формуладан табамыз:
Сn=CCX-Cш-mвх2∙Cсв=6554.4-4.8∙0.445 ∙7.5∙10-12=6538.38 пФ
Сш=3-5=4.8
Мұнда Lcв - Катушка байланысының индуктивтілігі, мкГ; f 0mln - мини-мальды жиілік диапазоны, мГц; k ≈ 0,8...0,9 - контурлы және байланыс катушкасының арасындағы байланыс коэффициенті; RГопт - генератордың оптимальды кедергісі, Ом, осы кезде таңдалған транзистор үшін шу.
Есептелуді минималды жиілік диапазонында орындау f0min. Бұл нүкте коэффициентінің минимумына жетеді, анықтамалықта көрсетіледі; d - контурдың өзіндік өшуі.
f0 min=15100 кГц
Катушканың индуктивтілік байланыс кезіндегі кіріс тізбектің таңдалмалылығының есептелуі
Kовц=RсвА∙mвх зк∙Ldэкв∙LсвА(1-f0 min2kуд2∙f02)
Мұнда, Rвх - 1-ші каскадтағы транзистордық кіріс кедергісі, Oм; dэp - контурдың эквивалентті өшуі, осы кезде берілген кіріс тізбегінің таңдалмалылығына жетеді.
Контурлы катушканы ұзын толқынды диапазонға ПЭВ диаметрі 0,1 -- 0,12 мм (каркастағы бірнеше қабаттар) болатын орау ұсынылады, орта толқындыға литцендратпен ЛЭ6х0,06 или ЛЭ 9х0,07 (бір қабат орама орамаға), қысқа толқындар - ПЭВ сымымен немесе мыс күміс сымдармен диаметрі 0,35 -- 0,5 мм 1 -- 2 мм қадамымен. Катушка байланысын ПЭЛШО сымымен орайды, оның диаметрі 0,12 -- 0,14 мм.
бойынша анықтау:
f0min=15100кГц
Kовц=0.0073∙0.0445∙2.38∙10-80.022∙5 .69(1-1510021.242∙151002)=1.41
Мұнда, λ - толқын ұзындығы, в м; wK - контурлы катушканың орама саны; S - катушканың бір орамасының ауданы, S=PID2 , в м2; μд - орындалып отырған жүрекшенің магнит өтімділігі; dэp - жүктелген контурлы антеннаның өшу эквиваленті.
Өрістің кернеуін анықтау, яғни 1-ші каскад кірісіне қажетті кернеу көлемін жасау үшін :
f0max=15450кГц
Kовц=0.0013∙0.29∙7.62∙10-80.02∙2.97 (1-1545021.242∙154502)=1.53
Магнитті антеннаның кіріс тізбегіндегі таңдалмалылығы көрші және қосымша арна арқылы, өткізу жолағы, кіріс тізбегін беру коэффициентін, 1-ші каскад шу коэффициенті бір контурлы кіріс тізбегіндей (түзетпелердің және өшулердің есепке алынуынсыз) есептеледі.
3 ҚАБЫЛДАҒЫШТЫҢ ОРНАТЫЛҒАН АНТЕННАСЫ БАР КІРІС ТІЗБЕГІ
3.1 Контур мен антеннаның байланысының таңдау шарттары
Қабылдағыштың орнатылған антеннасы бар кіріс тізбегін қарастырайық. Әдетте орнатылған метрлік толқын антенналары үшін бір контурлы кіріс тізбегі қолданылады. Профессиональды қабылдағыштарда яғни ұзын, орташа және қысқа екі контурлы кіріс тізбегі қолданылады.
Контур мен антенаның байланыс таңдау кезінде мыналарды есепке алу қажет. Орнатылған антенналарда, яғни олардың эксплуатация параметрлері аз өзгеретін, бұларға контур мен антеннаның берік байланысын қолдануға болады. Бұл өз кезегінде кіріс тізбегінің үлкен беру коэффициентін береді. Ең көп беру коэффициенті кіріс тізбек пен антеннанаың келісілімдігі кезінде болады.
Келісілген режим жүруші толқын және фидерлі желілерді қамтиды, олар кіріс тізбекті орнатылған антеннамен жалғайды, және де профессиональды магистральды радиоқабылдау КВ диапазонына байланысты кезінде қолданылады. Онымен қоса, метрлік тоқын қабылдау кезінде, және де арнайландырылған қабылдау құрылғыларында СВ және ДП (мысалы, кейбір панорамалық қабылдағыштарда) диапазон негізінде көрсетіледі(3.1-суретте).
3.1-сурет. Кіріс тізбектің индуктивті (трансформаторлы) орнатылған антеннамен байланыс сұлбасы
Орнатылған антеннаның кіріс тізбегінің антенамен байланысының келесі түрлері кең тараған: трансформаторлы, автотрансформаторлы (3.2 сурет) және ішкі сыйымдылықты тізбектелген индуктивтілікпен (3.3сурет).
Бірінші түрі симметриялы фидерлерде қолданылады, қалған екі түрі симметриялы емес кезде пайдаланылады.
Трансформаторлы байланыс 150 МГц төмен жиіліктерде қолданылады,себебі үлкен жиілікте катушкалар арасындағы керекті байланыс коэффициентін алу қиынға соғады (индуктивтілік аз, ал байланыс келісілімдік жоғары болуын талап етеді).
Қабылдағыштың кіріс тізбегінің симметриялығын ауыспалы фидермен орнату келісілімдігінің қарапайым құрылғылармен қамтыса болады. Қабылдағыштың 1-ші каскады симметриялы емес кірісі болады.
3.2-сурет. Кіріс тізбектің индуктивтілік(автотрансформаторлы) орнатылған антенамен байланысы бар транзисторлы сұлбасы
Сондықтан L кріс контур катушкасы мен байланыс катушкасы LCBA арасында простатикалық экран орнатылады. Ол екеуінің арасындағы сыйымдылықты байланысты алып тастайды, ол антенанның тізбегінің симметриялығын бұзады (фидердің антенналы эффекті). Катушканың орташа нүктесінің жерге түйістірілуі антенна мен фидер сымдарындағы атмосфералық электр зарядтарының жинақталу әсерін азайтады, яғни радиоқабылдауға кедергі келтіреді.
Автотрансформаторлы байланыс 350 МГц-ке дейінгі жиілікте қолданылады және тек қана антеннамен берік байланыс кезінде. Ішкі сыйымдылықты байланыс кезінде контудың толық сыйымдылығы аз болдаы, индуктивтіліктің паралельді қосылуынан көрі, себебі бұл кезде контур конденсаторы қабылдағыштың 1-ші каскад тізбектей қосылады (паралельді емес) сыйымдылықты болады. Бұл контурды жөндеп және оның жоғары жиілікке қоюға және оны жақсартуға мүмкіндік береді.
Мұндай байланыс түрі 200 ден 500 МГц аралықта қолданылады және фиксирленген жиілікте жөнделетін индуктивтілігі бар кезде. Қалған байланыс түрлері диапазонда қабылдағыштарда және фиксирленген жиілікті қабылдағыштарды қолданылады.
3.2 Бір контурлы ВЦ қабылдағышының трансформаторлы немесе автотрансформаторлы орнатылған антенамен байланысын есептеу әдісі
f0=fmin+fmax2=5400+179502=11675кГц
g11=1.1∙10-3
∆IкБо=IкБо∙20.1Tmax-T0=2∙10-6∙20.13 33-233=64 мкА
Паразитті сыйымдылықты LCBA ЖӘНЕ L азайту үшін олардың арасындағы коэффициент, келісілімділікті қамтамассыз ете отырып, аз болуы қажет. Минимальды байланыс коэффициентін келісілімділік қамтамасыз ететін кезде табу:
T0=Tmax+Tmin2=333+2332=283K
Кіріс тізбектің кернеу беру коэффициентін есептеу
∆UБЭ=γTmax-Tmin=1.75333-233=175мВ
Содан соң қосымша арналар арқылы таңдалмалылық дәл сол әдіспен табылады, яғни кірісі тізбектің комбинирленген байланысты сұлбас және транзистормен индуктивті байланыс сұлбасындағыдай болады.
3.3 Бір контурлы ВЦ ішкі сыйымдылықты байланысы бар орнатылған антеннаны есептеу әдісі
Трансформация коэффициентін табу, ол фидердің келісілімділік кедергісін және кіріс УРЧ кедергісін қамтиды:
γ=0.5...2мВк=1.75мВк
∆Iк=IкTmax+TminT0=1.5∙10-3100283=0. 353мА
С1 есептеу:
Rэ=∆UБЭ+10∆IкБоg11∆Iк1.75∙10-3+10∙6 4∙10-61.1∙10-30.353∙10-3=327.7кОм
Сұлбаның толық сыйымдылығын есептеу:
Rф=En-Uкэ∆Iк=8-1.50.353∙10-3=18.41к Ом
Контур индуктивтілігін табу
Rg2=10Eng11∙Rэ∙Iк=10∙81.5∙10-3∙331. 7∙103∙1.5∙10-3=160.7Ом
Мұнда, L микрогенримен өлшенеді, Ссх -- пикофарадта өлшенеді және f 0
-- мегагерцтерде. Егер есептеу кезінде L = 0,05 мкГ алсақ, онда С2 азайту қажет немесе Свх бар транзисторды қолдану қажет.
Келісілімділік режимінде беру коэффициентін анықтау
Rg1=10Eng11En-Rэ∙Iк=10∙81.5∙10-38-3 31.7∙103∙1.5∙10-3=164.7Ом
мұнда Lф -- фидерді беру коэффициенті, ол трансформаорлы кіріс тізбегі үшіндей есептелеу; К0с -- кіріс тізбектің өзінің беру коэффициенті, келісілімділік кезінде және gK ≈ 0 тең кезінде:
w0=2PIδmax+δmin2=162.3∙103радс
Кіріс контурдың алып отырғана өшуін анықтау
Сбл=Сэ500w0∙Rэ=500162.3∙103∙331.7∙1 03=15.7мкФ
СФ=50w0∙Rф=50162.3∙103∙18.41∙103=28 .3нФ
Қосымша арналар кабылдауы таңдалмалылығын кіріс тізбектің комбинарлы байланысы бар антенна мен және индуктивтілікті транзистордың байланысының таңдалмалылығы сияқты анықталады.
3.4 Дециметрлі диапазондағы қабылдағыштың кіріс тізбегіне қойылатын жалпы талаптар
Дециметрлі толқын диапазондарда коаксиальлды және жолақты резонансты желілер қолданылады. Көбінесе кіріс тізбегінің қабылдағышы паралельді резонансты контурлар қолданылады. Сондықтан контурдың негізгі типтары болып төрттен бір толқын тұйық кесуі немесе жарты толқынды тұйық емес желі кесуі. Мұндай желілерде орнату кезінде кіріс кедергі үлкен болып табылады және таза активті болады. Бұзу кезінде бір немесе келесі жаққа резонанастың кіріс кедергісі төмендейді немесе индуктивті сипаттамасын алынады. Яғни осылай жақыннан резонанасты жиілік өзгереді тербелмелі контурдың толық кедергісі паралельді.
Резонанстық тербеліс тізбек жоғары сапалы факторы бар, құны бірнеше мың жетуі мүмкін операциялық желілері, және жиілігін арттыру сапалы дәрежесін арттырады бар таңдалмалылығы өседі.
Жоғары жиілікті блоктарды геометриялық өлшемдері ұзындығы желісі электр кішірек таңдалған азайту үшін, алынған сигнал толқын ұзындығын анықталады. Оның соңы байланысты диапазонында тізбек үшін арналған конденсатор, немесе айнымалы ток және конденсаторлар өздік комбинациясы үшін желісін кеңейту үшін арналған (3.3, а сурет).
Контур қайта құрылуы қысқа тұйықталу плунжердің бір 1(f0 = f0 max) жерден екінші 2 (f0 = f0min) бір жерге өтуі кезніде жүзеге асуы мүмкін (3.3 сурет).
Қайта құрылымдау бұл әдістің практикалық іске асыру коаксиалды желісі плунжердің берік, сенімді байланыс құру жолдарын қамтиды. Қысқа тұйықталған плунжерді электрлік жолмен жасауға болады, айнымалы Ск конденсаторын қолдану арқылы, ол қысқартылған жарты толқынды желінің соңына жалғанады 3.3,в сурет). Оның сыйымдылығының минималды Cкmln саны кезінде 1 нүктеде қысқаша тұйықталуды қамтамасыз етеді. Бұл күйде (3.3,б суретіндегідей) контурдың резонансты жиілігі максимальды (f0 = f0 max). Егер сыйымдылықты бірте-бірте өсірсе Ск, онда эквивалентті қысқаша тұйықталу нүктесі төмен жылжиды, Ск max кезінде 2 күйге ие болады. Бұл күйде контур синимальды жиілік диапазонына орнатылған f0 = f0min.
3.3-сурет. Кіріс тізбек конденсатор қайта құруы бар айнымалы сыйымдалық (а), индуктивті және электрлік плунжермен (б), жарты толқында желінің соңындағы айнымалы конденсатор пайба болу (в) сұлбасы
Жарты толқын жолдың соңында конденсатор қайта құрылымдау бар тізбек ширек толқын жолдың басында конденсатор қайта құрылымдау бар тізбектің кейбір артықшылықтары бар. Біріншіден, әр түрлі жабу коэффициентінің диапазонына шарттар kпд = f0 max f0min 4.3,в сурет сұлбасы аз максимальды сыйымдылықты конденсатор қажет етеді, яғни аз габаритті 3.3, а суретіне қараңыз.
3.4-сурет. Екі контурлы кіріс тізбектің сұлбасы
Екіншіден, бұл схемада конденсаторлы конструкциялы күшейткіш құрылғысын алыс орнатуға болады, бұл кіріс тізбек компоновкасын жеңілдетеді. Жоғары диапазон бөлігінде кертнеу бойынша беру коэффициенті және сыйымдылық конденсатор орнатпалары желілерде екеуіне не бірдей болады, бірақ астыңғы жақтағы жарты толқынды желісінің беру коэффициенті жоғарырақ болады.
Сонымен, жарты толқынды желілер СВЧ блоктық толығымен сапалы болын қамтиды, бірақ кейде төрттен бір бөлікті желілерді қолданылған жөн, ол габаритты блоктар өлшемін азайтады.
Айнымалы конденсатор сыйымдылығының функциясын жартылай өткізгішіт құрылғы жүзеге асыра алады (мысалы варикап), р -- n өтуінің сыйымдылығы оның кенеу орнымен анықталады. Мұндай орындалу түрі электронды деп аталады.
Контурдың кіріс тізбегінің антенамен және 1-ші каскад кірісімен трансформаторлы байланыс арқылы жүзеге асырылуы мүмкін, сыйымдылықты немесе автотрансформаторлы түрде болады. Екі байланысқан контур жүйелерін қолдану үшін олардың арасында байланыс тесігі болаыд ол ол экрандалған қабат болады, ол орнына байланысты олар индуктивті немесе сыйымдылықты эквиваленті болуы мүмкін.
3.5-сурет. Қысқа төрттен бір бөлікте толқындық кесуде жасалған кіріс тізбегінің сұлбасы
Тізбек кірісінде, онда тербелмелі контур қысқа тұйықталу төрттен бір бөлікті толқындық 1 желісінің кесуімен және конденсатор Ск~ және Сп(4.5 суретте), антенналы енгізуі контурға LсвA түйінің байланысы арқылы қосылады. Транзистордың эмиттерлі тізбегі LCBBX түйін шығысымен байланысқан. Кіріс тізбек артқы жиілік диапазонында Ск~ конденсаторында ауысады.
3.5. Кең жолақты П-бейнелі кескінмен кіріс тізбекті біркескіндінің есептеу әдісі
3.6 суретте УРЧ транзисторының эмиттерлі тізбегіне қосылған LСС0 п параметрлерімен сигнал кең жолақты П-бейнелі кескініне түседі. Кескіннің индуктивтілігі L жартылай толқынды жолақты сызықтағы I кесілгенімен қалыптасады. Берілген кескін арлынған диапазондағы орта жиілікке арнайы жасалған. Антеннаның кірісі мен П- бейнелі контурдың арасында трансформатор қосылған (Тр), яғни, қабылдағыштың кіріс кедергісімен (75 Ом) фидердің толқынды кедергісі (300 Ом) үйлестірілген (4.8- сурет).
dэр=0.01 ... 0.2=0.175
dэрп=0.01-0.05=0.0178
Коаксиалды желісіне кедергісі d=0.01 ..0.025=0.02 екі кесілген кабельді желісінің толқынды кедергісі қосылған; кесілгендердің біреуі екіншіснен λ02 шамасына ұзынырақ. Үлкенірек кесілгеннің бойымен тербеліс В нүктесіне өтеді, ал жартылай периодқа кешірек келесі тербеліс қысқа кесілгеннің тізбек бойымен А нүктесіне жетеді.
3.6- сурет. Кең жолақтағы П- бейнелі кескінінің кіріс тізбегінің сұлбасы
Осындай бейнемен, А және В нүктесінде180°-та фаза жылжуы кернеу генераторымен симметриялы бірдей өтеді. Трансформатор үшін жоғалтусыз кабелі қолданылады. Яғни, А нүктесімен мен шасси арасында, сонымен қатар нүктесімен мен бірдей кернеулі шасси арасында тең кернеулі коксиалды кабельдегі D нүктесінде, т. Б жұмыс жасайды.
Генератор кедергісінің А және В нүктесі аралығындағы төрт есе жоғарылауы (4 · 75 = 300 Ом) қуаттың (Рвх = Рвых) күшеюінің болмауына эквивалентті:
Ckmin=10...20=12.13 пФ
Ckmax=450...600=502.5 пФ
Кері бағыттағы келісілген трансформатордың да жұмысы дәл осылай жасалынады. Эквивалентті сұлбада қарастырылып отырған антенна- фидерлі жүйесінің кіріс тізбегі генератордың gA өткізгіші IА тогымен алмастырылады (3.8- сурет).
3.8- сурет. Келісілген трансформатордың сұлбасы
ω=2PIf=2∙3,14∙100=628∙106 радс
1-ші каскадты қабылдағыштағы gвx және Свхдеп аталатын параметрлер кіріс қысу байланысына жатады. Кіріс тізбегіне арнайы диапазондағы орташа жиілік саналады. Байланыста ескермейтін өзіндік жоғалтулармен, үйлесімді режим үшін келесі шарттар қолданылады:
l және l1 -- байланыс аймағындағы жарамды ұзындық үшін,3.9- суретте көрсетілген. Электрлік байланыс ұзындығын kl қарапайым жағдайда 20...40° шегінде таңдайды. Осы шарттан I ұзындығын анықтаймыз. Сонда шарттың орындалуы үшін келесі шарт орындалуы керек (4.27):
fY21=fгрn11δrδ=120∙106∙3850=91,2 МГц
Қажет байланыс өлшеулерін алу үшін, толқынды W байланыс кедергісін әдетте 50... 100 Ом аралығынан таңдайды. Тізбек кірісін реттеу үшін мына екі шарт реттелуі керек:
γs=fδY21=10091,2=1,09
Y21=β01+β0∙n11δ∙1+γs2=701+70∙38∙1+1 ,092=16∙10-3 Ф
Y12=10Ck=628∙106∙10∙10-12=6,28∙10-3 Ф
3.6 УРЧ ның дециметрлі диапазонын есептеу бойынша әдістемелік нұсқаулар
УРЧ ның дециметрлі диапазонында қолданылатын транзисторлар, жақсы күшейткіш қасиеті, шудың орташа коэффиценті, кіріс және шығыс тізбегіндегі кері байланыстың кіші сыйымдылығы болуы керек.Транзистордың шектелген жиіліктері күшейтілген сигналдың максималды жиілігінен аспауы керек,соған байланысты алынған (3.9-суретте).
3.9-сурет. УРЧ ның бірнеше байланған контуры бар төрттолқынды жолақтың кесіндісінің сұлбасы.
УРЧ дағы мұндай транзисторларды негізінде ОБ схемасы бойынша қосады. Бұл ОЭ дегі сұлбамен бірге толқынның бойымен бірге каскад күшейткішінің тұрақты коэффиценті де тез түсетіні түсіндірілген. Сұлбада каскад күшейткішінің тұрақты коэффиценті жай түседі, дециметрлі толқындарда ОЭ ге қарағанда үлкенірек болады. Сонымен қатар, ОБ мен біге сұлбада берілген транзисторды аса үлкен жиіліктерде қолдануға болады, ОЭ сұлбасына қарағанда, ОБ сұлбасындағы ток бойынша шекті жиілігі жоғары, ОЭ сұлбасында қарағанда.
Сол уақытта ОБ мен каскад шуының деңгейі көп екенін, ал қуат бойынша күшейту коэффиценті ОЭ каскадына қарағанда аз екенін ескеру қажет. Алайда жиіліктің бойымен каскад шуының коэффиценті ОЭ мен бірге тез өседі, ОБ каскадымен қарағанда.
Күшейткіш каскадының кысымы бір контур немесе бірнеше байланысқан контур болуы мүмкін. Индуктивтіліктің функциясын коаксиалды кесінді, тізбектелген және микротізбектелген бөлінген тұрақтылары орындайды. Жолақ кесіндісі қыскатұйықталған төрт толқынды немесе алшақ жартылай толқынды алынады.Контур жөнделуі конденсатордың ауыспалы сыйымдылығыныңкөмегімен, жөндеу қызметін жартылайөткізгішті диод(варикап) атқарады.Контур арасындағы байланыс ілмек байланысы арқылы жузеге асады, L немесе байланыс тізбегінің камера арсындағы контурлар орналасқан (3.10-сурет).
L=2.38∙10-8Гн
3.10- сурет. Бірконтурлы УРЧ ның эквивалентті сұлбасы
Қосылу коэффициентін тандаймыз:
m1=0.1...0.5=0.4
m2=dэр-d2PI∙fmax∙L∙m12∙gвыхgвх=0.17 5-0.01752∙3.14∙17950∙2.38∙10-81.1∙1 0-3=0.388
gвых=g22 , gвх=g11
Каскадтың резонанстық пайдасын есептейміз:
K0=y21∙m1∙m2∙ω0 max∙Ldэр=16∙10-3∙0.475∙0.32∙6.280.1 75=0.0249
Бір каскадтың тұрақты коэффициенті:
Kуст=0.45y21y12=22.7
Сыйымдылық конденсаторын есептейміз:
Cmin=Ccxmin-Ckmin-m12∙Cвых-m22∙Cвх- CL=45-12.13-0.4752∙13-0.2482∙75-3.7 5=21.57пф
Свых=С22+Cш=8+5=13
Cвх=C11+Cш=70+5=75
CL=1.5... 4=3.75
Ccxmin=1ω0max2=1(6.282∙15.45∙106)2∙ 2.38∙10-8=45пф
Кіріс келісілгенде каскадтық тізбектің шу факторын табамыз:
Cш=20∙Ik(1-d0)d0=20∙1.5∙10-3(1-0.77 5)0.775=5.8
Rш=20∙Iky21y21=20∙1.5∙10-316∙10-316 ∙10-3=78.125
b11=2∙PI∙fmax∙C11=2∙3.14∙15450∙70∙1 0-12=0.67
N=1+τб+4Rш∙g11+{Gш1+τбg112+τб∙в112} g11+4∙g11Gш+τб∙в112+Rш∙(Y12)2{Y21}2 =2.57∙105
Каскадтық тізбекті КкусК0 есептелген параметрлермен қалдырамыз.
Төмендегі формула арқылы есептейміз:
dэрmin=d+2PIf0min*Lm12gвых+m22gвх
dэрmin=0.0175+6.28∙15100∙103∙2.38∙1 0-80.4752∙6∙10-6+0.2482∙1.5∙10-3=0. 177
dэр mindэрп
4 ЖИІЛІКТІ ТҮРЛЕНДІРГІШ
4.1 Балансты қосқыштың параметрлерін есептеу (БС)
БС тың негізгі парамметрлері болып: жоғалтуды түрлендіру LBC, шулық катыстылық nБС, шығыс кедергі rБC, гетеродиннің шу коэффиценті SШ және шудың нормаланған коэффиценті FБCнорм. Бұл параметрлер, SШ дан басқа, БС ты диодтың парамметрлері сияқты Lпрб, пш, rвыхСД, Fнорм бірдей мағынаға ие.
БС парамметрлерін есептеу кезінде қосқыштың парамметрлері
Lпрб, пш, rвыхСД және СВЧ ның парамметрлері болып саналады: оның жоғалтулары LМ және тепе-теңдіктің бұзылуы - амплитудалық δ және фазалық
Δθ. Диодтың парамметрлері негізінде 7.1 [10] кестеде берілген куәліктің парамметрлерін инженерлі есептеу үшін қолдануға болады. Копірдің СВЧ амплитудаларын жоғалтулар мен тепе-теңдікті формулалармен анықтауға болады (3.66), (3.68), (3.70), 3.31 суреттегі графикті (есептелген мәліметтерге) А.П.Сиверстың - М.: Советское радио, 2003 [10] редакциясы бойынша.
Әдетте сантиметрлі толқындарда түрлі типтерін көпірлердің жоғалтулары LM ≈ 0,1...0,3 дБ шегінде жатыр, миллиметрлі толқындарда LM ≈ 0,2...0,5 дБ жатыр, ( үстінгі шек, негізінде, қысқатолқынды бөліктер диапазонына сәкес келеді). Амплитуданың тепе-теңдігінің жойылуы Праб негізінде δ = +-0,2 ...0,4 дБ асады, ал фазаның тепе-теңдігінің жойылуы Прабf0= 5; 10 және 20% бірдей деп ... жалғасы
Ұқсас жұмыстар
Пәндер
- Іс жүргізу
- Автоматтандыру, Техника
- Алғашқы әскери дайындық
- Астрономия
- Ауыл шаруашылығы
- Банк ісі
- Бизнесті бағалау
- Биология
- Бухгалтерлік іс
- Валеология
- Ветеринария
- География
- Геология, Геофизика, Геодезия
- Дін
- Ет, сүт, шарап өнімдері
- Жалпы тарих
- Жер кадастрі, Жылжымайтын мүлік
- Журналистика
- Информатика
- Кеден ісі
- Маркетинг
- Математика, Геометрия
- Медицина
- Мемлекеттік басқару
- Менеджмент
- Мұнай, Газ
- Мұрағат ісі
- Мәдениеттану
- ОБЖ (Основы безопасности жизнедеятельности)
- Педагогика
- Полиграфия
- Психология
- Салық
- Саясаттану
- Сақтандыру
- Сертификаттау, стандарттау
- Социология, Демография
- Спорт
- Статистика
- Тілтану, Филология
- Тарихи тұлғалар
- Тау-кен ісі
- Транспорт
- Туризм
- Физика
- Философия
- Халықаралық қатынастар
- Химия
- Экология, Қоршаған ортаны қорғау
- Экономика
- Экономикалық география
- Электротехника
- Қазақстан тарихы
- Қаржы
- Құрылыс
- Құқық, Криминалистика
- Әдебиет
- Өнер, музыка
- Өнеркәсіп, Өндіріс
Қазақ тілінде жазылған рефераттар, курстық жұмыстар, дипломдық жұмыстар бойынша біздің қор #1 болып табылады.
Ақпарат
Қосымша
Email: info@stud.kz