Визначення еквівалентної дробності і числа контурів тракту РЧ проводиться виходячи з необхідності одночасного забезпечення заданої вибірковості по дзеркальному каналу і допустимого ослаблення на краях наскрізний смуги пропускання, прийнятого для тракту РЧ.
У діапазонах ПВ, КВ і УКВ розрахунок досить провести для одного більш високочастотного піддіапазону.
1 Задаємося орієнтовним числом одиночних контурів тракту РЧ (ВЦ і УРЧ), які налаштовуються на частоту прийнятого сигналу і забезпечують вибірковість по дзеркальному, прямим (на частоті fпр) і інших побічних каналах прийому.
Рекомендується починати розрахунок з числа одиночних контурів nc = 1 (тільки у вхідному ланцюзі), але не більше nc = 3.
2 Визначаємо максимальну дробность контурів QП. при якій ослаблення на краях смуги пропускання не перевищує допустимого значення для гіршого випадку на частоті
де - мінімальна частота піддіапазону, кГц,
П - наскрізна смуга пропускання радиотракта по п.3.2. кГц;
- ослаблення на краях наскрізний смуги пропускання. прийняте для тракту РЧ в п.3.5. раз.
3 Необхідна добротність контурів Qи. забезпечує задану вибірковість по дзеркальному каналу для гіршого випадку на частоті
а) при використанні одноконтурной ВЦ з індуктивної або внутріемкостной зв'язком з антеною
б) при використанні одноконтурной ВЦ з внешнеемкостной зв'язком з антеною
в) при використанні ВЦ з магнітною антеною (МА)
де - частота дзеркального каналу для верхньої настройки гетеродина;
- максимальна частота подіапазона;
- вибірковість по дзеркальному каналу з Т3, раз;
- число одиночних виборчих контурів.
При виборі способу зв'язку ВЦ з електричної ненастроенной антеною (зовнішньої чи вбудованої штирьовий) перевагу слід віддавати індуктивного зв'язку, яка має в порівнянні з внешнеемкостной зв'язком наступні переваги:
- більший за величиною і більш рівномірний по поддиапазону коефіцієнт передачі ВЦ;
- менша расстройка, яку вносить антеною;
- більш висока вибірковість по дзеркальному каналу.
Застосування внешнеемкостной зв'язку виправдано тільки в РП невисокого класу в піддіапазонах КВ і діапазонах УКВ з невеликим коефіцієнтом перекриття ().
Внутріемкостная зв'язок не поступається індуктивної по вибірковості, але обмежує коефіцієнт перекриття по частоті при перебудові за допомогою КПЕ (або варикапа) і істотно ускладнює комутацію піддіапазонів. Застосовується рідше внешнеемкостной, в основному при перебудові контурів РП індуктивністю (ферроваріометром), наприклад в автомобільних РП [13.14].
4 Найбільше значення еквівалентної дробності контуру, яку можна реалізувати з урахуванням шунтирующего дії вхідних і вихідних проводимостей транзисторів УРЧ і змішувача
де - коефіцієнт шунтування контуру транзисторами;
- конструктивна дробность контуру.
Орієнтовні значення величин і для контурів тракту РЧ наведені в таблиці 4.
Спочатку рекомендується задаватися меншими значеннями коефіцієнта з наведених у таблиці 4. Надалі при необхідності можна збільшити значення. але враховувати, що це веде до зниження коефіцієнтів включення в контур і, як наслідок, зменшення коефіцієнтів передачі ВЦ і УРЧ.
Значення конструктивної добротності для контурів тракту РЧ
5 У результаті розрахунку добротностей по пп.2, 3, 4 необхідно виконати дві умови:
При невиконанні умови 1) потрібно збільшити. перерозподіливши МВ в таблиці 2 (п.3.5) в зазначених межах і перерахувати QП. якщо цього заходу недостатньо - збільшити число контурів nc або краще застосувати у вхідному ланцюзі двоконтурний смуговий фільтр [3].
При невиконанні умови 2) треба взяти великі значення для і з таблиці 4, якщо цього заходу недостатньо - збільшити число контурів nc.
При виконанні умов 1) і 2) вибираємо еквівалентну дробность контурів на частоті рівній або трохи більшою. але не більше і.
6 Перебудова РП на нижчу частоту за допомогою КПЕ або варикапа супроводжується збільшенням еквівалентної ємності контуру Се і зменшенням його хвильового опору. що призводить до ослаблення шунтирующего дії транзисторів і збільшення еквівалентної дробності контуру до значення на частоті.
визначаємо з наступних співвідношень:
де - еквівалентну згасання контуру на частоті;
- еквівалентну згасання контуру на частоті;
- загасання, що вноситься в контур на частоті;
- загасання, що вноситься в контур на частоті;
- власне загасання контуру.
Значення повинно відповідати умові
При невиконанні умови 3) потрібно послідовно провести наступні дії з відповідним перерахуванням за пп. 1-6:
- зменшити в п.5 до значення;
- вибрати менше значення і більшого значення з таблиці 4, при дотриманні умови 2);
- збільшити і. перерозподілити МВ в таблиці 2 (п. 3.5) в зазначених межах;
- збільшити число контурів nc.
Для розтягнутих поддиапазонов КВ і окремих УКВ1, УКВ2 розрахунок за формулами (42) можна не проводити, тому що відмінність і будуть незначними через малу. і прийняти.
7 Визначаємо фактичне значення вибірковості по дзеркальному каналу тракту РЧ для гіршого випадку на частоті:
а) при використанні одноконтурной ВЦ з індуктивної або внутріемкостной зв'язком з антеною
б) при використанні одноконтурной ВЦ з внешнеемкостной зв'язком з антеною
в) при використанні ВЦ з МА
8 Фактичне значення ослаблення на краях наскрізний смуги пропускання радиотракта, що вноситься трактом РЧ для гіршого випадку на частоті
9 Вибірковість по прямому каналу тракту РЧ для гіршого випадку на крайній частоті піддіапазону найближчій до відповідно до порядку п.7
де f - крайня частота піддіапазону, найближча до fпр-;
для діапазонів ДВ-КВ при:
для діапазонів УКХ при
- еквівалентна добротність контуру на крайній частоті піддіапазону f (або).
Отримане значення необхідно порівняти з необхідним по ТЗ і зробити висновок про необхідність введення в тракт РЧ загороджувального фільтра (фільтра-пробки) на частоту для додаткового ослаблення прямого каналу. Якщо РП має кілька піддіапазонів, то необхідно врахувати, що на більш низькочастотних поддиапазонах, розташованих ближче до. вибірковість буде менше, ніж на більш високочастотному поддиапазоне.
В п.3.6 ПЗ необхідно:
- погасити пп. 1-9;
- провести порівняльну оцінку отриманих значень із заданими в Т.3 і в п.3.5;
- зробити висновки про необхідність включення в тракт РЧ виборчих каскадів УРЧ і загороджувального фільтра на частоту. Кількість каскадів УРЧ.
Приклад 5. Визначити основні параметри виборчої системи тракту радіочастоти діапазону СВ переносного приймача.
- крайні частоти діапазону;
- вибірковість по дзеркальному каналу;
- наскрізна смуга пропускання радиотракта;
- ослаблення на краях наскрізний смуги пропускання, прийняте для тракту РЧ в п.3.5;
- вибірковість на проміжній частоті;
- вхідні ланцюг приймача містить магнітну антену.
1 Задаємося числом одиночних контурів тракту РЧ (тільки у вхідному ланцюзі).
2 Визначаємо максимальну добротність контуру. що забезпечує заданий ослаблення на краях смуги за формулою (35)
3 Необхідна добротність контуру, що забезпечує задану вибірковість по дзеркальному каналу при використанні ВЦ з МА за формулою (38)
де - частота дзеркального каналу для верхньої настройки гетеродина.
4 Вибираємо по таблиці 4 для контуру МА:
- коефіцієнт шунтування контуру транзистором;
- конструктивну добротність контуру;
Визначаємо найбільше реалізовується значення еквівалентної добротності контуру за формулою (39)
5 У результаті розрахунку добротностей виконується дві умови (40), (41):
6 Визначаємо на частоті f'min Qеmin за формулами (42)
де - еквівалентну згасання контуру на частоті f 'min;
- загасання, що вноситься в контур на частоті f 'max;
- загасання, що вноситься в контур на частоті f 'min;
- еквівалентну згасання контуру на частоті f 'max;
- власне загасання контуру.
Отримане значення Qеmin задовольняє умові (43):
7 Визначаємо фактичне значення вибірковості по дзеркальному каналу тракту РЧ для гіршого випадку на частоті за формулою (46)
8 Фактичне значення ослаблення на краях наскрізний смуги пропускання радиотракта, що вноситься трактом РЧ для гіршого випадку на частоті f 'min за формулою (47)
9 Вибірковість по прямому каналу тракту РЧ для гіршого випадку на крайній частоті піддіапазону найближчій до fпр за формулою (50)
В результаті розрахунку отримали, що тракт РЧ повинен містити один контур, nс = 1 (ВЦ з МА), з еквівалентної добротністю на крайніх частотах діапазону Qеmin = 96, Qеmax = 54.
При цьому тракт РЧ забезпечує:
- вибірковість по дзеркальному каналу З ≥ 34 дБ, що відповідає заданій в ТЗ (34 дБ);
- ослаблення на краях наскрізний смуги, що вноситься трактом РЧ П ТРЧ ≤ 5,1 дБ, що менше прийнятого значення в п. 3.5 (6 дБ);
- вибірковість по прямому каналу ≥ 25,9 дБ, що менше необхідної в ТЗ (30 дБ). Для забезпечення необхідної вибірковості по прямому каналу необхідно включити в тракт РЧ загороджувальний фільтр на частоту fпр.