Классификация и основные показатели радиоприемных устройств
Радиоприемное устройство – это устройство, которое соединяется с антенной и предназначено для осуществления выделения сигналов из радиоизлучения.
Радиоприемные устройства классифицируются по следующим признакам:
- Назначение. Согласно данному признаку различают радиовещательные, связные, радиолокационные, телевизионные, ретрансляционные и другие виды приемников.
- Диапазон частот сигналов. Согласно данному признаку радиоприемники могут работать на частотах от 3 килогерц до 300 гигагерц.
- Вид принимаемых сигналов. Согласно данному признаку различают дискретные, непрерывные, цифровые и комбинированные приемники.
- Структурная схема. Согласно данному признаку различают супергетеродинные приемники, а также приемники прямого преобразования и прямого усиления.
- Основные операции над сигналом. Согласно данному признаку различают аналоговые, цифровые и аналого-цифровые приемники.
- Активные элементы в составе готового изделия. Согласно данному признаку самыми распространенными радиоприемники являются те, в состав которых входят интегральные микросхемы или биполярные транзисторы.
- Конструкция. Согласно данному признаку радиоприемники, выполненные на основе объемного и печатного монтажа.
Все показатели радиоприемных устройств можно разделить на следующие группы: электрические, производственно-экономические, конструктивно-эксплуатационные показатели. К основным производственно-экономическим показателям относятся конечная стоимость, серийноспособность, степень интеграции, унификация узлов и вид технологического процесса при его изготовлении. В состав конструктивно - эксплуатационных показателей входят надежность, габариты, масса, эргономические показатели, экономичность питания, стабильность характеристик, ремонтопригодность. Основные электрические показатели радиоприемного устройства - электромагнитная совместимость, верность воспроизведения, эффективность процесса регулирования, диапазон рабочих радиочастот, устойчивость по отношению к помехам, чувствительность, динамический диапазон и избирательность.
Расчет радиоприемного устройства. Расчет полосы пропускания. Выбор усилительных элементов. Эскизный расчет звуковой частоты
Расчет радиоприемного устройства входит в состав процесса его проектирования, а состав расчета зависит от технического задания и исходных данных, но как правило, расчет состоит из:
- Предварительного расчета. Данный расчет состоит из выбора типа схемы радиоприемника, выбора промежуточной частоты, расчета полосы пропускания, распределение неравномерности усиления по трактам, расчет преселектора, выбор параметров избирательной системы, расчет количества каскадов, расчет необходимого усиления, выбор и обоснования источников питания.
- Электрического расчета. Данный расчет состоит из расчета электрических параметров приемника.
Преселектор – это полосовой фильтр, задача которого заключается в блокировании неприятных несогласованных частот.
Расчет полосы пропускания радиоприемника заключается в расчете ширины спектра принимаемого радиосигнала по следующей формуле:
$Y = 2*Fв*(1+Mf + √Mf)$
где: Fв - высокая частота спектра воспроизводимых радиочастот; Mf - индекс модуляции
Выбор усилительных элементов следует начинать с расчета предельной частоты усиления, представляющей собой частоту, на которой модуль коэффициента передачи равен единице. Формула для расчета выглядит следующим образом:
$Fт = 3*fmax$
где fmax - максимальная частота, на которой работает транзистор.
После выбора транзистора рассчитываются его низкочастотные параметры, к которым относятся объемное сопротивления базы цепи, сопротивление эмиттерного перехода, крутизна вольтамперной характеристики, входное сопротивление, выходная проводимость, граничная частота по крутизне, коэффициент частотного использования транзистора.
В процессе эскизного расчета радиоприемного устройства микросхема и тип нагрузки, которые будут обеспечивать выходную номинальную мощность. В том случае, когда номинальная мощность не задача, то для радиовещательных приемников она может быть принята равной 0,5 ватт, а для связных - 0,1 ватт. Сначала рассчитывается мощность, которая потребляется микросхемой, формула выглядит следующим образом:
$Рпотр = Рн/n$
где: Рн - номинальная выходная мощность; n - коэффициент полезного действия усилителя звуковой частоты, значения которого находится в диапазоне от 0,5 до 0,6.
После этого задается напряжение, необходимое для питания микросхемы, которое не должно превышать напряжение источника питания, то есть:
$Uмс ⩽ Uип$
Затем рассчитывается электрический ток, потребляемый усилителем звуковой частоты:
$Iмс = Рпотр / Uмс$
