Радиоқабылдағыштың бiр бөлiгi радиожиiлiкті алдын ала есептеуiнiң әдiстемесi

 

Осы шартты қанағаттандыратын  жоғарғы жиілікті аз қуатты транзистор таңдалады: 

                                         

                                          U_{кэ max} > E_п                                     (2.8) 

-    жұмыс диапазонының  максималды жиілігі, мГц

    -   ЖЭ схема үшін  шектік жиілік (анықтамадан алынады)

-   коллектор мен эммиттер арасындағы максималды шектік кернеу (анықтамадан алынады)

-     қабылдауыштың берілген  кернеуі 

2.2 Поддиапазон  санын анықтау және кіріс тізбегінің  схемесын таңдау.

Жиіліктік диапазонының максималды және минималды мәнін  анықтау үшін ГОСТ – 5651-82 (2 қосымша) қолдану қажет. 
 
 
 
 

2.2 кесте Айнымалы  сыйымдылықты конденсатордың параметрлері

 

КПЕ – ні таңдағанда, КПЕ №1 және КПЕ № 8  үлкен габаритті  өлшемдерге ие екенін және олар тек  стационарлы радиоқабылғыштарда қолдануын  ескеру.

Осы шартты қанағаттандыратын 2.2 кестеден айнымалы сыйымдылықты конденсатордың мәнін таңдаймыз:

                                                

                      К_д > К_ДС                    (2.10) 

  - айнымалы сыйымдылықты конденсатордың  диапазонность коэффициенті

- жиіліктің жұмыс диапазонның  жауып қою коэффициенті

Жиіліктің жұмыс  диапазонының жауып қою коэффициентін  осы формула бойынша шығады:

                                               (2.11)

К_ДС = 1.02*405*10³ / (0.98*148500)=2,84

Айнымалы сыйымдылықты конденсатордың диапазонность коэффициенті мына өрнек арқылы шығады 

                   К_д = ((С_max + C_сх) / (С_min + C_сх))^0.5                                (2.12) 

C_max, С_min   - 2.2 кестеден алынған максимум және минимум сыйымдылықтары, пФ

- схеманың суммарлы немесе  жалпы сыйымдылықтары, ол өзінің  катушка индуктивтілігінің сыйымдылығын, подстроечный конденсатордың сыйымдылығы және монтаж сыйымдылығынан тұрады,

C_сх=25  пф

К_д = ((495+25) *10^-12 / (12+25) *10^-12)^0.5=3,75

К_д > К_ДС

3,75> 2,84 

Егер (2.10) шарты  орындалса, онда қабылдауыш бір поддиапазонға  ие болу керек, егер орындалмаса, онда оның поддиапазондарға бөліну жүзеге асырылады.

Ол  үшін диапазон маңайының шекараларды мына формула  арқылы анықтаймыз:

1-диапазон маңайы 1,02f_max–нан 1.02f_max/К_д-ға дейін                                           (2.13)

2- диапазон маңайы 1.02f_max/К_д –нан 1.02 f_max /Кд²-ға дейін және т.с.с. 0.98f_min –ға дейін.

Қысқа толқынның  диапазоны үшін диапазон маңайының  стандарт шекараларын 25, 31м, 41м және т.б. (2-қосымша), (2.13) формуласымен есептемей-ақ.

Егер тапсырмада қысқа толқынның диапазон маңайының  бөлек мәндері берілсе, Кдс есебі  әр диапазон маңайына бөлек түрде  есептелуі керек. Соңынан әр диапазон маңайы үшін (2.10) шарты бөлек тексеріледі.

Автомобиль радиоқабылдағыштары  үшін КПЕ орнына ферровариометрі  бар сызба қолданылады. Бұл жағдайда К_д-ны былай есептейді: 

К_д=Lmax / Lmin,                                                                  (2.12.1) 

Lmax – ферровариометрдің  максимал индуктивтігі, мГн,

Lmin – ферровариометрдің  минимал  индуктивтігі, мГн.

Ферровариометрдің максимал және минимал индуктивтігін  мына формуламен анықтайды:

Lmin=1/4π²Ck²fmax                                                                 (2.12.2)

Lmax=1/4π²Ck²fmin                                                                 (2.12.3)

Мұндағы, Cп –  тұрақты контур сыйымдылығы, мына формулаға  сәйкес анықталады:

Ck=Cck+Cп+Ca                                                                        (2.12.4) 

Мұндағы, Cп–тұрақты  контур сыйымдылығы (20-100пФ); Са–антенна сыйымдылығы, ол антеннаның таңдалып қойылған эквивалентті сызбасымен анықталады.

Алынған К_д мәні 10-нан аспау керек.

Кіріс тізбегінің схемасы оның қабылдағыштың бірінші  каскадымен байланысу түрімен, ал сыртқы антенна қолданғанда контур мен  антеннаның байланыс түрімен сипатталады. Контурдың қабылдағыштың бірінші  каскадымен байланысы индуктивті, ішкі сыйымдылықты, ал сыртқы антеннамен байланысы  сыртқы сыйымдылықты, индуктивті, автотрансформаторлы  болады.

Автомобильдік антеннасы бар радиоқабылдағышта  антенна ішкі контурға қосылады, өйткені  антенна параметрлері өзгермейді. Бұл  байланыс элементтеріндегі шығынды  азайтады. 

2.3. Детектор  мен диод типінің схемам таңдау

Амплитудалық  модуляцияланған сигналды детектрлеу үшін диодтық детектордың тізбектей  де, параллель де схемасын пайдалануға  болады. Тізбектей жалғау схемасы  өзінің жоғары кіріс кедергісі үшін кең қолданыста. Детекторда сызықты  емес элемент ретінде Д9, КД521 типті  диодтары қолданылады. Диодтың жұмыс  істеу режимі сызықты немесе квадрат  болуы мүмкін. Сызықты режим сигналдың  аралық жиілігінің кернеу берілісін  аз дегенде 0.3 В қамтамасыз етеді, ал квадрат режимде 0.1- 0.2 В. Квадрат  жұмыс режимі өзінің аз кіріс кедергісімен сипатталады, сондықтан бұл режимді  тек детектор кірісінде сигнал жеткілікті түрде қамтамасыз етілмеген кезде, мысалы радиоқабылдағыштың жоғары сезгіштігі жағдайында қолданады. 

2.3-кесте Диодтық  детекторлардың жұмыс көрсеткіштері 

 

Детектор шығысындағы  кернеуді табамыз: 

Uвыхдет=Кдет*m*Uвхдет,                                                                    (2.14) 

Uвыхдет=0,4*0,3*0,4=0,036 В 

мұнда, Uвыхдет –  детектордың шығыс кернеуі, В;

Кдет - 2.3-кестесіндегі детектордың беріліс коэффициентінің мәні;

m- модуляция коэффициенті, 0.3;

Uвхдет - детектордың  кіріс кернеуі, В.

Детектордың шығыс  кернеуі ультрадыбыстық жиілік үшін кіріс кернеуі қызметін атқарады, ол кернеу үшін күшейткіш есептелінген. 

2.4. Қабылдағыш  кірісінен детекторға дейінгі  қажетті күшейту коэффициентін  анықтау

Жиілікті түрлендіргіш схемасын қосылған не бөлек гетеродинмен таңдап аламыз. Егер қабылдағыш диапазоны  ұзын және орташа толқындарды қабылдайтын  станцияларға есептелсе, онда қосылған гетеродині бар схеманы, ал егер қысқа  толқынды диапазонда жұмыс істесе, бөлегін қолданамыз. Егер қабылдағыш диапазоны ұзын және орташа, қысқа толқындарды диапазонда жұмыс істесе бөлек схеманы қолданған жөн, өйткені ол қысқа толқынды диапазонда тұрақты жұмыс істейді.

Сыртқы антенна  жұмыс істегендегі қажетті күшейту  коэффициенті табылады: 

Кн=Uвхдет1000000/Ea,                                                                      (2.15) 

К_н=0,3*10⁶/0,7*10^-3=0.43*10⁹ 

мұндағы Ea –  қабылдағыштың реалды сезімталдығы, мына қатынаспен анықталады сигнал/шу,мкВ,

Кн - күшейту  коэффициенті.

Магниттік антеннаға  қабылданғанда басқа формула  қолданылады: 

K_н=U_вхдет1000000/ U_вх                                                                                                                         (2.16)

K_н = 0,3*10⁶/0.002*10^-3=150*10⁹

мұнда, U_вх-қабылдағыштың бірінші каскадының кіріс кернеуі, мкВ.

U_вх кернеуін мына формуламен есептейміз: 

U_вх=E h_д  Q_экп m1,                               (2.17) 

U_вх=0.7*10^-3*0.02*45.64*0.00313=0.002 мВ 

мұнда, Е - қабылдау нұктесіндегі электр өрісінің кернеулігі, мкВ/м.

h_д – магнит антенасының биіктігі, 0,03 м.

Q_экп – контурдың эквиваленттік беріктілігі (добротность), (2,6) және (2,7) формулалары бойынша табылған.

m1- контурдың  қосылу коэффициенті.

Контурдың қосылу коэффициенті мына формулалардан анықталады: 
 

m1= ((Q_кон-Q_экв) R_вх C_kmin f_max / 159 Q_кон Q_экв )) ½,                             (2.18)

m₁=(((90-10)*1176,47*37*10^-12 *405*10³)/(159*900))^0,5=0,00313 

мұнда, Q_кон – контурдың конструктив беріктілігі, 2.1 кестеден алынган және формулам  (2.6) и (2.7) формулам  анықталган

Q_экв - (2.6) немесе (2.7) формуласы бойынша табылған кіріс тізбегіндегі контурдың эквивалент беріктілігі,

R_вх – қабылдағыштың бірінші каскадының кіріс кедергісі, 1176,47 Ом;

C_kmin – контурдың минимал сыйымдылығы, пФ;

f_max – максимал жұмыс жиілігі, МГц.

Контурдың минимал  сыйымдылығын мына формула бойынша  табамыз 

C_kmin = C_min + С_сх                                                                                                                                    (2.19) 

Сcx   =25пф

С_kmin=12*10^-12+25*10^-12=37*10^-12 

Қабылдағыштың бірінші каскадының кіріс кедергісін былай табуға болады,

a) егер бірінші каскад УРЧ:

R_вх = 1/g11э,                                                                                             (2.20)