Государственный комитет Российской федерации по высшему образованию
Санкт-Петербургский государственный технический университет
Радиофизический факультет
Кафедра радиотехники
СОПРЯЖЕНИЕ НАСТРОЕК ВХОДНЫХ И ГЕТЕРОДИННЫХ КОНТУРОВ
Методические указания к курсовому проектированию по курсу "Устройства приема и обработки сигналов"
Санкт-Петербург
1995
Сопряжение настроек гетеродинных и входных контуров усилительнопреобразовательного тракта: Методическое указание к курсовому проектированию. Санкт-Петербургский гос. техн. университет; Сост.
А.Ю.Дзевановская, С.Б.Макаров. С.Пб, 1995 .
Приводится описание программы расчета сопряжения настроек гетеродинных и входных контуров усилительно-преобразовательного тракта устройств приема и обработки сигналов. Даются варианты расчета для различных частотных диапазонов при использовании в качестве перестраиваемого элемента конденсатора переменной емкости и варикапа. Предназначен для студентов специальности "Радиотехника", выполняющих курсовое проектирование по курсу: "Устройства приема и обработки сигналов", а также могут быть использованы в общетехнических циклах подготовки бакалавров по направлению "Радиотехника".
Ил. Библиогр. Тираж 50 экз. Печатается по решению редакционно-издательского совета СанктПетербургского государственного технического университета.
1. ВВЕДЕНИЕ.
В супергетеродинных устройствах приема и обработки сигналов, работающих в широком диапазоне частот, необходимо согласование или сопряжение настройки частоты контуров преселектора на частоту сигнала fc и гетеродина - на частоту fг = fc + fпр, где fпр - промежуточная частота, блоком идентичных конденсаторов переменной емкости или варикапов. Для получения различных резонансных частот этих контуров в контур гетеродина включаются добавочные постоянные конденсаторы.
На рис 1. показана обобщенная схема контуров входной цепи - LkC~ и гетеродина - LgC~ с добавочными конденсаторами C1,C2,C3. В такой схеме не удается точно выполнить условие настройки
fс0 = fс,
fпр = fг - fc,
где fс0 - резонансная частота входного контура, на всех частотах
диапазона. Обычно при пректировании точно выполняется лишь условие
fпр = fг - fc.
Расстройка входных контуров относительно частоты входного сигнала
df = fc - fс0 (1)
называется неточностью сопряжения.
Методические указания предназначены для выполнения на ПЭВМ расчетов сопряжения настроек входных и гетеродинных контуров усилительнопреобразовательных трактов устройств приема и обработки сигналов.
Расчеты применимы для различных вариантов входных цепей, а также для различных вариантов регулировки частоты (с помощью блока переменных конденсаторов или с помощью варикапов).
2. РАСЧЕТ НЕТОЧНОСТИ СОПРЯЖЕНИЯ НАСТРОЕК КОНТУРОВ.
В соответствии с рис 1. полная емкость гетеродинного контура
Cг = C1 + C2*(C3+C~)/(C2+C3+C~). (2)
Частота гетеродина определяется выражением:
fг = 1/[2*pi*SQRT(Lг*Cг)], (3)
а величина емкости может быть определена через резонансную частоту
входного контура
C~ = 1/[SQR(2*pi*fс0)*Lk]. (4)
Выразим fг через значения Cг - (2) и C~ - (4)
fг = SQRT[m*(fс0*fс0+n)/(fс0*fс0+l)], (5)
где m = (C2+C3)/[4*pi*pi*(C1*C2+C1*C3+C2*C3)],
n = 1/[4*pi*pi*Lk*(C2+C3)],
l = (C1+C2)/[4*pi*pi*(C1*C2+C1*C3+C2*C3)].
Подставляя (5) в (1) и производя ряд преобразований, можно получить выражение для определения неточности сопряжения в виде:
df = [m*(fс0*fс0+n)-SQR(fс0-f)*(fс0*fс0+l)] /
[2*(fс0+f)*(fс0*fс0+l)]. (6)
Выражение (6) является полиномом 4-ой степени относительно f0 и, соответственно, имеет 4 корня. Анализ показывает, что один из корней является отрицательным и лежит за пределами рабочего диапазона частот. Три других корня определяют точки точного сопряжения в 3-х точках диапазона.
В коротковолновом диапазоне достаточно осуществить сопряжение в 2-х точках. При этом схема контура гетеродина упрощается (рис.2).
ИСХОДНЫМИ ДАННЫМИ ПРИ РАСЧЕТЕ ЯВЛЯЮТСЯ: значения граничных частот диапазона - fmin,fmax, значение промежуточной частоты - fпр, значение индуктивности входного контура - Lk, емкость катушки - Cl и емкость монтажа - Cm, число точек точного сопряжения - Т;
а также вид входной цепи:
для ДВ и СВ диапазонов
1.- с внешней емкостной связью с антенной,
2.- с трансформаторной связью с антенной и внутренней емкостной с усилителем радиочастоты (УРЧ),
3.- с автотрансформаторной связью с антенной и внутренней емкостной связью с УРЧ,
4.- с трансформаторной связью с антенной и УРЧ,
5.- с ферритовой антенной в качестве входного контура и внутренней емкостной связью с УРЧ,
для КВ и УКВ диапазонов
6.- с ферритовой антенной в качестве входного контура и трансформаторной связью с УРЧ, для КВ диапазона
7.- с внешней емкостной связью с антенной,
8.- с трансформаторной связью с антенной,
9.- с магнитной антенной в качестве входного контура.
ПРОГРАММА РАСЧЕТА - файл COPRGET.exe
Вспомогательные программы: GRAPHIC.com
CYRILLIC.com
