Состав курсового проекта.
Введение.

1. 
   Основные типы приемников.
   
2. 
   Расчет входного устройства.
   
3. 
   Расчет усилителя радиочастоты.
   
4. 
   Расчет детектора.
   
5. 
   Расчет усилителя низкой частоты.
   

Приложение. Принципиальная схема приемника.

Список используемых источников.

Введение
7 мая 1895 года русский ученый Александр Степанович Попов продемонстрировал на заседании, Русского физико-химического общества первый в мире радиоприемник, названный им грозоотметчиком, показав возможность приема радиосигналов, создаваемых грозовым разрядами. Открытие А.С. Попова явилось крупным событием в развитии знаний об электромагнетизме. Это был переход от использования свойств медленно меняющихся электромагнитных полей к технике высоких частот, переход, явившийся результатом больших достижений физики ХIХ века в области электротехники.

Осенью 1895 года А.С. Попов совместно со своим ассистентом П.Н. Рябкиным провел ряд успешных опытов по передаче телеграфных сигналов и 24 марта 1896 года продемонстрировал первую в мире передачу текста по радио с помощью кода азбуки Морзе на расстоянии порядка 250 метров. С тех пор одним из направлений развития радио является увеличение протяженности линии связи.

Одним из преимуществ радиосвязи по сравнению с проводной связью является возможность организации связи с подвижными объектами. Первая практическая радиосвязь была организована А.С. Поповым в 1897 году между кораблями русского флота на расстоянии до 5 километров.

Бурное развитие радиотехники создало все предпосылки для широкого использования радиосредств на железнодорожном транспорте. Массовое внедрение радиосвязи на железнодорожном транспорте началось с 1948 года, когда с целью повышения производительности работы маневровых локомотивов и ускорения обработки составов на сортировочных станциях начали широко применять стационарную радиосвязь. Радиотелефонная связь между машинистами маневровых и горочных локомотивов, с одной стороны, и маневровым диспетчером или соответствующим дежурным по парку, или горке, с другой, позволила повысить экономические показатели, характеризующие технологический процесс работы железнодорожных станций.

С 1945 года на транспорте широко стала применяться поездная радиосвязь. Двусторонняя радиотелефонная связь между машинистом локомотива, движущегося по перегону, и дежурным по станции или диспетчером в большой степени содействует выполнению графика движения поездов и является средством, повышающим безопасность движения. К началу 1981 года поездной радиосвязью было оборудовано более 130 тысяч километров наиболее грузонапряженного пути.

---

В 1956 году на железнодорожном транспорте была построена первая радиорелейная линия связи ни 24 канала между Москвой и Рязанью. В последующие годы радиорелейная аппаратура нашла практическое применение на транспорте для организации магистральной, дорожной и отделенческой связи.

На некоторых направления магистральная и дорожная кабельная связь резервируется коротковолновой радиосвязью с целью повышения надежности. Для ускорения процесса сортировки и формирования поездов на крупных железнодорожных станциях и сортировочных горках применяется громкоговорящая связь. При организации этой связи используется мощная усилительная аппаратура. Громкоговорящая связь применяется также на вокзалах для информации пассажиров о прибытии и отправлении поездов, передачи различных служебных сообщений и трансляции радиовещания и звукозаписи.

Увеличение размера движения поездов, повышение их веса и скорости вызовет необходимость еще более широкого применения на железнодорожном транспорте различных радиотехнических средств.

1.Основные типы приемников
Устройство, обеспечивающее усиление слабых сигналов и выделение переданных сообщений называется радиоприемником. Основными показателями приемника являются:

1. 
   Чувствительность
   
2. 
   Избирательность
   
3. 
   Выходная мощность
   

Чувствительностью называется величина минимальной ЭДС на входе приемника, при которой он отдает номинальную выходную мощность при заданном превышении сигнала над помехой. Чувствительность лучших профессиональных приемников достигает десятых долей 1 мкВ, а у бытовых приемников она может составлять величину в единицы и даже десятки милливольт.

Избирательностью называют свойство приемника выделять заданный частотный диапазон из всего спектра частот на его входе. Количественно избирательность определяется по формуле:


К_р – коэффициент усиления схемы при резонансе

- абсолютное значение коэффициента усиления при заданной расстройте –у

В настоящие время используется два основных типа приемников:

1. 
   Приемники прямого усиления
   
2. 
   Супергетеродинные приемники
   

---

Приемники прямого усиления



Рис.1.1. Структурная блок-схема приемника прямого усиления.
Схема работает следующим образом:

Наводимые в антенне ЭДС от разных источников поступают на входное устройство (ВУ), основным назначением которого является предварительное очищение сигнала от помех, то есть предварительная избирательность. Для осуществления избирательности обязательным элементом входного устройства является колебательный контур, обладающий нелинейной амплитудно-частотной характеристикой. Затем сигнал поступает на усилитель радиочастоты (УРЧ), где подвергается окончательной избирательности и усилению. Нагрузкой усилителя радиочастоты так же служит колебательный контур. Детектор (Д) преобразовывает высокочастотный сигнал в колебания низкой или звуковой частоты, несущие в себе переданную информацию. Для осуществления этого преобразования детектор должен обладать нелинейной вольтамперной характеристикой.

Поскольку сигнал на входе детектора мал, он обычно усиливает в усилителе низкой частоты (УНЧ), число каскадов и схема которого определяется назначением приемника.

Преимущества приемника прямого усиления:

1. 
   Простота схемы;
   
2. 
   Малые габариты и вес;
   
3. 
   Высокая аппаратная надежность;
   
4. 
   Относительно низкая стоимость.
   

Недостатки приемника прямого усиления:

Низкая чувствительность и плохая избирательность.
Супергетеродинные приемники


f1
f3=|f1-f2|



Рис.2. Структурная блок-схема гетеродинного приемника.
С – смеситель, Г – гетеродин (маломощный автогенератор), УПЧ – усилитель промежуточной частоты.

Первые два блока работают также как в предыдущей схеме. Затем сигнал принимаемой радиостанции с частотой f1 поступает на один из входов смесителя, на второй вход которого подается сигнал с частотой f2 от гетеродина. На выходе сумматора получается частота f3.

f3=|f1 - f2|

Для осуществления этого преобразования сумматор должен иметь нелинейную вольтамперную характеристику. Частота f3 обычно ниже f1, но выше звуковой, поэтому она называется промежуточной. Эта частота (f3) усиливается в усилителе промежуточной частоты, схема которого аналогична усилителю радиочастоты, но в качестве нагрузки обычно используются системы связанных колебательных контуров. Последние два блока работают как в приемнике прямого усиления.

---

Преимущества:

Более высокие значения чувствительности и избирательности объясняются переносом принимаемых высоких частот в более низкую область и введение в схему усилителя промежуточной частоты, который не только имеет принципиально более высокий коэффициент усиления, чем усилитель радиочастоты, но и сопровождает усиление избирательностью.

Основным недостатком приемника является наличие «зеркальной» помехи.

Поскольку:

f3=|f1 – f2|;

то очевидно, что она (f3) будет появляется на выходе смесителя как при приеме нужной нам частоты:

f1=f2 + f3;

так и при приеме мешающей частоты:

f₁^’=f2 – f3.

Частота f₁^’ отличается от принимаемой f1 на величину 2f3 или от частоты гетеродина наf3 называется зеркальной помехой.

Существует два основных способа борьбы с зеркальной помехой:

1. 
   Преселекция – то есть очень точная настройка контуров входного устройства и усилителя радиочастоты в резонанс на принимаемую частоту f1 и уменьшение полосы пропускания этих контуров;
   
2. 
   Двойное преобразование частоты, когда в схеме используется по два смесителя, гетеродина и усилителя промежуточной частоты.
   

Первая промежуточная частота обычно выбирается достаточно большой для лучшей отстройки от зеркальной помехи, а вторая промежуточная частота более низкой для улучшения избирательности.

2. Входное устройство приемника.
Часть схемы приемника от антенны до первой лампы или транзистора называется входным устройством. Основным назначением входного устройства является предварительная избирательность, а основными показателями – коэффициент передачи и избирательность. Связь входного устройства с антенной может быть:

1. 
   Взаимоиндуктивной
   
2. 
   Индуктивной
   
3. 
   Емкостной
   
4. 
   Комбинированной
   

Во всех антенна связывается с колебательным контуром слабо (К_св<1) для того чтобы вносить в него возможно меньше значения активного и реактивного сопротивления антенны.
Рассчитаем параметры входного устройства приемника по следующим данным:

1. 
   Вид связь ВУ с антенной – емкостная;
   
2. 
   частота входного сигнала: f₀ = 1,6 МГц;
   
3. 
   полоса пропускания частот: 2Δf = 12 кГц;
   
4. 
   избирательность: V =1,8;
   
5. 
   коэффициент связи ВУ с антенной: К_св =0,4;
   
6. 
   ЭДС в антенне: Е_а = 10 мВ;
   
7. 
   величина элемента связи: С₀ = 15 пФ;
   

---

Требуется определить:

Индуктивность L_k, емкость C_k, сопротивление потерь r_п, резонансное сопротивление Z_p, коэффициент передачи контура К_пер, напряжение на входе УРЧ U_вх.

Электрическая принципиальная схема входного устройства с емкостной связью с антенной представлена на рис.2.1.



Рис.2.1. Схема входного устройства электрическая принципиальная.

Относительная частота расстройки контура:

Добротность контура вычислим исходя из формулы избирательности:







Вычисляем коэффициент передачи:

Напряжение на входе усилителя радиочастоты:



Резонансная частота:
рад/с

Емкостное сопротивление:

Ом
Для вычисления резонансного сопротивления контура воспользуемся формулой:
Ом

Чтобы вычислить индуктивность L_k, составим систему:
Гн
Емкость С_к определим из формулы резонансной частоты:


Ф
Сопротивление потерь r_пвычислим из формулы добротности:
Ом

3. Расчет параметров усилителя радиочастоты.
Усилитель радиочастоты (УРЧ) – это устройство, обеспечивающее усиление мощности или умножения частоты высокочастотных колебаний.

УРЧ практически не отличается от генераторов с внешним возбуждением. Для уменьшения опасности самовозбуждения в УРЧ используются пентоды или транзисторы с минимальным значением коллекторно-базовой ёмкости.

---

Смотрите также файлы

• Практическая работа по теме Особенности конструирования современного урока географии.docx

• Земельное право.doc

• itstartup (айти стартап).docx

• Комплексносиловое упражнение. Техника выполнения упражнений.docx

• Абай облысы ржар ауданы білім бліміні Трал оыр атындаы орта мектеп башасы кмм География пнінен оушыларды білім сапасындаы олылытарды анытау жмыстарыны диагностикасы.docx