Таб3.
Рис2.2.
3. Электрический расчет.
3.1 Расчет одноконтурной входной цепи в режиме удлинения
Принципиальная схема приведена на рис3.1.
Рис3.1.
Особенностью данной схемы является встречно-последовательное включение варикапов 2В105А и применение в качестве коммутирующего элемента p-i-n диода типа 2А510.
Параметры варикапа приведены в таблице 3.1.
Тип варикапа
Сmax пФ
Сmin пФ
Qv
2В105А
600
400
500
Таб.3.1
За счет встречно-последовательного включения средняя емкость варикапов изменяется значительно меньше, чем при использовании одного варикапа, к тому же обеспечивается компенсация четных гармоник.
С помощью p-i-n диода происходит подключение конденсатора С2, который обеспечивает переключение диапазона частот.
Схема работает в режиме удлинения, это обеспечивается путем подключения параллельно Lсв “удлиняющей емкости”, в нашем случае это паразитная емкость антенны. При этом обеспечивается более равномерный коэффициент передачи по диапазону.
Находим минимальную емкость контура
(3.1)
где Сmin – минимальная емкость варикапа;
Сm=8 пФ – емкость монтажа;
C1=2 пФ – межвитковая емкость катушки;
Cвхсл=11.8 пФ – входная емкость следующего каскада;
м=0.5 – коэффициент включения первого усилительного каскада в контур.
При последовательном включении варикапов общую емкость находим как
(3.2)
(3.3)
Найдем для проверки выполнения условий предварительного расчета коэффициент перекрытия диапазона
(3.4)
По формуле 3.1 получим
Индуктивность контура
(3.5)
где f0max=108 МГц – максимальная частота принимаемого сигнала;
Частота антенного контура
(3.6)
где Кудл=0.5 – коэффициент удлинения;
f0min=65.8 МГц – минимальная частота принимаемого сигнала.
Индуктивность катушки связи
(3.7)
где Са=28пФ – емкость антенны.
Далее расчет будем вести для шести частот (65.8, 69.4, 72.5, 89, 98, 108), результаты сведем в таблицу 3.2.
Находим емкость контура необходимую для настройки на приведенные частоты.
(3.8)
Величину емкости С2 найдем как (472.7-213)пФ=259.7пФ.
Конденсатора такой емкости нет, для получения необходимой емкости соединяем параллельно конденсаторы 240 и 20пФ.
Трансформирующий множитель
(3.9)
Сопротивление потерь катушки связи
(3.10)
где QL1=30 – добротность катушки связи.
Сопротивление потерь антенной цепи
(3.11)
где Rа=73 Ом – сопротивление антенны.
Волновое сопротивление контура
(3.12)
Сопротивление потерь контура
(3.13)
где Qкк=150 – конструктивная добротность контура
Показатель связи антенны с контуром
(3.14)
Коэффициент расширения полосы пропускания
(3.15)
Эквивалентная добротность контура
(3.16)
Коэффициент передачи входной цепи
(3.17)
Избирательность по зеркальному каналу
(3.18)
где - абсолютная растройка;
- частота зеркального канала.
Избирательность по каналу прямого прохождения
(3.19) Недостающую избирательность по зеркальному каналу обеспечит УРЧ.
F МГц
65.8
69.4
72.5
89
98
108
Cк пФ
573.8
515.9
472.7
313
258.7
213
аа
0.01
0.0097
0.009
0.0087
0.0085
RL1 Ом
11.3
11.9
12.52
15.37
16.93
18.05
Rац Ом
84.3
84.9
85.52
88.37
89.93
91.65
r Ом
4.21
4.44
4.63
5.69
6.27
6.91
Rk Ом
0.036
0.038
0.04
0.049
0.054
0.06
Аа
4.02
4.49
4.9
6.88
7.86
8.89
Da
1.24
1.22
1.204
1.145
1.127
1.112
Qэ
92.47
94.4
95.82
100.74
102.36
103.71
К0
0.479
0.474
0.469
0.454
0.449
0.445
Sзк дБ
37.45
37.05
36.7
34.98
34.145
33.29
Sпч дБ
54.85
55.53
56.05
58.33
59.33
60.31
Таб 3.2
3.2 Расчет усилителя радиочастоты
принципиальная схема приведена на рис3.2.
Рис3.2. Принципиальная схема УРЧ
Комбинированная связь позволяет выровнять коэффициент передачи в пределах поддиапазона.
В контуре УРЧ так же применяем встречно-последовательное соединение варикапов. Как и в предыдущем случае Сvmin=200пФ, Сvmax=300пФ.
(3.20)
где м1, м2 – коэффициенты включения предыдущего и последующего каскадов в контур соответственно м1=м2=0.23;
Спосл=11пФ – входная емкость преобразователя частоты;
Спред=2.79пФ – выходная емкость УРЧ;
С6=5.1пФ – добавочная емкость, служащая для выравнивания величин катушек индукцивности контуров ВЦ и УРЧ;
См=8пФ – емкость монтажа.
(3.21)
Находим собственную частоту коллекторной цепи
(3.22)
где n=2 – коэффициент удлинения.
Определяем индуктивность катушки связи
(3.23)
Значение С3 выбираем так, чтобы индуктивности L1, одного порядка с L2, С3=1нФ.
Найдем емкость контура необходимую для настройки УРЧ на частоты приведенные в таб 3.2. Так же как и в предыдущем пункте, результаты расчетов сведем в таб 3.3
(3.24)
Величину емкости С8 найдем как 476.7-214.8=261.9 пФ.
Поскольку конденсатора такой величины нет, то для получения необходимой емкости соединяем параллельно конденсаторы 240 и 20 пФ.
Параметр связи р0 выбираем из следующих условий:
1) Обеспечение устойчивой работы каскада;
2) Увеличение затухания колебательного контура не более чем на 25%;
3) Смещение настройки контура не более чем на половину полосы пропускания;
4) Обеспечение требуемого коэффициента усиления.
Согласно первому условию параметр связи:
(3.25)
где Gпосл=0.96мСм – входная проводимость преобразователя частоты;
Cпр=1.7пФ – проходная емкость транзистора;
Согласно второму условию
(3.26)
где Gкэ=43.7мСм – внутренняя проводимость транзистора;
Поскольку коэффициенты включения малы, а необходимое изменение емкости контура, нужное для перестройки по частоте, значительно больше возможного значения входных и выходных емкостей транзисторов, то третье условие можно опустить.
Согласно четвертому условию
(3.27)
где Gпред=57.6мкСм – выходная проводимость УРЧ;
к0=5.38 – требуемый от УРЧ коэффициент усиления.
Из всех полученных значений выбираем наименьшее, р0=0.216.
Находим проводимость нагрузки
(3.28)
Рассчитываем коэффициент взаимоиндукции М и емкость связи С5, обеспечивающие постоянства коэффициента усиления на крайних частотах поддиапазона.
Страницы: 1, 2, 3, 4, 5, 6
