СОДЕРЖАНИЕ
| РЕФЕРАТ | |
| ПЕРЕЧЕНЬ СОКРАЩЕНИЙ | |
| ВВЕДЕНИЕ | |
| 1 ВЫБОР И ОБОСНОВАНИЕ СТРУКТУРНОЙ СХЕМЫ ПРИЕМНИКА | |
| 2 ЭСКИЗНОЕ ПРОЕКТИРОВАНИЕ | |
| 2.1 Выбор промежуточных частот | |
| 2.2 Определение числа поддиапазонов | |
| 2.3 Расчет сквозной полосы пропускания радиоприемника | |
| 2.4 Определение структуры преселектора по требованиям к избирательности по зеркальным каналам и каналам прямого прохождения | |
| 2.5 Определение избирательной системы тракта промежуточной частоты | |
| 2.6 Выбор первых каскадов приемника | |
| 2.7 Распределение усиления между трактами радиоприемника | |
| 2.8 Оценка динамического диапазона приемника | |
| 3 РАЗРАБОТКА ПРИНЦИПИАЛЬНОЙ СХЕМЫ | |
| 3.1 Входное устройство | |
| 3.2 Усилитель радиочастоты | |
| 3.3 Усилитель первой промежуточной частоты УПЧ - 1 | |
| 3.4 Усилитель второй промежуточной частоты УПЧ - 2 | |
| 3.4.1 Расчет схемы электрической принципиальной УПЧ - 2 | |
| 4 РАЗРАБОТКА ПЕЧАТНОЙ ПЛАТЫ УПЧ - 2 | 48 |
| 5 МОДЕЛИРОВАНИЕ РАБОТЫ УПЧ - 2 В СИСТЕМЕ OrCAD 9.1 | |
| 5.1 Задачи моделирования | |
| 5.2 Расчет частотной характеристики | |
| 5.3 Анализ шумов | |
| 5.4 Статистический анализ по методу Монте-Карло | |
| 5.5 Анализ наихудшего случая (Worst case) | |
| 5.6 Анализ чувствительности выходного напряжения цепи постоянного тока к разбросам параметров | |
| 5.7 Температурный анализ | |
| 5.8 Анализ работ УПЧ – 2 при нестабильном питающем напряжении | |
| 5.9 Моделирование работы АРУ – 2 |
| РЕФЕРАТ Пояснительная записка ......с., ..... рис., ..... табл., ..... источ., ..... прил. ПРИЕМНИК, КВ, СВЯЗЬ, ИНФРАДИН, МОДЕЛИРОВАНИЕ, OrCAD. Цель проекта – проектирование радиочастотного тракта инфрадинного приемника КВ диапазона. В процессе проектирования произведен выбор структурной схемы приемника. Выбраны в соответствии с результатами эскизного расчета и задания принципиальные схемы преселектора, УПЧ – 1, УПЧ – 2. Рассчитаны номиналы элементов схемы УПЧ – 2. Смоделирована работа схемы УПЧ – 2 в OrCAD 9.1. В организационно – экономической части рассмотрена экономическая эффективность двух методов проектирования УПЧ - 2, входящего в состав проектируемого КВ приемника: «классический», с использованием системы автоматизированного проектирования OrCAD. Проект выполнен с использованием программного обеспечения : Microsoft Word 2003, Компас 7+, PCAD 2001, OrCAD 9.1. | ||||||||||
| 2007 000 000 920 ПЗ | ||||||||||
| Изм | Лист | №докум. | Подп. | Дата | ||||||
| Разраб. | Радиочастотный тракт инфрадинного приемника Пояснительная записка | Лит. | Лист | Листов | ||||||
| Пров. | Никитин Н.П. | 2 | ||||||||
| УГТУ – УПИ кафедра РЭИС РТ - | ||||||||||
ПЕРЕЧЕНЬ СОКРАЩЕНИЙ
АМ – амплитудная модуляция
АРУ – автоматическая регулировка усиления
АЧХ – амплитудно-частотная характеристика
ВЦ – входная цепь
ВЧ – высокая частота
ГО – гражданская оборона
ГПД – генератор плавного диапазона
ЗК – зеркальный канал
КВ – короткие волны
ЛВЖ – легко воспламеняющиеся жидкости
ОЭ – общий эмиттер
ОИ – общий исток
ПЧ – промежуточная частота
ПЭВМ – персональная электронно - вычислительная машина
САПР – система автоматизированного проектирования
СДЯВ – сильно действующее ядовитое вещество
СК – соседний канал
СМ – смеситель
ТЗ – техническое задание
УПЧ – усилитель промежуточной частоты
УРЧ – усилитель радиочастоты
ФСС – фильтр сосредоточенной селекции
ЧС – чрезвычайные ситуации
ВВЕДЕНИЕ
За годы существования КВ радиосвязи (диапазон от 3 до 30 МГц) неоднократно высказывалось мнение, что другие средства связи превзойдут и даже вытеснят ее. Однако вопрос о ликвидации в обозримом будущем КВ связи не стоит практически ни в одной стране мира даже сейчас. Наоборот, последние годы характеризуются бурным развитием техники дальней связи, увеличением внимания к технической реконструкции КВ радиосвязи. Ряд недостатков радиосвязи в этом диапазоне объективно способствовали более быстрому развитию кабельных (в том числе и волоконно-оптических), радиорелейных и спутниковых систем связи. Тем не менее благодаря преимуществам этого вида связи перед другими, до настоящего времени не ослабевают ни внимание к нему со стороны организаторов связи и пользователей, ни усилия специалистов, направленные на ликвидацию или. по крайней мере. на уменьшение присущих ему недостатков. Основной причиной этого является правильная оценка КВ радиолиний как крайне важного резервного средства связи /2/.
Это определяется рядом свойств, которые делают КВ радиосвязь в определенных условиях незаменимой. Например, повреждение отдельных промежуточных станций радиорелейных линий при стихийных бедствиях или по другим причинам, а также выход из строя спутника могут привести к очень большим трудностям в общегосударственной сети связи или к полному нарушению ее функционирования на значительных участках территории.
Современная КВ радиосвязь находит широкое и разнообразное применение. В основном она обеспечивает следующие службы: магистральную, зоновую и местную радиосвязь, сеть радиовещания, службу стандартных частот, служебные линии для земных станций спутниковой связи, авиационную связь земля-воздух, морскую связь берег-судно, дипломатические службы, службы агентств новостей, службу радиосвязи железнодорожного транспорта, военную связь земля-воздух и берег-судно, межсудовую связь в
морском флоте, сеть радиосвязи Гидрометеослужбы, различные наземные подвижные радиослужбы, любительскую радиосвязь.
К преимуществам KB радиосвязи следует отнести оперативность установления прямой связи на большие расстояния, простоту организации радиосвязи с подвижными объектами, возможность обеспечения связи через большие труднодоступные пространства (зоны повышенного заражения. труднопроходимые водные и горные районы, лесные завалы), высокую мобильность средств KB радиосвязи, довольно простую восстанавливаемость связи в случае нарушения (в результате воздействия как случайных. так и преднамеренных помех) и низкую стоимость одного канала на километр дальности связи. Особое значение приобретает KB радиосвязь в чрезвычайных ситуациях - при организации и проведении аварийно-спасательных работ, координации действий, различных организаций и служб в районах стихийных бедствий (землетрясений, наводнений, крупных снежных и селевых лавин на промышленные и жилые районы) /15/.
Одновременно КВ связи присущи и такие недостатки, как резкое затухание сигнала на трассе радиосвязи. различный характер замирания сигнала, ограниченная ёмкость используемого диапазона частот. Качество связи существенно зависит также от времени суток, года и состояния ионосферы. Кроме того, системы KB радиосвязи характеризуются чувствительностью к случайным и преднамеренным помехам, а также высотным ядерным взрывам, малым отношением скорости передачи к занимаемой полосе частот, значительной доступностью для средств радиоразведки и одновременно малым отношением сигнал - помеха в точке приема. Пути устранения этих недостатков, в принципе, и определяют те направления, по которым в настоящее время ведется поиск мер по повышению эффективности KB радиосвязи. В зарубежной печати отмечается, что возрождение интереса к KB связи в настоящее время объясняется еще и установленной в ходе исследований уязвимостью в военное время спутниковых систем связи, получивших в 80-е годы весьма широкое распространение /15/.
Основная цель данного дипломного проекта – проектирование радиочастотного тракта инфрадинного радиоприемника. Достаточного высокие требования к некоторым характеристикам радиоприемного устройства делают необходимым заимствование методов, которые используются при проектировании профессиональных приемников КВ. В данном дипломном проекте будет применена система автоматизированного проектирования OrCAD для моделирования и анализа работы УПЧ – 2.
Век 21 – век катастроф техногенных, природных, террористических и, конечно же, противостояния этим катастрофам. Можно абсолютно точно сказать, что приемники КВ – диапазона являются частью комплекса мер по предупреждению катастроф. В условиях, когда работа других видов связи может быть парализована, КВ связь останется надежным инструментом обеспечивающим безопасность человека.
1 ВЫБОР И ОБОСНОВАНИЕ СТРУКТУРНОЙ СХЕМЫ ПРИЕМНИКА
Современные радиоприемники строятся по супергетеродинной схеме. Все супергетеродинные приемники состоят из трех основных частей: радиочастотного тракта, демодулятора и устройств регулирования. Радиочастотный тракт состоит из входной цепи, усилителя радиочастоты (может отсутствовать), смесителя, гетеродина, преобразователя частоты и усилителя промежуточной частоты. Для одновременного выполнения высокого требования к избирательности по зеркальному и соседнему каналам приема часто применяют супергетеродин с двойным преобразованием частоты.
Основой для выбора структурной схемы являются требования к стабильности частоты настройки, требования к уровню шумов гетеродина, сложности регулировок, себестоимости и др. При выборе структурной схемы следует учитывать, что нестабильность настройки приемника и, следовательно, частотная точность радиолиний определяется в основном гетеродином /7/.