100 ГГц, иа отражательных клистронах - на частотах 3...,SO ГГц. Окончательное решение о выборе гетеродина принимают посде проверки чувствительности приемника.

Величина бн определяется, в основном, точностью настройки контура гетеродина механизмом настройки или погрешностью установки частоты настройки приемника по его шкале (обычно бд = 0,003 ... 0,01). Если предполагается настройка приемника оператором по принимаемому сигналу, принимают = 0.

Величина 6 p зависит главным образом от температурного коэффициента индуктивности катушек контуров тракта ПЧ (обычно бщ, = 0,0003 ... 0,003).

Если необходимая полоса пропускания линейного тракта существенно больше реальной ширины спектра принимаемого сигнала, окончательное решение о выборе полосы пропускания принимают на последующих этапах проектирования структурной схемы приемника. Уменьшая полосу пропускания линейного тракта приемника, можно повысить чувствительность и селективность приемника. Однако при этом повышаются требования к стабильности частоты гетеродинов. При проектировании сложных приемников, например профессиональных связных, это противоречие можно разрешить при использовании синтезаторов частоты, а в более простых приемниках - системы автоматической подстройки частоты (АПЧ).

Необходимая полоса пропускания линейного тракта в приемнике с АПЧ

Л= AF, + (2A/-f Д/зз )/йдпч. где Апч - коэффициент АПЧ.

Обычно для устойчивой работы системы АПЧ выбирают йдпч~ 0 ... 20, причем верхняя граница значений соответствует довольно сложным системам АПЧ.

При использовании фазовой автоматической подстройки частоты можно принимать П г AF.

Необходимая полоса пропускания перестраиваемого тракта СЧ в диапазонном приемнике без АПЧ

где Д/д - запас на неточность сопряжения настроек контуров тракта СЧ и гетеродина, а в приемнике с АПЧ

Ясч = Д/е + 2Д/д + 26Л+А^н. с-

Полоса пропускания неперестраиваемого тракта СЧ выбирается равной интервалу частот поддиапазона.

2.3. Определение структуры тракта сигнальной частоты по требованиям к чувствительности

Расчет допустимого коэффициента шума приемника

В диапазонах ДВ, СВ и KB чувствительность приемников ограничена внешними помехами (промышленными и атмосферными) и собственными шумами, причем обычно в диапазонах ДВ и СВ (а иногда и KB) уровень внешних помех иа входе приемника оказывается больше приведенного к входу уровня

шумов приемника даже без УСЧ. Поскольку приемники J\B, СВ, KB относительно узкополосны, в первом приближении можсо считать, что внешние помехи имеют такой же характер на выходе селективной системы, как и собственные шумы. В этом случае для получения требуемой чувствительности со входа внешней антенны коэффициент шума приемника не должен

превышать значения

Ш

доп

(2.3)

где V - минимально допустимое отношение средних квадратических значений напряжений сигнала и помехи (С/П) на входе детектора; - удельная напряженность поля внешних помех (см. п. 1.1); /7 - шумовая полоса пропускания линейного тракта приемника.

Значения у определяют в зависимости от вида и параметров модуляции сигнала и минимально допустимого отношения С/П на выходе приемника (см. гл. 12-14). При разработке структурной схемы приемника можно принять /7ц, 1,1 Я.

Если чувствительность задана напряженностью поля сигнала

(2.4)

Очень часто чувствительность задают без учета внешних помех. В таких случаях в (2.3) и (2.4) полагают Ч„ = 0.

При большом уровне внешних помех второе слагаемое в (2.3) и (2.4) может оказаться больше, чем первое. В таком случае невозможно обеспечить требуемую чувствительность при выбранной полосе пропускания линейного тракта и необходимо уменьшать, если возможно, полосу пропускания, повышая требования к стабильности частоты гетеродинов нли применяя АПЧ гетеродина.

В диапазонах метровых и более коротких воЛн для достижения требуемой чувствительности

доп = -рФ [(PAplkT.n-) - д -f 1]. (2.5)

Таблица 2.3. Погонное затухание волноводов н коаксиальных кабелей

где К^ф - коэффициент передачи мощности фидерной линией (волноводом), соединяющей антенну с входом приемника; /д-относительная шумовая температура антенны (см. п. 1.1,). Коэффициент

где с/ф - общее затухание сигнала в антенно-фидерном тракте, дБ.

Погонное затухание в волноводах и кабелях можно определить по табл. 2.3. Каждое фланцевое соединение в волноводе вносит затухание 0,02... 0,04 дБ, вращающееся соединение - 0,04...0,08 дБ, разъемное соединение коаксимального кабеля - 0,005...0,001 дБ. Значения у я определяют

так же, как и для диапазонов ДВ, СВ, КВ.

Для приемников, работающих на частотах более 1 ГГц, влиянием внешних помех обычно можно пренебречь и, следовательно, принять /д = 1.

Выбор активных элементов и схем их включения

При выборе активных элементов для тракта СЧ необходимо учитывать диапазон рабочих частот, требования по чувствительности, многосигиаль-ной селективности, экономичности питания, надежности, габаритным размерам и массе. Диапазон рабочих частот определяет возможность применения транзисторов, которые позволяют выполнить остальные требования. При высоких требованиях к чувствительности целесообразно использовать мощные полевые транзисторы, отличающиеся сравнительно большой крутизной проходной характеристики. Следует выбирать транзисторы с возможно меньшим коэффициентом шума. Целесообразно также применять каскодные схемы включения полевых транзисторов и гибридные схемы, сочетающие полевые и биполярные транзисторы. Если, кроме того, предъявляются жесткие требования по многосигнальной селективности, необходимо сопоставлять шумовые, усилительные и нелинейные параметры активных элементов выбранной серии. Лучшими являются активные элементы, характеризующиеся меньшими значениями отношения сопротивления шума к входному сопротивлению, относительной шумовой температуры или непосредственно коэффициента шума. По усилительным свойствам лучшими являются активные элементы с большими значениями отношения крутизны к проходной емкости 5/CpQjj и отношения крутизны к сумме входной и выходной емкостей S/(C-{- Cgjjjj). Первый параметр определяет максимальное устойчивое усиление, второй - широкополосность. Коэффициент усиления- мощности зависит от отношения S/GG. Лучшими по нелинейным параметрам являются полевые транзисторы. Нелинейные параметры в справочниках не приведены. Их можно определить путем измерений.

Следует отметить, что требования по указанным выше параметрам к активному элементу для второго каскада приемника могут быть существенно ниже, чем для первого. При достаточно малом коэффициенте шума и болы шом коэффициенте усиления мощности первого каскада влияние второго каскада иа общий коэффициент шума мало. Поскольку второй каскад лучше защищен от помех с большими расстройками, требования к нелинейнык свойствам также могут быть ниже.