Оценка реальной чувствительности приемника

Численно чувствительность оценивается минимальным уровнем входного сигнала, обеспечивающим заданную выходную мощность при определенных условиях. При этом под реальной чувствительностью приемника понимают чувствительность, определяемую при заданном отношении С/Ш h₀ на выходе УТ. Поскольку по определению чувствительность – это мощность, при которой на выходе УТ обеспечивается требуемые P_{c вых} и h₀, реальная чувствительность, ограниченная внутренними шумами:

 

(4.1)

 

Для определения реального коэфициента шума необходимо использовать программную среду Multisim 12. Чтобы получить график с коэффициентом шума, необходимо сначала запустить: Моделирование – Вид анализа – Шумов. Затем: Моделирование – Постпроцессор – Вкладка (Графопостроитель) – Кнопка (Расчитать). Результаты расчета приведены на рисунке 4.1 и 4.2.

 

Рисунок 4.1 - График коэфициента шума преселектора.

 

Рисунок 4.2 – Положение курсора.

 

Анализируя график, (и как видно о положению курсора на рисунке 4.2) делаю вывод: на рабочей частоте 1,0635 Мгц уровень шумов преселектора равен порядка 32,1743 дБ.

Расчеты провожу в программной среде MathCad 15.

Начальные данные для расчета:

 

E = 30 мкВ – минимальное допустимое напряжение со входа внешней антенны;

f₀ = 1,0635 МГц- рабочая частота;

Δf = 1,077 МГц- полоса частот;

Ш = 32,1743 дБ- коэффициент шума.

 

Рассчитываю уровень внешнего шума антенны по формуле (1.14):

Pn1(f) = -103,073 дБм

Рассчитываю уровень внутреннего шума приемника по формуле (1.15):

Pn2(Ш) = -121,333 дБм

Определяю пороговую чувствительность приемника по формуле (1.16):

Pn3 = -153,508 дБм

Определяю общий уровень шума или пороговую чувствительность приемника по формуле (1.17):

Pn(f,Ш) = -103,009 дБм

Перевожу полученные единицы в вольты (1.18) и сравниваю с требованиями ТЗ:

-103,009 дБм = 1,581 мкВ

Тогда отношение сигнал/шум (1.19):

С/Ш = 25,569 дБ

Полученный результат минимального значения напряжения сигнала на входе приемника при реальной чувствительности, схожий с результатом при коэффициенте шума Ш=10, удовлетворяет заданному ТЗ. Как следствие дорогостоящие малошумящие усилители (МШУ) не требуют установлению на вход антенны.

Заключение

В ходе работы над курсовым проектом сначала были выполнены предварительные расчеты, позволившие выбрать и обосновать структурную схему радиоприемника по исходным данным технического задания, получены исходные данные для расчета преселлектора, усилителя промежуточной частоты. В курсовом проекте дана оценка коэффициенту шума приемника, рассчитана система АРУ. Так же были определены основные требования к блоку АЦП. Были составлены: структурная схема приемника; принципиальная схема усилителя первой промежуточной частоты; принципиальная схема преселектора с перечнями элементов.

Спроектированный инфрадинный приемник удовлетворяет требованиям технического задания.