|
Kategorie: Diplomové, bakalářské práce |
Tento dokument chci!
Tato diplomová práce se zabývá teoretickým rozborem základních parametrů přijímačů, architekturou vstupních obvodů a digitalizací signálů. Podle zadání je navrženo blokové schéma analogového vstupního dílu softwarového přijímače s již konkrétními součástkami a je spočítána celková bilance tohoto zapojení. Následně jsou navrženy a prakticky realizovány jednotlivé části celého systému. Jedná se o sadu čtyř vstupních filtrů pro pásma: krátké vlny do 30 MHz, 87,5-108 MHz, 144-148 MHz a 174-230 MHz. Hlavním bodem návrhu je obvod obsahující nízkošumové zesilovače, přepínače a dva zesilovače s řiditelným zesílením. Převážně jsou použity integrované obvody od firmy Analog Devices. Pro ovládání jednotlivých přepínačů a řiditelných zesilovačů byl navržen samostatný přípravek, který je s hlavním obvodem propojen kabelem. V poslední fázi byl celý systém i jeho jednotlivé části podrobeny měření. Zejména díky množství osazených SMA konektorů je možno změřit jednotlivé části systému a také máme možnost ho částečně modifikovat.
dobré poznamenat, výkon šumu
v rádiovém kanále vzrůstá lineárně zvětšující šířkou zpracovávaného pásma.2)
Úroveň tepelného šumu při teplotě 290 šířce pásma je:
Hz/dBm174)2901038,1log(10)log(10 23
−=⋅⋅⋅=⋅⋅= −
TkPnoise (2.3)
„Rádiový přijímač šumovým číslem šířkou pracovního kanálu tedy
mohl zpracovat minimální detekovatelný signál úrovni -174 dBm, odstupem
tohoto signálu šumu dB, protože kvůli termodynamickým jevům zároveň ním
injektován vstupu přijímače šumový výkon -174 dBm šířky pásma (při
teplotě °C).5)
.“ [1]
Zpracovávaný signál prochází přijímači filtrem šířkou pásma kHz pásma a
společně ním pracovním kanálu objeví šum. Nejprve ale provedeme odvození šumové
bilance přijímače. Dosažitelný šumový výkon reálném odporu, tomto případě na
vstupu přijímače, následující.1)
Na výstupu přijímače tento šum zesílen zvětšen (úměrně výkonovému
zisku přijímače úměrně šumovému faktoru přijímače).
GBTkFGBTkGBTkFP outnoise ⋅⋅⋅⋅−+⋅⋅⋅=⋅⋅⋅⋅= )1(_ (2.
BTkPnoise ⋅⋅= (2.
dBm13143174
]dBHz)[log(10]dBm/Hz[174 ___
−=+−=
⋅+−= fltselmainINnoise BP
(2.
dBm1211043174
]dB[]dBHz)[log(10]dBm/Hz[174 ___
−=++−=
+⋅+−= NFBP fltselmainINnoise
(2.19
2 NÁVRH USPOŘÁDÁNÍ VSTUPNÍHO DÍLU
2. Při uvažování šumového čísla dB
musíme předchozí vztah upravit následovně.1 Parametry dynamického rozsahu
Při výpočtech jsem vycházel zdroje [1]
Jak již bylo řečeno hlavním návrhovým hlediskem dynamický rozsah, který se
snažíme docílit pokud možno největší. Uvádí se, šumové číslo umožňuje dosažení maximální použitelné
citlivosti krátkých vlnách, zatímco přijímače pracující pásmech velmi krátkých vln
a vyšších potřebují šumové číslo nejmenší.4)
Nárůst šumu téměř (10log(20000)) při šířce pásma pracovního kanálu
20 kHz
