Расчет сквозной полосы пропускания приемника

Полоса пропускания линейного тракта приемника П определяется шириной спектра сигналов , доплеровского сдвига частоты Δ f _д и нестабильностью частот настройки узлов приемопередающего тракта :

П =  + g Δ f _д + ,

Δ f _д» Δ f _{д max} = (f _max + )×(Vr / c),

где f _max – максимальная несущая частота сигнала; Vr – модуль максимальной радиальной скорости сближения или удаления передатчика и приемника; с – скорость света; параметр g=2 для радиолокационных приемников, g=1 для прочих подвижных приемников или передатчиков (Vr ¹ 0), либо g=0  при Vr = 0.

Полоса сигнала  определяется видом сигнала и характером его модуляции. Примеры оценки  для некоторых видов излучения приведены в табл. 3.1.

Таблица 3.1

Расчет ширины спектра сигнала

Вид модуляции	Расчетная формула
Двухполосная АМ
Однополосная АМ
Частотная модуляция	» 2 (), ψ = D f W /
ЧМ стереовещание	2 ( + F пн) (), ψ = D f W / ( + F пн)
Телеграфный сигнал c АМн	» (1…3) B
Телеграфный сигнал c ЧМн	» 2D f Д + a B
Телеграфный сигнал c ФМн	» 1,5 B
Импульсный сигнал

При амплитудной модуляции ширина спектра сигнала  определяется только значением верхней частоты модуляции . При частотной модуляции следует также учитывать индекс модуляции ψ, равный отношению девиации частоты D f _W к . При ЧМ стереовещании комплексного сигнала с пилот-тоном значение частоты поднесущей F пн принимается равным 38 кГц, для сигнала с полярной модуляцией F пн = 31,25 кГц, при D f _W = 50 кГц.

Для цифровых данных учитываются параметры: a = (3…5) – число гармоник принимаемого сигнала; B – скорость передачи информации в бодах (бит/с). Примерная оценка полосы частот линейного тракта, занимаемой импульсным сигналом радиолокационных приемников, производится либо по его длительности τ (в приемниках обнаружения цели), либо по времени установления выходного импульса приемника τ_У (в измерительных приемниках).

Современная профессиональная приемопередающая аппаратура имеет высокую частотную стабильность, что связано с применением синтезаторов частот. Поэтому для профессиональных приемников нестабильность  можно не учитывать.

Для радиовещательных приемников, не имеющих синтезатора частоты, нестабильности настройки отдельных узлов суммируются в среднеквадратическом смысле:

,

что связано со случайным характером абсолютной нестабильности частоты сигнала Δ f_И и гетеродина Δ f_Г, нестабильности настройки частоты гетеродина Δ f_ГН = (0,003…0,01) f_{Г max}, абсолютной погрешности Δ f_УПЧ = (0,0003…0,003) f _П настройки УПЧ на промежуточную частоту f _П.

Обычно это приводит к расширению требуемой полосы линейного тракта приемника на 10…20 %. Поэтому в эскизном расчете для приемников в области ДВ и СВ вещательных диапазонов допустимо принимать, что

П = (1,1…1,2) .

В диапазонах СВЧ и УКВ для принятия решения о необходимости АПЧ желательно точнее оценить величину . При этом следует учесть, что транзисторный гетеродин без кварцевой стабилизации имеет относительную нестабильность частоты порядка 10 ^‑3 … 10 ^‑4 в диапазоне частот ниже 30 МГц и 10 ^‑2 … 10 ^‑3 в диапазоне частот выше 30 МГц. Применение кварцевой стабилизации позволяет уменьшить величину относительной нестабильности до 10 ^‑5 … 10 ^‑7.

Расширение полосы пропускания свыше 10…20 % требует, как правило, применения системы АПЧ, тогда для обычной АПЧ нестабильности уменьшаются в K_АПЧ = (15…25) раз:

П =  + (g Δ f _д + ,) / K_АПЧ.

При использовании фазовой системы АПЧ коэффициент подстройки частоты K_АПЧ à ¥, тогда П» .