Помогите упорядочить структуру приемника., Нужна консультация про доставаемым элементам. Опции

[diwil]

Уважаемое сообщество!

Я не специалист в приемниках, однако хорошо знаю, что делать до входа МШУ и после выхода квадратурного детектора. Поэтому мне нужна помощь в упорядочивании моих мыслей относительно приемника с довольно-таки широкой полосой - 60МГц и работающего в диапазоне 150МГц.
Принимать узкополосную (+-1.5кГц) АМ,ЧМ,ОБП.

Я не знаю ничего про ПЛИС. Устройство должно быть как минимум возимое

Что у меня есть:
- входной фильтр 7ого порядка 120-180MHz
- PCM1804 - 48kHz, stereo, 24bit ADC
- ADSP-BF532 @ 400Mhz

Теперь, мои мысли по поводу структурной схемы такие: (Я буду жирным выделять вопросы)

Поскольку у меня есть АЦП и мне нужно принимать только узкополосные сигналы, то можно после фильтра ВЧ поставить МШУ, а за ним квадратурный смеситель (типа бюджетного SDR). НО! тогда в низкочастотном тракте надо применять сильно идеентичные усилители с АРУ, коэффициентом усиления порядка 120дБ и глубиной АРУ около 60дБ. Это мне кажется задачей сложно реализуемой.

Поэтому:
- на входе МШУ - MGA53543 - 20dB, NF 1.5dB
- далее смеситель от mini-circuits, ибо они имеют хороший динамический диапазон.
Или я не прав? Какой другой?
- Поскольку ВЧ полоса широкая, то мне кажется, что ПЧ должна быть в районе 50-80 МГц,
а первый генератор сделать на ADF4350. Или можно что по-дешевле применить?
- Далее фильтр ПЧ. Желательно узкополосный. Какой посоветуете?
я не могу найти ничего подходящего, кроме ФП1П1-..., но их никогда в руках не держал.
- За фильтром ПЧ еще один MGA53543. Или на низких частотах лучше будет работать другой? Какой?
- потом пару AD603 с АРУ. В этом случае до этой точки полное усиление получается около 116дБ.
При этом глубина регулировки АРУ примерно 84дБ. Есть ли более лучшее решение?
- далее квадратурный детектор типа AD5387. Может есть что-то более простое?
Мой опыт работы с 74HС4066 показывает, что она сильно шумит и не будет работать на 50 МГц.
- за ним 2 х ФНЧ с частотой среза около 5кГц. и УНЧ типа AD8674.
- и потом АЦП.
- потом BlackFin

Поскольку я могу оценивать частоту НЧ сигнала в процессоре, то каких-либо "супер" требований к стабильности частоты (скорее к точности установки частоты) всех генераторов не предъявляется, ибо я ее могу всегда оперативно скорректировать. Однако, в этом случае первый генератор должен быть очень плавно перестраиваемый. Поэтому мне и кажется, что это должен быть ADF4350.


В настоящее время основной проблемой является поиск узкополосного фильтра ПЧ.

Кто что скажет и/или присоветует?

Заранее благодарен.

[ledum]

Хорошо, прикинем тракт, ежели что, коллеги-форумчеги меня замочат в сорти... кгм аккуратно поправят.
Пусть номинальное напряжение на PCM1804 1.75В rms (5Vp-p*0.7/2). Динамический диапазон с запасом пусть
будет 100дБ. Значит усиленная шумовая дорожка от входного тракта будет допустима на уровне где-то 17.5мкВ.
Оценим полосу приемника. Пусть нестабильность гетеродина +-30ppm. Гетеродин выберем выше сигнала,
ПЧ - 45МГц - плохо, конечно, гетеродин попадает в полосу входного сигнала, ну понадеемся на авось - хорошо
заэкранировали, питание отфильтровали и т.д. Значит гетеродин будет 165 - 225МГц.Макс. отклонение 225МГц*3Ехп-5
- почти 7КГц Значит полоса приемника при полосе сигнала 3 КГц должна быть
7(допуст. уход снизу)+3+7(допуст. уход сверху)=17кГц Упс. Не-е-а берем термокомпенсированую опору с +-5ppm
получим 225МГц*5ехп-6=1.1кГц, значит полоса 1.1+3+1.1=5.2кГц - пусть будет фильтр с полосой 7.5кГц.
Входное сопротивление 50 Ом шумит аки зверь - минус 174дБм в полосе 1Гц, охлаждать до жидкого гелия не будем,
примем как данное. Полоса 7500Гц добавит 10lg7500=39дБ.Займемся шумами входа. Пусть МШУ имеет 1дБ кш и 24дБ
усиления - SPF-5122, SPF-5043. Рассмотрим два варианта смесителей - наихудший из активных AD8343
IP3-21dBm, K-5.5dB, Kш-10dB, и один из лучших пассивных - ADE-1HW при 17дБм гетеродина(которые еще надо получить) IIP3-27dBm, K- минус 6 дБ, Кш при Кш УПЧ с диплексором порядка 2дБ будет 8дБ.
Кш тракта на AD8343 10log(1.258+(10-1)/251)=1.1 дБ
Кш тракта на ADE-1HW 10log(1.258+(6.3-1)/251)=1.1 дБ
Значит шумовая дорожка на выходе AD8343 будет -174+39+1.1+24+5.5=-104.4дБм или около 2.6 мкв, т.е.
усилить до уровня рабочего диапазона АЦП достаточно на 20lg(17.5/2.6)=16дБ.(Фильтр
не учитываю - не знаю параметров).
Точка IP3 - это когда бы выровнялись продукты интермодуляции сигналов с самими сигналами, обычно недостижима
из-за компрессии, но нам это не надо, достаточно знать, что продукты интермодуляции 3-го порядка нарастают
(убывают) в 3 раза быстрее, чем сигналы. Так при IP3 20дБм при сигналах 0 дбм продукты будут на минус 40 дБм,
при сигналах минус 20дБм, продукты - на минус 100дБм. Нас интересует момент, когда продукты сравняются с шумами,
сигналы при этом опустятся только на одну треть от разницы IP3 и уровня шумов, т.е. составят 2/3 от этой разницы.
Таким образом, динам. диапазон с AD8343 будет (21-(-104.4))*2/3=83.6дБ, что не так уж и плохо. С LT5521 будет на
дециБелл 7 больше.
Шумовая дорожка на выходе ADE-1HW -174+39+1.1+24-6=-116дБм или 0.71 мкВ, что потребует усиления
на 20lg(17.5/0.71)=28дБ в тракте ПЧ. Динам. диапазон по выходу - ((27-6(потери преобразования))-(-116))*2/3=91дБ,
но это ценой гораздо более мощного гетеродина.

[diwil]

Хорошо, прикинем тракт, ежели что, коллеги-форумчеги меня замочат в сорти... кгм аккуратно поправят.
Пусть номинальное напряжение на PCM1804 1.75В rms (5Vp-p*0.7/2). Динамический диапазон с запасом пусть
будет 100дБ. Значит усиленная шумовая дорожка от входного тракта будет допустима на уровне где-то 17.5мкВ.
Оценим полосу приемника. Пусть нестабильность гетеродина +-30ppm. Гетеродин выберем выше сигнала,
ПЧ - 45МГц - плохо, конечно, гетеродин попадает в полосу входного сигнала, ну понадеемся на авось - хорошо
заэкранировали, питание отфильтровали и т.д. Значит гетеродин будет 165 - 225МГц.Макс. отклонение 225МГц*3Ехп-5
- почти 7КГц Значит полоса приемника при полосе сигнала 3 КГц должна быть
7(допуст. уход снизу)+3+7(допуст. уход сверху)=17кГц Упс. Не-е-а берем термокомпенсированую опору с +-5ppm
получим 225МГц*5ехп-6=1.1кГц, значит полоса 1.1+3+1.1=5.2кГц - пусть будет фильтр с полосой 7.5кГц.
Входное сопротивление 50 Ом шумит аки зверь - минус 174дБм в полосе 1Гц, охлаждать до жидкого гелия не будем,
примем как данное. Полоса 7500Гц добавит 10lg7500=39дБ.Займемся шумами входа. Пусть МШУ имеет 1дБ кш и 24дБ
усиления - SPF-5122, SPF-5043. Рассмотрим два варианта смесителей - наихудший из активных AD8343
IP3-21dBm, K-5.5dB, Kш-10dB, и один из лучших пассивных - ADE-1HW при 17дБм гетеродина(которые еще надо получить) IIP3-27dBm, K- минус 6 дБ, Кш при Кш УПЧ с диплексором порядка 2дБ будет 8дБ.
Кш тракта на AD8343 10log(1.258+(10-1)/251)=1.1 дБ
Кш тракта на ADE-1HW 10log(1.258+(6.3-1)/251)=1.1 дБ
Значит шумовая дорожка на выходе AD8343 будет -174+39+1.1+24+5.5=-104.4дБм или около 2.6 мкв, т.е.
усилить до уровня рабочего диапазона АЦП достаточно на 20lg(17.5/2.6)=16дБ.(Фильтр
не учитываю - не знаю параметров).
Точка IP3 - это когда бы выровнялись продукты интермодуляции сигналов с самими сигналами, обычно недостижима
из-за компрессии, но нам это не надо, достаточно знать, что продукты интермодуляции 3-го порядка нарастают
(убывают) в 3 раза быстрее, чем сигналы. Так при IP3 20дБм при сигналах 0 дбм продукты будут на минус 40 дБм,
при сигналах минус 20дБм, продукты - на минус 100дБм. Нас интересует момент, когда продукты сравняются с шумами,
сигналы при этом опустятся только на одну треть от разницы IP3 и уровня шумов, т.е. составят 2/3 от этой разницы.
Таким образом, динам. диапазон с AD8343 будет (21-(-104.4))*2/3=83.6дБ, что не так уж и плохо. С LT5521 будет на
дециБелл 7 больше.
Шумовая дорожка на выходе ADE-1HW -174+39+1.1+24-6=-116дБм или 0.71 мкВ, что потребует усиления
на 20lg(17.5/0.71)=28дБ в тракте ПЧ. Динам. диапазон по выходу - ((27-6(потери преобразования))-(-116))*2/3=91дБ,
но это ценой гораздо более мощного гетеродина.

О! то что хотел
Примного благодарен.

Однако осталось несколько вопросов:
- не могу найти описание spf-5122, да и сайт сирензы не отвечает. rfmd тоже не работает. но это я еще поищу... Кстати, как они себя ведут на низких частотах? Нашел! Мне 5043 нравится больше из-за корпуса.
- если применять LT5521, то какие лучше покупабельные трансформаторы использовать на входе и выходе ПЧ? Допустим, что ПЧ будет 70МГц, ибо боюсь, что если местный гетородин будет попадать в рабочую полосу, то он заткнет входной усилитель и... вот...
- Выход смесителя нагружаем фильтром. А вот за фильтром на сколько усиливать? AD603?


Итого получается так (не пропустил ли чего):
- антенна
- вх. фильтр 7ого порядка 118-178МГц
- spf-5044
- LT5521 .... вопрос с трансформаторами пока что остался
- фильтр ПЧ на 60-70МГц. пока не нашел какой
- усилитель постоянный на выход фильтра ПЧ. какой, кстати?
- 2 х AD603 - типа АРУ 84дБ
- ADL5387
- счетверенный операционник с ФНЧ
- PCM1804... только вот думаю, надо ли столько бит? ведь и 16ю получается как в аттаче (правый канал - до обработки, левый - после)

Прикрепленные файлы

 out2.wav ( 160.67 килобайт ) Кол-во скачиваний: 34