Комбинационные каналы приема.

В общем случае реальный перемножитель вносит нелинейные искажения как во входное колебание, так и в колебание гетеродина. Эти колебания обогащаются своими гармониками. Поэтому в перемножителе осуществляется перемножение совокупности гармоник колебания гетеродина и входного колебания.

В результате на выходе перемножителя образуется совокупность спектральных компонентов, частоты которых являются линейными комбинациями частот колебаний гетеродина и входного колебания.

где n и m – 0,1,2,3,4,… - целые числа.

Для дальнейшей обработки сигнала представляют интерес те спектральных компоненты, которые пройдут через полосовой фильтр смесителя.

Определим те значения частот входного колебания, для которых выполняется данное условие.

 

В частном случае для m=n=1 имеет место прием сигнального и зеркального колебания. Если же m и n > 1, то говорят, что имеет место прием по комбинационным каналам приема или присутствуют комбинационные помехи.

Комбинационные помехи подавляются до преобразователя частоты полосовым фильтром.

Так как с ростом значений m и n наблюдается тенденция уменьшения уровня гармоник, то наиболее “неприятными” для приема помехами являются те, у которых m+n не вилика.

 

 

7. Супергетеродин с двукратным преобразованием частоты.

УПЧ1

См1

Преселектор

Структура супергетеродина с двухкратным преобразованием частоты.

 

УПЧ2

См2

   [f_C]                                                              [f_ПЧ]                                                   [f_ПЧ2]

 

 

 

 

                                                                                

 

По сути, данная структура – последовательное соединение двух линейных трактов с однократным преобразованием частоты.

Преселектор обеспечивает подавление первой зеркальной помехи (первое преобразование частоты).

УПЧ1 выполняет роль преселектора для второй структуры супергетеродина. Он обеспечивает подавление второй зеркальной помехи (второе преобразование частоты).

Рассмотрим зависимость уровня подавления помех от выбора промежуточных частот.

.

.

Сравним уровни подавления помех в структуре с однократным и с двухкратным преобразованием частоты.

Покажем, что в двухкратном степень подавления выше.

 - с однократным,

 - с двухкратным.

 

двухкрат. однократ.

.

Доказано, что если степень подавления зеркальной помехи в структуре с однократным преобразованием частоты равна степени подавления первой зеркальной помехи в структуре с двухкратным преобразованием частоты, то степень подавления всех помех с двухкратным преобразованием частоты больше, чем в однократном преобразовании частоты.

Если подбором промежуточных частот не удается обеспечить требуемые уровни подавления зеркальных и соседних помех, то переходят к структуре с трехкратным преобразованием частоты.

 

Инфрадин.

В ряде случаев приходится перестраивать приемник в очень широком диапазоне частот (1,5 – 30 МГц – КВ связь).

Если количество поддиапазонов велико, то в состав преселектора входит большое количество полосовых фильтров или переключаемых катушек индуктивности, а также большое количество коммутационных элементов высокого качества (они должны работать со слабыми сигналами).

В этом случае все наиболее мощные каналы побочного приема оказываются за пределами частотного диапазона приемника, поэтому их можно подавить простым полосовым фильтром, полоса пропускания которого равна рабочему диапазону приемника.

                                              

     АЧХ преселектора                                         

                                                   

                                                                          

                              

                                                                 

 

Следует, что зеркальная помеха и помеха прямого прохождения оказываются за пределами частот приемника, следовательно, установив в преселекторе полосовой фильтр с полосой, равной -  мы обеспечиваем подавление всех указанных побочных помех.

Недостатки:

1. Чтобы обеспечить хорошее подавление соседних помех используют двойное преобразование частоты, которое характеризуется малой второй промежуточной частотой. Инфрадин – это как правило структура с двухкратным преобразованием частоты.

2. Так как фильтр приемника имеет широкую полосу, то мощность помех очень большая, высока вероятность нелинейного режима работы УРЧ и смесителя. Чтобы исключить нелинейный режим приборы УРЧ используют с широким динамическим диапазоном.

3. Так как частота гетеродина очень велика, то становится и большой абсолютная нестабильность частоты гетеродина. Колебания частоты гетеродина приводит к колебанию промежуточной частоты.

 

 

                              АЧХ УПЧ2   

                                                       расширенная АЧХ

                                  

                                                спектр сигнала

                          

                                 

Чтобы исключить искажения спектра сигнала при колебаниях промежуточной частоты приходится расширять полосу пропускания фильтра УПЧ2, при этом снижается степень подавления соседних помех, увеличивается мощность шума в полосе пропускания, следовательно, снижается отношение с/ш на выходе линейного тракта, что ведет к потере чувствительности.

Чтобы уменьшить абсолютную нестабильность частоты генератора применяют дорогостоящий синтезатор частоты.

Инфрадины широко применяются в коротковолновых связях.