Составители: О.В. Матвеева, кандидат технических наук, доцент

Составители: О.В. Матвеева, кандидат технических наук, доцент

В.В. Логвинов, кандидат технических наук, доцент

 

 

Моcква 2006

 

Аннотация

 

В упрощенном изложении представлены принципы построения, основные схемотехнические и системотехнические решения и теоретические основы радиоприемных устройств. Рассмотрены структурные схемы радиоприемных устройств различного назначения с использованием современных принципов построения и элементной базы.

Для студентов вузов и факультетов телекоммуникаций.

 

ОГЛАВЛЕНИЕ

 

Раздел 1 Основные положения

Глава 1	Общие сведения о радиоприемном устройстве
	1.1. Назначение и структура радиоприемного устройства
	1.2. Классификация РПрУ
Глава 2	Основные качественные показатели
	2.1. Основные показатели усилительных устройств
	2.2. Качественные показатели РПрУ
Глава 3	Структурные схемы радиотракта приемника   Раздел 2 Радиотракт.
Глава 4	Входные цепи РПрУ
	4.1. Назначения, виды и характеристики ВЦ
	4.2. Способы настройки и перекрытия диапазона
	4.3. Анализ одноконтурной входной цепи
	4.4. Условия обеспечения максимума резонансного коэффициента передачи ВЦ
Глава 5	Резонансные усилители
	5.1. Назначение и виды резонансных усилителей
	5.2. Коэффициент усиления и АЧХ одноконтурного резонансного усилителя
	5.3. Устойчивость одноконтурного резонансного усилителя
Глава 6	Преобразователи частоты.
	6.1 Назначение, структурная схема, принцип работы преобразователя частоты
	6.2 Частотная характеристика преобразователя частоты
	6.3 Примеры схемных решений преобразователей частоты Раздел 3 Детекторы.Регулировки.РПрУ различного назначения
Глава 7	Амплитудные детекторы и ограничители
	7.1 Основные характеристики амплитудных детекторов
	7.2 Диодный АД. Принцип работы
	7.3 Искажения при детектировании АМ – колебаний
	7.4 Виды ограничителей
	7.5 Диодные АО
	7.6 Транзисторные АО
Глава 8	Детектирование сигналов угловой модуляции
	8.1 Фазовые детекторы
	8.2 Частотные детекторы. Принцип действия
	8.3 Частотный детектор с одиночным контуром
	8.4 Балансный частотный детектор с взаимно расстроенными контурами
Глава 9	Регулировки в радиоприемных устройствах
	9.1 Способы регулировки усиления резонансного усилителя
	9.2 Автоматическая регулировка усиления (АРУ)
	9.3 Автоматическая подстройка частоты
Глава 10	Радиоприёмные устройства различного назначения
	10.1 Радиовещательные приёмники
	10.2 Профессиональные радиоприёмные устройства декаметровых волн
	10.3 Радиолокационные приёмники
	10.5 Приёмники систем персонального радиовызова Раздел 4 Электромагнитные помехи в радиоприемных устройствах
Глава 11	Помехоустойчивость радиоприемных устройств 11.1 Помехи радиоприему 11.2 Сосредоточенные помехи и методы борьбы с ними 11.3 Импульсные помехи и способы снижения их влияния 11.4 Флуктуационные помехи и способы их ослабления 11.5 Мультипликативные помехи

Литература

Предметный указатель

 

Раздел 1. Основные положения

РАЗДЕЛ 2. Радиотракт

Глава 4. Входные цепи РПрУ

 

4.1. Назначения, виды и характеристики ВЦ

 

Входной цепью (ВЦ) называется цепь, соединяющая антенну с первым усилительным или преобразовательным каскадом приемника. Основное назначение ВЦ – передача полезного сигнала от антенны ко входу первого активного элемента (АЭ) приемника и предварительная фильтрация помех. Отсюда основные требования к показателям качества:

1. Возможно больший коэффициент передачи по мощности К_рВЦ. При этом уменьшается и коэффициент шума Ш_ВЦ=1/К_рВЦ , а следовательно, уменьшается коэффициент шума всего приемника.

2. Обеспечение предварительной фильтрации накладывает требования к селективности по зеркальному каналу Se_зк, а следовательно, и к допустимой неравномерности АЧХ в полосе пропускания приемника.

3. Обеспечение перестройки ВЦ в заданном диапазоне от f_0min до f_0max.

4. Допустимые изменения резонансного коэффициента передачи K₀ по диапазону.

5. Допустимая расстройка контуров ВЦ за счет вносимых реактивных проводимостей (в первую очередь со стороны антенны.

Обычно ВЦ представляет собой пассивный четырехполюсник, содержащий один или несколько колебательных контуров (резонаторов), настроенных на частоту принимаемого сигнала. Наибольшее распространение получили одноконтурные ВЦ, особенно в приемниках с переменной настройкой, как наиболее простые, обладающие наименьшими потерями, следовательно наибольшим К_р. В радиовещательных приемниках ДВ и СВ применяются двухконтурные ПФ.

ВЦ классифицируются по виду фильтров и способам связи входного контура с антенной и входом следующего каскада.

На рис.4.1. приведена схема с трансформаторной связью с антенной и автотрансформаторной со входом следующего каскада. В схеме рис.4.2. использованы емкостная связь с антенной и полное подключение входного контура ко входу АЭ. В схеме рис.4.3. входной контур связан с антенным фидером через автотрансформатор. Кроме того, существуют непосредственная связь входного контура с антенной (ВЦ с ферритовой магнитной антенной) и комбинированная.

Рис.4.1 Рис.4.2

Рис.4.3

 

4.2. Способы настройки и перекрытия диапазона

Плавно настраивать контуры в заданном диапазоне частот можно, изменяя индуктивность или емкость (либо то и другое). Однако целесообразнее настройку осуществлять изменением емкости, так как только в этом случае добротность контура, определяющая его резонансный коэффициент передачи, не зависит от частоты настройки. Следовательно, настройка емкостью сопровождается менее резким изменением параметров контура (полоса пропускания и эквивалентное сопротивление пропорциональны частоте). При настройке емкостью коэффициент перекрытия диапазона

.

Если приемник должен работать в широком диапазоне частот (К_д>3), то диапазон разбивают на поддиапазоны. Переход от одного поддиапазона на другой осуществляют переключением индуктивностей.

Основными способами разбиения диапазона на поддиапазоны являются разбиения с постоянным частотным интервалом (f_0imax-f_0imin=Df_пд=Const) и с постоянным коэффициентом перекрытия К_пд=f_0imax/f_0imin=Const. При втором способе обычно требуется меньшее число поддиапазонов, поэтому он более экономичен. В то же время с увеличением частоты в этом случае возрастает плотность настройки.

Вместо громоздких механических конденсаторов переменной емкости (КПЕ) в настоящее время обычно применяют варикапы, главное преимущество которых – малые размеры, механическая надежность, простота автоматического и дистанционного управлений настройкой. Схема включения варикапа в колебательный контур приведен на рис.4.4. Регулирующее напряжение подается потенциометром от стабилизированного источника. Резистор R нужен для уменьшения шунтирующего действия на резонансный контур цепи управления настройкой.

Рис.4.4

 

Недостатком варикапов является существенная нелинейность их характеристик. Ослабить нелинейные эффекты можно, используя встречно-последовательное включение двух варикапов.

 

4.3. Анализ одноконтурной входной цепи

Общие соотношения, характеризующие работу одноконтурных ВЦ, не зависят от видов связи контура, поэтому рассматривать их можно на примере любой схемы. Эквивалентная схема ВЦ с одиночным колебательным контуром приведена на рис.4.5.

Рис.4.5

 

Здесь антенно-фидерная цепь представлена генератором тока I _A = E _A / Z _A с проводимостями g_A и B_A, которые включают в себя параметры элементов связи антенны с контуром R_A=R_ант+R_св; X_A= X_ант+X_св, где R_ант и X_ант - активное и реактивное сопротивление собственно антенны; R_св и X_св - активное и реактивное сопротивление элементов связи антенны с контуром. Вход первого активного элемента (АЭ) вместе с цепями смещения представлен проводимостью Y _вх=g_вх+jB_вх. Коэффициенты включения со стороны антенны и входа АЭ, соответственно определяются:

m₁ = U₁ /U _ф (4.1)

m₂ = U ₂ /U _ф (4.2)

где U_ф - напряжение на контуре.

Все элементы схемы можно пересчитать к контуру (на основе закона сохранения энергии):

; ; ; (4.3)

; ,

где m₁ и m₂ - определяются в соответствии с (4.1), (4.2).

Тогда схема рис.4.5 преобразуется к виду рис.4.6.

Рис.4.6

Эквивалентная реактивная составляющая проводимости контура , а активная составляющая g_э=g_k+m₁²g_A+m₂²g_вх. (4.4)

Теперь эквивалентная схема ВЦ может быть представлена в виде параллельного колебательного контура с эквивалентными параметрами (рис.4.7).

Рис.4.7

 

Учитывая, что U _ф = I _А / Y _ф (по закону Ома) и проведя несложные преобразования, получим выражение для комплексного коэффициента передачи ВЦ:

К _вц = U _вх / Е _А =m₁ m₂ R_э / Z _A (1 + jα) (4.5)

здесь R_{э -} эквивалентное сопротивление контура с учетом внесенных потерь;

- обобщенная расстройка;

- относительная расстройка.

Отметим, что при малых расстройках (в пределах полосы пропускания или расстройка по соседнему каналу) , где - абсолютная расстройка; - эквивалентное затухание; - характеристическое сопротивление. Модуль коэффициента передачи (4.5)

К = m₁ m₂ R_э / | Z _А |√1 + α² (4.6)

на резонансной частоте и учитывая, что в соответствии с (4.4)

m₁ m₂

K₀ = m₁ m₂ R_э /| Z _A0| = ————————————— (4.7)

| Z _A0| (g_к + m₁² g_А + m²₂ g_вх)²

 

где - модуль полного сопротивления антенной цепи на частоте резонанса эквивалентного входного контура.

Из (4.6.) и (4.7.) получим уравнение для характеристики избирательности

K₀ | Z _A | m ₁(ω ₀) m ₂ (ω ₀)

Se = ―― = ―――――――― √1 + α² (4.8)

K (ω) | Z _A0 | m ₁(ω) m ₂ (ω)

 

В общем случае согласно (4.8) коэффициенты m₁ и m₂ могут зависеть от частоты. Эту зависимость следует учитывать при больших расстройках (например, по зеркальному каналу).

При малых расстройках, пренебрегая изменениям Z _A и коэффициентов включения от частоты, получим

, (4.9)

что совпадает с уравнением характеристики избирательности одиночного контура. Из (4.9) полоса пропускания ВЦ при заданной неравномерности

, (4.10)

В частном случае при из (4.10.) .

4.4. Условия обеспечения максимума резонансного коэффициента передачи ВЦ

Из (4.7) видно, что значения коэффициентов включения m₁ и m₂ оказывают двоякое влияние на величину резонансного коэффициента передачи. Например, при увеличении m₁ антенна сильнее возбуждает контур, но одновременно больше шунтирует его вносимой из антенны проводимостью. Для оценки степени шунтирования контура, как со стороны антенны, так и со стороны входа АЭ, вводится коэффициент шунтирования

. (4.11)

Тогда из (4.7.)

. (4.12)

 

Чтобы определить оптимальные (с точки зрения обеспечения максимума резонансного коэффициента усиления) значения m₁ и m₂ помимо выражения для K₀ (4.12) требуется выполнение еще одного условия, накладывающего ограничение на m₁ и m₂. Очевидно, целесообразно определять оптимальные значения m₁ и m₂ при условии заданной полосы, что эквивалентно заданию d_э, g_э или .

Выражая m₂ через m₁ и , подставляя полученное выражение в (4.12), беря частную производную по m₁ и приравнивая ее нулю, получим

. (4.13)

Аналогично

. (4.14)

из (4.12.) с учетом (4.13) и (4.14)

. (4.15)

Из (4.13) и (4.14) видно, что коэффициент передачи K₀ ВЦ максимален при одинаковом шунтировании контура, как со стороны антенны, так и со стороны входа следующего каскада, т.е. когда

. (4.16)

Очевидно, значение K_0max (4.15) зависит от коэффициента шунтирования . При (m₁=m₂=0) K_0max=0 (нет передачи энергии из антенны на вход АЭ). При (контур с малыми потерями), имеем наибольшее возможное значение .

В случае идеального контура без потерь равенство вносимых проводимостей (4.16) соответствует одновременному согласованию входного контура как с антенной, так и со входом следующего каскада, что и обеспечивает получение наибольшего теоретически возможного коэффициента усиления. На самом деле условие (4.16) не соответствует согласованию ни с одной стороны, поэтому иногда называется условием оптимального рассогласования.

При работе с настроенными антеннами обычно стараются согласовать цепь антенны с ВЦ. Условие согласования с антенной предполагает равенство вносимой в контур активной проводимости из антенной цепи и собственной резонансной проводимости контура с учетом внесенной входной проводимости АЭ:

. (4.17)

Из (4.17.) необходимый для согласования коэффициент включения

.

Отметим, что в высокочувствительных РПрУ коэффициент шума ВЦ, определяемый совместно с УРЧ, играет существенную роль. В этом случае коэффициент включения m₁ может выбираться из соображений минимизации шума преселектора (согласование по шумам). При этом значение m₁ несколько выше, чем в режиме согласования и при малошумящем усилителе приближается к единице.

Вопросы для самопроверки

1. Какие требования предъявляются к входным цепям?

2. Как осуществляется перестройка входной цепи в диапазонных приемниках?

3. Чем определяется АЧХ входной цепи?

4. Из каких соображений могут выбираться коэффициенты включения контура (или другого фильтра) входной цепи?

5. В каком случае целесообразно использовать согласование антенны с входной цепью?

6. Какими параметрами определяется коэффициент передачи входной цепи?

7. Каковы условия получения максимального коэффициента передачи входной цепи?

8. Как осуществляется электронная перестройка контуров входной цепи? Каковы ее достоинства и недостатки?

9. Как можно классифицировать входные цепи? Приведите примеры.

10. Изобразите эквивалентную схему одноконтурной входной цепи с автотрансформаторным включением антенны и следующего каскада. Как определяются соответствующие коэффициенты включения?

Резонансного усилителя

Любой РУ может быть представлен в виде активного линейного четырёхполюсника, нагрузкой которого является фильтр с цепями связи (рис. 5.2).

Свойства активного четырёхполюсника описываются системой уравнений с Y – параметрами:

I ₁ = Y ₁₁ U ₁ + Y ₁₂ U ₂

I ₂ = Y ₂₁ U ₁ + Y ₂₂ U ₂ (5.1)

 

Для определения коэффициента усиления воспользуемся вторым уравнением системы (5.1).

I ₂ ‌‌‌‌‌

Здесь Y ₂₁ = — - крутизна УЭ S;

U _{1 U 2 = 0}

 

U ₂

Y ₂₂ = ‌ ― - y _i – внутренняя проводимость УЭ

I ₁ U ₁ = 0

 

Видно, что выходной ток I₂ состоит из двух составляющих I ₂ = SU ₁ + y _i U ₂ и учитывая, что y_i содержит активную и емкостную составляющие y_i=q_i + jwC_вых, эквивалентную схему выходной цепи каскада РУ (рис. 5.1) можно представить в виде рис. 5.3.

Последующий каскад, являющийся нагрузкой для данного каскада, учтён его активным входным сопротивлением и его входной емкостью. Пересчитывая элементы схемы к контуру (на основе закона сохранении энергии) в соответствии с выражениями (4.3), переходим к схеме рис. 5.4.

Получим эквивалентный колебательный контур с параметрами: С_кэкв=С_к+m₁²C_вых+m₂²C_{вх сл} (эквивалентная емкость контура с учётом внесённых ёмкостей); - эквивалентная проводимость контура при резонансе с учётом внесённых сопротивлений; Y - коэффициент шунтирования (4.11).

По закону Ома напряжение на контуре U _ф= m₁ SU ₁ Z _экв где Z _экв – полное эквивалентное сопротивление контура. Знак минус в выражении для U _ф указывает, что ток m₁ SU ₁ создаёт на контуре напряжение полярности, противоположной принятой за положительную (см. рис. 5.2).

Выходное напряжение

 

U _вых = m₂ U _ф = - m₁ m ₂ SU ₁ Z _экв

и коэффициент усиления по напряжению

 

K = U _вых / U ₁ = - m₁ m₂ SZ _экв. (5.2)

 

Учитывая, что для параллельного колебательного контура Z _экв = R _экв / (1 + jα), где a - обобщенная расстройка, из (5.2) получим

m ₁ m₂ S R _экв

K = - ――――― (5.3)

(1 + j α)

Модуль коэффициента усиления (5.3)

. (5.4)

Резонансный коэфициент усиления из (5.4) при a=0

 

. (5.5)

АЧХ усилителя

(5.6)

соответствует АЧХ эквивалентного колебательного контура. Отметим, что то же выражение согласно (4.9) было получено для АЧХ одноконтурной ВЦ.

Задача оптимизации резонансного коэффициента усиления (5.5) по параметрам m₁ и m₂ решается так же как для ВУ. Максимум резонансного коэффициента усиления при заданном коэффициенте шунтирования Y (т.е. заданной полосе пропускания или g_э) реализуется при выполнении условия оптимального рассогласования, т.е. при

При этом

. (5.7)

При высокодобротном контуре (Y>>1) теоретически достигается наибольшее значение К₀. Из (5.7) при Y>>1 имеем

.

Именно в этом случае реализуется одновременное согласование контура как по выходу УЭ так и по входу последующего каскада.

РПрУ различного назначения.

Диодный АД. Принцип работы

Схема последовательного АД (нагрузка и диод включены последовательно) приведена на рис. 7.3. Принцип работы диодного АД можно пояснить с временной или спектральной точек зрения.

Виды ограничителей

 

Ограничителем называют устройство, обеспечивающее постоянство выходного напряжения при изменении входного в определённых пределах. Ограничители подразделяются на ограничители мгновенных значений и амплитудные. В ограничителях мгновенных значений обеспечивается постоянство максимальных или минимальных (или тех и других) значений на выходе ограничителя. На рис. 7.10 показаны сигналы на входе и выходе двухпорогового ограничителя. При превышении сигнала на входе некоторого порогового уровня U_пор.max, напряжение на выходе остаётся постоянным. Аналогично, если уровень сигнала на входе ниже U_пор.min, то напряжение на выходе также постоянное (в частности, нулевое).

Амплитудные ограничители (АО) служат для ограничения гармонических колебаний с медленно меняющейся амплитудой. Диаграммы соответствующих напряжений поразаны на рис.7.11. Напряжение на выходе АО постоянно по амплитуде, однако фаза и частота сигнала при ограничении практически не изменяются. Такие ограничители используются для устранения паразитной АМ и не вносят искажений в частотную и фазовую модуляции. АО применяются в РПрУ перед детекторами угловой модуляции (частотными и фазовыми) для устранения паразитной АМ, которая обязательно возникает в результате прохождения сигналов с угловой модуляцией через радиотракт с неидеальной АЧХ. При отсутствии АО паразитная АМ будет передана на выход детектора с угловой модуляцией, реагирующей на любые изменения амплитуды (см. ниже). Операция ограничения – нелинейная и для обеспечения на выходе АО гармонического напряжения нужно после нелинейного преобразования u_вх осуществить фильтрацию (рис. 7.12).

В зависимости от вида нелинейной цепи АО подразделяются на диодные и транзисторные.

7.5. Диодные АО

Диодный АО (рис. 7.13) - это резонансный однокаскадный усилитель, в котором параллельно контуру подключен диод с источником постоянного запирающего смещения Е_д (схема с фиксированным смещением). Вместо источника можно включить параллельную RC – цепь (схема с автоматическим смещением). Напряжение Е_д получается при этом за счёт детектирования напряжения на контуре U_к. Чтобы Е_д практически не менялось при изменении огибающей напряжения на контуре постоянная времени t=RC выбирается достаточно большой (по сравнению с периодом паразитной АМ).

Принцип работы диодного АО: Если амплитуда напряжения на контуре U_k<E_д, то диод закрыт и не оказывает влияния на контур. В этом случае устройство работает как усилитель с коэффициентом усиления (рис. 7.14). Если U_k > Е_д, то диод открывается, его входное сопротивление начинает шунтировать контур, (и шунтирует его тем больше, чем больше угол отсечки q), его эквивалентное сопротивление R_э уменьшается, следовательно, снижается коэффициент усиления. Отметим, что снижение коэффициента усиления К_о при увеличении U_вх происходит до тех пор, пока увеличивается шунтирующее действие диода, т.е. возрастает угол отсечки q. (При U_вх>>Е_д q»90^о). На рис. 7.14 представлена основная зависимость, характеризующая работу АО – амплитудная характеристика (АХ), показывающая как изменяется амплитуда выходного напряжения U_вых ~U_k при изменении амплитуды входного напряжения U_вх.

Чтобы приблизить АХ к идеальной, следует выбирать диод с возможно большей крутизной, а контур с большим эквивалентным резонансным сопротивлением R_э или включать в параллель два диода (для увеличения их шунтирующего действия).

 

 

Транзисторные АО

 

Существует несколько разновидностей транзисторных АО. Простейший выполнен на одном транзисторе и схема его совпадает со схемой усилителя (апериодического для ограничителя мгновенных значений или резонансного для АО). В отличие от усилителя транзистор АО работает в нелинейном режиме, для чего коллекторное напряжение U_кэо берут меньше чем в обычном усилителе. Процесс двустороннего ограничения иллюстрируется на рис. 7.15.

Вопросы для самопроверки

 

1. На основе каких компонетов можно реализовать амплитудный детектор?

2. Поясните принцип действия синхронного АД.

3. Объясните принцип действия диодного АД с временной и спектральной точек зрения.

4. Как определяется, чему равен и от каких параметров зависит коэффициент передачи диодного АД с линейно – ломаной ВАХ без начального смещения?

5. От каких параметров зависит входное сопротивление последовательного диодного АД и почему оно меньше у параллельного АД?

6. Какие искажения возникают при детектировании АМ – колебаний и способы борьбы с ними?

7. В чём разница между ограничителем мгновенных значений и амплитудным ограничителем?

8. По какой характеристике оценивается действие амплитудных ограничителей и как выглядит идеальная характеристика?

9. Поясните принцип работы диодных и транзисторных АД.

10. Что такое детекторная характеристика АД? Как оно зависит от сопротивления нагрузки и почему?

 

 

Глава 8. Детекторы сигналов угловой модуляции.

Фазовые детекторы

Фазовым детектором (ФД) называется устройство, служащее для создания напряжения, пропорционально фазе входного сигнала u_вх=U_вх cos[w_вхt+j(t)]. При этом обычно оценивается разность фаз между сигналом и опорным колебанием. ФД можно выполнить на основе линейной системы с переменными параметрами. Структурная схема ФД при этом (рис. 8.1) совпадает со структурной схемой ПрЧ. Отличие состоит в том, что частота гетеродина (опорное напряжение) w_г=w_вх=w_о (синхронизация по частоте), а в качестве фильтра используется ФНЧ, так как преобразование происходит на нулевую частоту (f_пр=f_о-f_вх=0). Напряжение на выходе согласно (6.2) определяется

Е_д=0,5 S₁U_вхR_нcosj, (8.1)

где S₁ – амплитуда первой гармоники крутизны тока ПЭ; j=j_о-j_вх.

Выражение (8.1) получено в предположении, что U_вх<<U_о. При этом характеристика детектирования близка к косинусоиде. В то же время принцип действия ФД можно пояснить, не рассматривая его как параметрическую цепь и не накладывая требований к уровню входного сигнала. Согласно рис. 8.1 ФД можно представить как систему с амплитудным детектированием суммы двух гармонических колебаний u_вх и u_о. Амплитуда суммарного колебания зависит от фазового сдвига между входным и опорным напряжениями . Напряжение на выходе определяется коэффициентом передачи амплитудного детектора К_д, то есть Е_д=К_дU_S. Можно показать, что вид характеристики детектирования определяется соотношением между U_o и U_вх, представляя собой например косинусоиду при U_вх<<U_о и циклоиду при U_o»U_вх.

Пример простейшей схемы однотактного диодного ФД приведен на рис. 8.2.

Вопросы для самопроверки

1. Объясните принцип действия синхронного фазового детектора.

2. Объясните назначение АО при детектировании сигналов с угловой модуляцией.

3. Укажите особенности однотактных и балансных частотных детекторов. В чём заключается их отличие?

4. Поясните принцип работы простейшего ЧД с преобразованием отклонения частоты в изменение амплитуды.

5. Поясните принцип работы балансного ЧД с взаимно расстроенными контурами.

6. Изобразите схему и объясните принцип работы однотактного диодного ФД.

7. Какая зависимость называется характеристикой детектирования ЧД? Чем отличаются характеристики детектирования однотактного и двухтактного ЧД?

8. К чему приведет слишком большая расстройка между контурами в ЧД с взаимно расстроенными контурами? Поясните.

 

9. Почему при прохождении радиотракта приемника частотно-модулированный сигнал приобретает паразитную амплитудную модуляцию?

 

10. Какой зависимостью определяется характеристика детектирования синхронного ФД?

 

 

Вопросы для самопроверки

1. Какие способы регулировки усиления резонансного усилителя Вы знаете?

2. Каким образом осуществляется режимная регулировка коэффициента усиления усилителя и каковы её преимущества и недостатки?

3. Объясните, как могут использоваться аттенюаторы для регулировки коэффициента усиления радиотракта приёмника?

4. Проведите сравнительный анализ прямой, обратной и комбинированной АРУ.

5. Каково назначение основных элементов цепи АРУ?

6. Почему в обратной АРУ принципиально нельзя получить идеальную характеристику регулирования?

7. Каково назначение фильтра в цепи АРУ и как он рассчитывается?

8. Что общего между ЧАПЧ и ФАПЧ и чем отличаются эти системы друг от друга?

9. Объясните принцип действия ЧАПЧ в приёмниках непрерывных сигналов.

10. В каких приёмниках используется двухканальная разностная АПЧ и почему?

 

Назначения

Радиовещательные приёмники

Предназначены для приёма и воспроизведения монофонических и стереофонических программ радиовещания. Подразделяются на стационарные и переносные, а по электрическим, электроакустическим параметрам и комплексу потребительских удобств – на четыре группы сложности (класса): 0, 1, 2, 3. Также приёмники должны обеспечивать приём сигналов в диапазонах ДВ, СВ, КВ, УКВ, и ДЦВ с различными видами модуляции. Кроме того, имея высокие показатели качества, они должны обладать минимальной стоимостью. Для приёма АМ- и ЧМ- сигналов РПрУ содержит два отдельных тракта радиочастоты и обычно общий тракт УПЧ (рис. 10.1)

Обычно приём УКВ, а часто и КВ станций ведётся на штыревую антенну. Станции, работающие в ДВ- и СВ- диапазонах, принимают на встроенную ферритовую магнитную антенну МА. Входные цепи представляют собой перестраиваемые и переключаемые в зависимости от диапазона узкополосные фильтры. Обычно используется однократное преобразование частоты (за исключением приёмников высшей группы сложности), после которого сигнал усиливается в двухканальном УПЧ, что обусловлено существенным различием в значениях промежуточной частоты и полосы пропускания при приёме АМ- и ЧМ- сигналов. При приёме АМ- сигналов f_пр =465 кГц, а при приёме ЧМ – сигналов f_пр =10,7 МГц. После детектирования соответственно АД или ЧД сигнал усиливается в УЗЧ и подаётся на акустическую систему. Наличие УРЧ в радиотракте не является обязательным. Например, на рис. 10.2 приведена структурная схема РПрУ без УРЧ для приёма АМ – сигналов.

При приёме АМ – сигналов преобразование частоты осуществляется в ПрЧ_АМ, нагрузкой которого является фильтр Ф_АМ, настроенный на частоту 465 кГц. При приёме ЧМ – сигналов ПрЧ_АМ используется как дополнительный УПЧ на частоте 10,7 МГц, нагрузкой которого является фильтр Ф_АМ. Преобразование частоты принимаемого ЧМ – сигнала происходит в преобразователе ПрЧ_ЧМ.

Приёмник, не содержащий выходного УЗЧ и АС, называют тюнером. Он предназначен для работы с внешними УЗЧ и АС.

Переход к стереофоническому вещанию даёт представление о пространственном местонахождении источника звука. Достаточно хороший стереоэффект получают уже при двухканальной передаче звука. Для этого передаются два звуковых сигнала: один несёт информацию о звучании с левой стороны от источника звука, другой – с правой. Оба звуковых сигнала передаются через один передатчик на одной несущей частоте.

Вопросы для самопроверки

1. Каковы особенности структурных схем приёмников звукового вещания?

2. За счёт чего можно улучшить основные показатели качества вещательных приёмников?

3. Каковы особенности построения профессиональных приёмников ДКМ диапазона?

4. Каковы преимущества и недостатки приёмников с многократным преобразованием частоты?

5. Какие основные показатели качества должны иметь профессиональные РПрУ ДКМ диапазона?

6. В каких случаях используются импульсные, а в каких – непрерывные радиолокационные сигналы? Приведите примеры их обработки.

7. Каковы особенности построения структуры пейджера?

8. Что такое «ждущий режим» и как он обеспечивается в приёмниках СПВ?

9. Какие структуры радиотракта используются в пейджерах?

10. Как обеспечивается избирательность по зеркальному каналу в приемниках – инфрадинах декаметровых волн?

 

Помехи радиоприему

 

Помехой называется любое постороннее воздействие на РПрУ, не относящееся к полезному сигналу, и, препятствующее его правильному приему.

Электромагнитные помехи (ЭМП) представляют собой случайные процессы, которые можно разделить по типу источников, на естественные и искусственные. Естественные помехи в