Файл: Основы радиотехники и радиолокации учеб. пособие.pdf

них практически отношение сигнала к шуму не изменяется. Чем меньше коэффициент шума, тем качественнее приемник. В идеальном («нешумящем») приемнике Кш= 1 , так как сиг­ нал и шум усилены в одно и то же число раз. Значение Кщ в реальном приемнике увеличивается в связи с возникновением собственных шумов. Вследствие этого мощность шума на вы­ ходе приемника возрастет, а отношение сигнал-шум умень­ шится по сравнению с идеальным («нешумящим») приемни­ ком. С повышением частоты коэффициент шума увеличивает­ ся. Его часто выражают в децибелах (д б ):

Например, Кш = 50 соответствует величина Кш (дб) =

=1 0 - l g 5 0 = 1 7 0 6 .

Внутренние шумы возникают в различных элементах ра­ диоприемника: резисторах, колебательных контурах и элек­ тронных лампах. По своей природе внутренние шумы разде­ ляются на шумы теплового характера (в резисторах) и шу­ мы электронных ламп.

Т е п л о в ы е шумы обусловлены беспрерывным хаоти­ ческим движением электронов внутри проводника, вызван­ ным тепловым воздействием внешней окружающей среды. При этом в каждый очень малый промежуток времени в разных точках проводника сосредоточивается неодинаковое число электронов и вдоль проводника возникают различные потенциалы. Беспорядочное движение электронов в провод­

жение, создаваемое этим током на концах проводника, на­ зывается ф л у к т у а ц и о н н ы м и является напряжением шума. Шумы, вызванные тепловыми флуктуациями, харак­ теризуются спектром частот, ширина которого охватывает самые низкие частоты и выходит за пределы самых высоких частот, используемых в радиотехнике. Интенсивность (ам­ плитуда) шума по всей ширине спектра приблизительно одинакова (белый шум). Вредное воздействие на работу приемника оказывают только те частотные составляющие шумового напряжения, которые входят в полосу пропуска­ ния приемника и усиливаются им. Шумы на выходе прием­

2 29

приемника. Шумы в последующих каскадах не оказывают столь заметного влияния. Напряжение шумов, действующее

ванных токов в цепи управляющей сетки. В результате ука­ занных причин количество электронов, прилетающих к ано­

напряжение, которое подается на управляющую сетку сле­ дующей лампы и усиливается вместе с полезными сигнала­ ми. Величина шумового сопротивления для триода:

являются в большей степени, чем в триодах. Это объясняется тем, что распределение электронов между несколькими поло­ жительно заряженными электродами изменяется во времени.

Практически уровень шумов в пентоде превышает шумы в триоде в 3—5 раз.

Наиболее вредное влияние на работу приемника оказыва­

ют шумы первой лампы, так как они усиливаются всеми ос­ тальными каскадами.

230

На работу радиоприемника оказывают влияние также и внешние радиопомехи естественного и искусственного проис­ хождения.

Действие внешних радиопомех естественного происхожде­ ния проявляется только на сравнительно длинных волнах. В диапазоне дециметровых и сантиметровых волн влияние их мало.

Итак, если на вход приемника поступят сигналы недоста­ точной величины, то как бы в приемнике они ни были усиле­ ны, все равно не будут различаться на фоне шумовых помех, так как одновременно с усилением полезного сигнала в при­ емнике происходит и усиление шумов.

Из б и р а т е л ь н о с т ь

Из б и р а т е л ь н о с т ь ю называется способность радио­ приемника выделять из различных сигналов, отличающихся по частоте, полезный сигнал принимаемой станции.

Избирательность приемника определяется его резонансной

Рис. 5. 2. Резонансная характеристика приемника, имеющая широкую полосу пропускания.

231

избирательность приемника. При очень широкой резонансной кривой (плохая избирательность) все составляющие полезно­ го сигнала усиливаются почти равномерно (частотные иска­ жения отсутствуют), однако получают заметное усиление со­ ставляющие сигнала соседних мешающих станций. Эти сигна­ лы являются помехами.

При узкой резонансной кривой (высокая избирательность) сигналы соседних станций не усиливаются (отсутствуют по­ мехи соседних станций), но сильно ослабляются боковые ча­ стоты полезного сигнала, то есть наблюдаются частотные искажения его (рис. 5.3).

/

Рис. 5. 3. Резонансная характеристика приемни­ ка, имеющая узкую полосу пропускания.

Для одновременного удовлетворения требованиям равно­ мерного усиления боковых частот полезного сигнала и полу­ чения хорошей избирательности резонансная кривая должна иметь прямоугольную форму (идеальная избирательность). Реально получить резонансную кривую приемника строго прямоугольной формы невозможно, близкую же к прямоуголь­ ной получают с помощью полосовых фильтров (рис. 5. 4).

Наибольший коэффициент усиления приемник имеет на частоте fo, называемой р ез о н а н сн о й. Н а эту частоту и на­ страивают приемник. Колебания с частотой, близкой к резо-

232

Рис. 5. 4. Оптимальная форма резонансной характеристики приемника.

нансной, усиливаются приемником в значительное число раз (чувствительность приемника максимальная). Сигналы, име­ ющие частоту ниже Г или выше \" (рис. 5. 4) , приемником не усиливаются. Следовательно, приемник принимает только не­ которую полосу частот, то есть имеет определенную полосу пропускания.

Полоса п р о п у с к а н и я

П о л о с о й п р о п у с к а н и я приемника называется об­ ласть частот, в пределах которой ослабление спектра прини­ маемых колебаний не превышает заданной величины. Эта об­

его работы. Чем шире полоса пропускания, тем меньше иска­ жений претерпевает в нем усиливаемый сигнал. При слишком широкой полосе пропускания велико влияние внешних помех к внутренних шумов приемника, что ограничивает его чувст­ вительность и ухудшает частотную избирательность приемни­ ка. Сочетание хорошей частотной избирательности с достаточ­ ной полосой пропускания достигается улучшением прямоуголь­ ное™ резонансной кривой приемника.

Для сравнительной оценки прямоугольности резонансных кривых различных колебательных систем приемника введено понятие о коэффициенте прямоугольности. К о э ф ф и ц и е н -

233

к

I ,

0 ,7 0 7 К п а к е

ка обеспечить прием сигналов в заданном диапазоне. На лю­ бой волне рабочего диапазона приемник должен иметь номи­ нальную чувствительность, избирательность и полосу пропу­

мощности определяется типом оконечного прибора.

234