Файл: Основы радиотехники и радиолокации учеб. пособие.pdf

1_________________________________ /

Ркс. 5. 28. Схема двухсеточного преобразователя частоты на пентоде.

/

Вы в о д ы

1.Преобразование частоты полезного сигнала в более низкую fnp в супергетеродинном приемнике позволяет по­ высить чувствительность, избирательность приемника и уве­

обходимо связь между контурами сигнала и гетеродина вы­

отрезки коаксиальных линий. Гетеродины собирают на маячковых триодах (с применением отрезков коаксиальных ли­

ний) или на клистронах.

В сантиметровом диапазоне волн маячковые триоды и ди­ оды не используют из-за больших собственных шумов и зна­ чительного пролетного времени электронов. В этом диапа­ зоне волн в качестве смесителей применяют кристалли­ ческие (полупроводниковые) диоды с точечным контак­ том, имеющие минимальный уровень шумов, минимальное время пролета электронов, малую индуктивность вводов и ма­ лую проходную емкость. Полупроводниковые диоды изготов­ ляют из германия или кремния (рис. 5. 29).

В качестве контуров здесь используют отрезки коакси­ альных или волноводных линий.

273

Катунный контакт

Керамическая ги/іьза

Волыррамобая проболока К репкий

Регу/іиробочный бинт

Рат уиное аенобание

Рис. 5. 29. Конструкция кремниевого диода.

Полупроводниковый диод, применяемый в смесителях, состоит из небольшого кристалла кремния, припаянного к регулировочному винту и имеющего с ним надежное соеди­ нение. С противоположной стороны кремний соединен с воль­ фрамовой проволочкой. Площадь этого контакта очень мала (порядка 10~6 см2). Такое устройство имеет одностороннюю проводимость при наличии ничтожной проходной емкости (десятые доли пф) и очень малого пролетного времени элек­ тронов.

Н е д о с т а т к и к р и с т а л л и ч е с к и х с м е с и т е л е й :

1.Ослабляют входной сигнал, так как их коэффициент передачи меньше единицы.

2.Подвержены воздействию влияния высокочастотных полей.

3.Чувствительны к механическим ударам.

Вкачестве гетеродина в сантиметровом диапазоне волн чаще используют отражательный клистрон. В приемниках сантиметрового диапазона преобразователь частоты распо­ ложен или непосредственно на входе приемника, или сразу после У В Ч на Л Б В .

274

Е. Кристаллический преобразователь частоты волноводного типа

4)поршень настройки 2 (для согласования входного со­ противления диода с волновым сопротивлением волновода);

5)четвертьволновую (К/4). ловушку 7 (для уменьшения потерь энергии сигнала, рис. 5. 30).

Рис. 5. 30. Преобразователь частоты сантиметрового диапа­ зона.

П р и н ц и п р а б о т ы

Высокочастотная энергия принимаемого сигнала от ан­ тенны поступает в отрезок прямоугольного волновода 3. Ко­ лебания от клистронного гетеродина 5 вводятся в отрезок волновода 3 с помощью штыря связи 6. В результате сло-

275

женин двух колебаний с различными частотами образуется результирующая электромагнитная волна, амплитуда которой изменяется с частотой биений, равной fnp. Эта волна распро­ страняется к кристаллическому диоду 4, расположенному параллельно узким стенкам волновода. Так как диод — нели­ нейный элемент, то в состав его анодного тока, наряду с дру­ гими составляющими частот, входит также составляющая тока промежуточной частоты. Нагрузкой диода является входной контур У П Ч , настроенный на промежуточную часто­ ту и представляющий большое сопротивление для тока этой частоты. Для всех других частот его сопротивление мало. В результате на контуре возникает напряжение с частотой.

ного высокочастотным диэлектриком 8. Таким же диэлектри­ ком заполнено пространство между стаканом и внутренни­ ми стенками волновода. Внешняя поверхность стакана 7

аксиальной линии 9 образуют короткозамкнутую четвертьвол­ новую (7/4) линию, имеющую свойства параллельного коле­

тельный фильтр для в. ч. колебаний и в то же время не явля­ ется препятствием для переменной составляющей тока проме­ жуточной частоты.

Эффективность кристаллического преобразователя часто­

ты характеризуется коэффициентом передачи мощности пре­ образователя:

К = , (5-29)

* В Х

276

входу.

Коэффициент передачи мощности кристаллического преоб­ разователя обычно К = 0 ,1-і-0,3.

Сувеличением частоты К уменьшается.

§5.6. Усилители промежуточной частоты

А. Общие сведения

Свыхода преобразователя напряжение промежуточной частоты (п. ч.) подается на усилитель промежуточной часто­

ты (У П Ч ). У П Ч усиливает напряжение промежуточной ча­ стоты на выходе преобразователя до величины, достаточной для нормальной работы детектора. Промежуточная частота значительно ниже высокой частоты, что позволяет в У П Ч осуществить основное усиление принимаемых сигналов. Обычно в таком усилителе число каскадов усиления от 2 до 12, а результирующий коэффициент усиления достигает мил­ лиона (ІО6). Большое число каскадов в У П Ч возможно, так

277

как п. ч. приемника относительно невелика и постоянна. От УП Ч зависят важнейшие параметры супергетеродинного приемника: полоса пропускания, частотная избирательность,

ния заданного коэффициента усиления необходимо устанавли­

тающих на частотах, близких к промежуточной, значительно повышается опасность самовозбуждения усилителя (каскады УВЧ и У П Ч окажутся при этом настроенными приблизи­ тельно на одну и ту же частоту, что способствует появлению положительной обратной связи между ними).

278

б) Промежуточная частота не должна быть слишком низкой. Чем ниже п. ч., тем выше коэффициент усиления, тем большую избирательность можно получить в усилителе,

станции, которые, складываясь с колебаниями гетеродина, образуют биения с частотой, равной промежуточной частоте приемника.

Частота зеркальной помехи отличается от частоты полез­ ного сигнала на величину двойной промежуточной частоты приемника (рис. 5. 32).

/

Рис. 5. 32. Частотная характеристика входной цепи и УВЧ.

279