Файл: Левичев В.Г. Радиопередающие и радиоприемные устройства [учеб. пособие].pdf

ВУЗ: Не указан

Категория: Не указан

Дисциплина: Не указана

Добавлен: 10.04.2024

Просмотров: 265

Скачиваний: 3

ВНИМАНИЕ! Если данный файл нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам.

 

г

 

каскады

 

 

Уси лительные

 

 

УК,

УК.

УК:

 

 

'вх

л,

Л;

 

Л-

Ли

 

 

0

 

 

 

 

 

 

I 1

 

ялз*

ялз.

1 - 1

 

Линия

задержки

 

 

о "вых

Рис. 2.207. Структурная схема УПЧ с непрерывным (последователь­ ным) детектированием радиоимпульсов

15*

451

ДР,_

ДРз

APJI

Лри

Рнс 2,208. Пример принципиальной схемы логарифмического УПЧ с непрерыв­ ным детектированием радиоимпульсов


радиоимпульса через усилительный каскад. Поэтому все видеоим­ пульсы действуют на выходе усилителя одновременно.

Принципиальные схемы логарифмических УПЧ с непрерыв­ ным детектированием сигнала выполняются в различных вариан­

тах.

Одна

из

схем

изображена

на рис, 2.208. Это

усилитель

на

транзисторах

р—п—р

с общей

базой. Он состоит из одинаковых

ре­

зонансных

каскадов.

В схему

каждого

каскада

(например,

 

вто­

рого) входят: транзистор Т2,

колебательный

контур

(L5, Ci3 ,

Яэ),

катушка

связи

(L 6 ) , резистор

смещения

в

цепи

эмиттера

 

(Rs),

фильтр

питания

в

эмит-

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

терной цепи (Дрз, С4),

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

фильтр

питания в коллек­

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

торной

цепи

{Дрь,

 

Сю),

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

цепь

нейтрализации

 

вну­

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

тренней

обратной

 

связи

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

8 , R6,

R7).

Конденсатор

 

1

 

 

 

 

 

 

 

 

С 7

разделительный.

От

 

 

 

 

 

 

 

 

 

исключает

 

прохождение

f

!

 

 

 

 

 

 

 

 

постоянного

тока

 

 

через

 

i ^

!• 1

 

I P *

 

резисторы

Re и R7.

Па­

 

 

 

раллельное

 

соединение

 

 

 

 

 

 

 

резисторов

 

 

применено

 

 

 

 

 

 

 

ввиду отсутствия

необхо­

 

 

 

 

 

 

1 1.

димого

номинала.

 

Пита­

 

 

 

 

 

 

ние

усилителя

осущест­

 

 

 

 

 

 

вляется

от двух источни­

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ков с напряжениями + 9 в

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

и —9 в.

 

 

 

 

 

 

Рис.

2.209.

Иллюстрация

 

последовательного

 

 

 

 

 

 

 

 

сложения

видеоимпульсов

каскадов

в

линии

Детектирование радио­

 

задержки логарифмического УПЧ

 

 

импульсов

осуществляет­

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ся в каждом

каскаде за исключением первого. Детекторы

 

диод­

ные. Нагрузка

у всех детекторов одинаковая. Она

равна

волно­

вому сопротивлению

 

линии задержки. Эта линия нагружена с двух

концов

(для того

чтобы в ней не возникали

нежелательные

 

отра­

жения). Дроссель

в

 

цепи детектора

второго

каскада (Др4 )

необ­

ходим для прохождения постоянной составляющей

тока диода

Д\.

Конденсатор

С9

разделительный.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Процесс последовательного сложения выделяемых видеоим­ пульсов осуществляется в ячейках линии задержки. Он иллюст­ рируется на рис. 2.209. При выполнении данного рисунка сделано допущение, что видеоимпульсы имеют идеальную трапецеидаль­ ную форму. Длительность переднего фронта меньше, чем заднего. Обозначения напряжений на осях ординат соответствуют схеме усилителя, изображенной на рис. 2.207.

В процессе суммирования видеоимпульсов происходит увели­ чение их амплитуды и длительности. Длительность импульсов воз­ растает в основном за счет заднего фронта. Объясняется это тем, что передние фронты всех видеоимпульсов можно совместить под­ стройкой индуктивностей дросселей линии задержки,

453


6. Выбор полосы пропускания УПЧ и величины промежуточной частоты радиолокационного приемника

В радиолокационных приемниках полоса пропускания УПЧ выбирается из двух противоречивых соображений: 1) искажения формы усиливаемых радиоимпульсов не должны быть большими;

2)чувствительность приемника должна быть максимально воз­

 

 

 

 

 

 

 

можной.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Ьсли

для

выполнения

перво­

 

 

 

 

 

 

 

го требования

необходимо расши­

 

 

 

 

 

 

 

рять

полосу

пропускания

УПЧ,

 

 

 

 

 

 

 

то

для

удовлетворения

второго

 

 

 

 

 

 

 

требования

нужно ее

 

уменьшать.

 

 

 

jm

 

 

 

Необходимо

также

 

учитывать,

ивых

1

I

1|К

ZAf^lr-

что

воздействие

прямоугольного

 

радиоимпульса

на

резонансный

 

Мтвх

ffl

 

 

 

усилитель

вызывает

 

переходные

 

 

 

1

I F

 

*

 

 

 

 

 

процессы

в

его

колебательных

 

 

 

 

 

 

 

контурах.

Поэтому

 

на

 

выходе

ивых

j

т

~^"Tift

 

 

УПЧ

 

форма

радиоимпульса

9 A f *

J

всегда отличается от прямоуголь­

 

fft//7yx^jj||||

 

 

ной.

Степень

этого

отличия

за­

 

 

 

висит

 

от

полосы

пропускания

 

 

 

 

 

 

 

усилителя и крутизны скатов его

"вых*

 

 

 

 

 

частотной

характеристики.

 

 

 

 

 

 

 

 

Для

многокаскадного

УПЧ

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

с

одиночными

контурами,

на­

 

 

 

 

 

 

 

строенными

на

промежуточную

 

 

 

 

 

 

 

частоту,

зависимость

 

формы

вы­

 

 

 

 

 

 

 

ходных

радиоимпульсов

от поло­

 

 

 

 

 

 

 

сы

пропускания

иллюстрируется

Рис.

2.210.

Форма радиоимпульсов

рис. 2.210.

При

этом

предпола­

иа выходе

УПЧ

при

различной

по­

гается,

что

радиоимпульсы

на

 

 

лосе пропускания

 

входе

усилителя

строго

 

прямо­

 

 

 

 

 

 

 

угольные. Из

рисунка

видно,

что

в этом усилителе невыгодно иметь полосу пропускания 2 Д / < — ,

так как тогда амплитуда выходных радиоимпульсов не успевает нарастать до максимально возможного значения и форма их сильно отличается от прямоугольной.

При расширении полосы пропускания более — форма вы-

ходных радиоимпульсов приближается к прямоугольной, но одно­ временно увеличивается уровень шумов на выходе усилителя и

отношение jfm с - уменьшается. На выходе УПЧ с одиночными контурами, настроенными на промежуточную частоту, примерная зависимость отношения Угтс от полосы пропускания имеет вид.

454


Uт. с
отношения ет,т. шот полосы пропуска­
Обычно в радиолокационных ния УПЧ приемниках /П р=10-т-60 Мгц.
Очень часто встречаются приемники, у которых / П р~30 Мгц. При выборе промежуточной частоты учитывается необходимость борь­ бы с помехами по зеркальному каналу приемника.

показанный на рис. 2.211. Аналогичные зависимости можно полу­ чить и для других схем УПЧ.

В. И. Спфоров теоретически показал, что при усилении прямо­ угольных радиоимпульсов усилителем с частотной характеристи­

кой

прямоугольной

формы отношение

Утт - получается

наиболь-

шим

при полосе

пропускания

"Я1 ш

 

 

 

 

 

2 А/опт — г

(2.272)

Поскольку величина оптимальной полосы пропускания некри­

тична

(это

видно

из

рис. 2.211),

то на

практике

выбирают

 

2 Д / = - 1 -f-3

 

(2.273)

 

 

 

Величина

промежуточной ча­

 

 

 

стоты

радиолокационного

прием­

 

 

 

ника

выбирается

такой,

чтобы

 

 

 

радиоимпульсы

промежуточной

 

 

 

частоты содержали не менее 10—

 

 

 

20 периодов

синусоидальных ко­

 

 

 

лебаний. Только тогда их форма

 

 

 

может

быть

близка

к

прямо­

0,1

0,5 I г 34 5

W-VuZAf

угольной. Следовательно,

 

Рис. 2.211. Примерная

зависимость

 

 

^ Юн-20

 

 

§13. ПРИЕМ ЧАСТОТНО-МОДУЛИРОВАННЫХ КОЛЕБАНИЙ

1.Особенности приема частотно-модулированных колебаний

Радиопередающее устройство с частотной

модуляцией

излучает

в пространство электромагнитные колебания,

амплитуда

которых

постоянна, а частота изменяется

по закону передаваемых

сигналов.

Глубина модуляции частотно-модулированного колебания оце­

нивается индексом модуляции

mf. Величина

индекса модуляции

определяет ширину спектра частот, излучаемых радиопередающим устройством, а следовательно, и необходимую полосу пропускания приемника. При узкополосной частотной модуляции необходимая полоса пропускания приемника измеряется десятками килогерц, а при широкополосной модуляции она должна быть порядка сотен килогерц.

455


с§

со

УВЧ

* Входнаяцепь

•Ж

я

я

4

о

и:

><

я

я

с; >. >=!

О

Е

О

к

н

о

(-

£

S

О .

С

S

а

н

>.

а.

ь

О

ем

ем

о

s О.

Радиосвязь при помощи ча­

стота о- модул ир ов анных

коле­

баний

осуществляется

в диа­

пазоне

УКВ. В этом диапазо­

не волн практически нет атмо­ сферных и промышленных по­ мех. Это позволяет создавать приемники частотно-модулиро­ ванных колебаний с весьма высокой чувствительностью, ограничиваемой только уров­ нем внутренних шумов. Чув­ ствительность приемников ча­ стотно-модулированных коле­ баний можно получить в 1 — 2 мкв и даже выше. Коэффи­ циент усиления их измеряется многими миллионами.

Типичная структурная схе­ ма приемника частотно-моду­ лированных колебаний приве­ дена на рис. 2.212. По срав­ нению со схемой приемника, приведенного на рис. 2.5, она содержит два новых элемента: ограничитель и преобразова­ тель модуляции.

Физические процессы, проис­ ходящие в приемнике частотномодулированных колебаний, иллюстрируются на рис. 2.213.

На рис. 2.213, а условно изо­ бражено синусоидальное на­ пряжение на входе приемника. Его амплитуда постоянна, а частота изменяется по закону звукового сигнала, который показан на рис. 2.213,6. На­ пряжение промежуточной ча­ стоты на входе ограничителя (рис. 2.213, б) модулировано по амплитуде. Основной при­ чиной этой вредной модуля­ ции являются внутренние шу­ мы приемника, которые доста­ точно велики в УВЧ и УПЧ ввиду их широкой полосы про­ пускания. Закон изменения промежуточной частоты при-