Файл: Радиоприемные устройства учебник..pdf

с помощью деления, умножения и смешения частот различных гармо­ ник, которые формируются в блоках формирования частот из колеба­ ния генератора опорной частоты, суточная нестабильность которого достигает 5 • 10~9. В приведенной схеме диапазон рабочих частот раз­ бит на 6 поддиапазонов, каждый из которых перекрывается дискретно через 100 Гц. Выбор такого шага дискретности обеспечивает высокое качество приема для наиболее распространенных видов связи, поз­ воляя реализовать в пределах диапазона 285 000 фиксированных на­ строек приемника.

В соответствии с обычным построением супергетеродинной схемы в главном канале приема имеются следующие узлы: входная цепь в ц и УРЧ, первый смеситель СМ1; который смешивает принимаемые радио­ сигналы с колебанием частоты frl от первого гетеродина Гъ в резуль­ тате чего частота радиосигналов / с понижается до первой промежуточ­ ной частоты / п1. Обычно частота первого гетеродина выше частоты сиг­ нала, но в некоторых приемниках используют и обратное соотношение. Сигнал с частотой / П1 = / Г1 — / 0 усиливается в УПЧ, и вновь пре­ образовывается во втором смесителе СМ2 с помощью колебаний второго

телефонный Дтф амплитудные детекторы и в блок системы выходов. Нагрузка телеграфного детектора существенно инерционнее, чем у де­ тектора телефонного канала. Сигналы с выхода этих детекторов уси­ ливаются в УНЧ и поступают на контрольный выход.

В главный тракт приема сигнала введены специальные элементы регулировки усиления ЭР! — ЭР3, схемы которых были рассмотрены в гл. 10. Такие элементы позволяют в широких пределах изменять коэффициент передачи регулируемых каскадов, не ухудшая при этом линейность приемного тракта.

Сигнал частоты /п2, поступающий в б л о к с и с т е м ы в ых о д о в , может быть обработан различным образом. В частности, в этом блоке имеется смеситель СМ3, на вход которого может быть подан сигнал от усилителя пилот-сигнала, и тогда схема работает как синхронный детектор, либо сигнал от генератора местной несущей, и тогда схема

быть выделена частотная манипуляция, которая используется для

Величину первой промежуточной частоты / П1 выбирают достаточно большой, что позволяет существенно повысить избирательность при-

516

емника по зеркальному каналу fgKl первого преобразования. При­ менение малой по сравнению с частотами / с и / П1 величины второй про­ межуточной частоты fn2 позволяет выполнить УПЧ2 с малой полосой пропускания и большой избирательностью по смежным каналам.

В приемнике с двойным преобразованием частоты может возник­ нуть помеха по зеркальному каналу /зк2 второго преобразования. Учитывая возможность появления такой помехи, следует обеспечить высокое значение произведения избирательностей УРЧ, первого сме­ сителя СМХи УПЧг на частоте /зк2.

Основным недостатком супергетеродинного приемника с двойным преобразованием частоты является наличие помехи, создаваемой на его входе высшими гармониками второго гетеродина. Эти гармоники

могут воздействовать на вход приемника, а также на входную и вы­ ходную цепи УРЧ, вызывая так называемое «поражение» некоторых участков частотного диапазона приемника. Для устранения этого не­ достатка стараются так выбрать частоту второго гетеродина, чтобы основная частота и высшие гармоники оказывались за пределами под­ диапазона рабочих радиочастот колебаний, принимаемых приемником. Кроме того, применяют тщательное электрическое экранирование конструкции второго гетеродина и фильтрацию его цепей питания, а также цепей питания УРЧ и первого смесителя.

Вследствие очень глубоких замираний сигналов на декаметровых волнах действие автоматической регулировки усиления часто оказы­ вается недостаточно эффективным. В этих условиях наряду с АРУ применяют так называемый «разнесенный прием».

В основе методов «разнесенного приема» лежит выделение в не­ скольких аналогичных каналах слабо коррелированных между собой сигналов, несущих одну и ту же информацию, с последующим их сло­ жением или автоматическим выбором лучшего из них. Практическое применение нашли частотный, пространственный и временной способы

разнесения.

. При ч а с т о т н о м р а з н е с е н и и информация передается е помощью двух или более радиосигналов, имеющих разные несущие частоты. П р о с т р а н с т в е н н б е р а з н е с е н и е реализуют, используя несколько антенн, расположенных на расстоянии 5—10длин волн друг от друга, что позволяет принимать сигналы, пришедшие по разным путям. В р е м е н н о е р а з н е с е н и е состоит в неод­ нократной передаче и запоминании принятой информации с последую-

517

щим сравнительным анализом в специальных логических устройствах. Радиоприемные устройства для «разнесенного приема» содержат в своем составе дополнительные блоки, которые обеспечивают формирование результирующего сигнала на основании определенной комбинации принимаемых радиосигналов.

Для снижения уровня промышленных помех приемные устройства магистральной связи вместе с их антеннами направленного действия располагают далеко за пределами промышленных объектов и крупных населенных пунктов на территории радиоприемного центра. Этот центр связан с аппаратным залом телеграфа или телефонной станции группой кабельных линий связи, по которым передаются сигналы, получаемые на выходе приемников. Более подробные сведения об особенностях связных радиоприемных устройств можно найти в [20, 21].

Радиовещательные приемники

Радиовещательные приемники предназначены для приема программ звукового радиовещания. Современные радиовещательные приемники и радиолы, применяемые в быту, по качественным характеристикам делят на пять классов: высший, I — IV. Лучшее качество радиоприема обеспечивают приемники высшего, I и II классов. Приемники III и IV классов, наиболее простые и дешевые, имеют несколько худшие качественные характеристики.

Приемники высшего и I классов представляют собой высококачест­ венные многокаскадные приемники, обладающие высокой избиратель­ ностью, широкой полосой пропускания, улучшенным качеством вос­ произведения и большой выходной мощностью. Все приемники выс­ шего и I классов строят только по супергетеродинной схеме. Рабочий диапазон этих приемников включает длинноволновый (/ = 150-f- -У 415 кГц), средневолновый (/ — 520-У1600 кГц), несколько коротко­ волновых поддиапазонов и ультракоротковолновый (/ = 64,5 -f- -у73МГц) диапазоны. Смену рабочих диапазонов производят, переклю­ чая катушки индуктивности и подстроечные конденсаторы, входящие в колебательные контуры входных цепей, УРЧ и гетеродина.

Диапазоны коротковолновых вещательных радиостанций рас­ пределены по шкале частот весьма неравномерно и в основном, сосре­ доточены в нескольких узких интервалах коротковолнового диапазона. Поэтому вместо одного или двух широких коротковолновых под­ диапазонов в приемник вводят несколько поддиапазонов с малым пе­ рекрытием. Сократить диапазон частот, перекрываемый контурами, можно так же, как и диапазон гетеродинного контура в обычных схе­ мах сопряжения контуров супергетеродинного приемника.

Чувствительность приемников высшего и I классов обычно не хуже 50 мкВ. Дальнейшее повышение чувствительности нерационально, так как атмосферные и промышленные помехи, а также внутренний шум приемника затрудняют высококачественный радиоприем более слабых сигналов. Требуемую избирательность рассматриваемых приемников по соседнему каналу обеспечивают, применяя несколько полосовых фильтров в УПЧ. Как правило, в таких приемниках предусматривают

518

ручную регулировку полосы пропускания, которая позволяет умень­ шить искажения принимаемого сигнала при действии помех на входе приемника. Так как полоса пропускания приемника в основном за­ висит от резонансной характеристики тракта УПЧ, то ее регулируют в каскадах УПЧ. Чаще всего для этого применяют метод изменения связи между контурами полосовых фильтров этих каскадов.

Высокую избирательность по зеркальному каналу и улучшение отношения сигнала к внутреннему шуму приемника получают, при­ меняя один или два каскада усиления по высокой частоте.

На рис. 13.11 показана типовая структурная схема приемников высшего или I класса. Как видно из этой схемы, для ультракоротко-

Рис. 13.11

волнового диапазона имеются отдельные входная цепь ВЦ, УРЧ и преобразователь частоты ПЧ ЧМ. Преобразователь частоты AM сиг­ налов при радиоприеме ЧМ колебаний переходит в режим усиления промежуточной частоты. В целях повышения стабильности частоты гетеродины таких приемников выполняют в виде отдельных каскадов. С этой же целью часто применяют автоматическую подстройку частоты гетеродина. Для борьбы с помехами, частота которых близка к проме­ жуточной, на входе приемника при приеме AM сигналов, как правило, включают режекторный фильтр, настроенный на промежуточную частоту 465 кГц.

В тракте промежуточной частоты имеются две системы колебатель­ ных контуров, одна из которых настроена на стандартную частоту 465 кГц и используется при приеме AM колебаний, а другая — на стандартную частоту 8,4 МГц и используется при приеме ЧМ колеба­ ний. Сигнал с выхода УПЧ в зависимости от вида модуляции при­ нимаемого сигнала поступает на амплитудный или дробный детектор и далее на УНЧ. Точность настройки контролируют электронно-луче­ вым индикатором, который включен после детектора.

Усилитель низкой частоты может быть построен по различным схе­ мам. Часто применяют раздельное усиление низких, средних и вы­ соких частот звукового диапазона с отдельными громкоговорителями, предназначенными для воспроизведения соответствующей части спект­ ра звуковых частот. В УНЧ применяют ручную регулировку усиления и регулировку тембра с помощью отдельных регуляторов, позволяю­ щих изменять частотную характеристику в области низших и высших звуковых частот.

519