Буга Н.Н., Фалько А.И., Чистяков Н.И. Радиоприемные устройства. Под ред. Н.И.Чистякова (1986) (1095355), страница 19
Текст из файла (страница 19)
При преобразовании 1-го поРЯдка в слУчае 1, =)'„частоты 1„!г и !г пРеобРазУютсЯ в Г»= =( — Г' Гг=»»г — Г. и Гг=)г — '1, (рис. 4.!,б). При 1„=!", составляющие преобразованного спектра Г'»=»'".— »г»; Гг=»»".— »»г'* И »" г=) .— !г (рис. 4.1,в). В этом случае спектральные линии преобразованного спектра расположатся на оси частот в обратном порядке по сравнению с рис. 4.1,а и б.
Такой спектр называется инвертированным, а создающий его преобразователь — инвертирующнм. В приемнике спектр колебаний переносится из любого участка лнапазона ралиочастот в полосу пропускания усилителя проме>куточпой частоты при помощи ценя с переменным коэффициентом перелачи. Для изменения параметров в цепь включают один или несколько элементов с нелинейными характеристиками и воздействуют на них переменным напряжением от гетеродина.
Желательно, чтобы нелинейность заметно не проявлялась в отношении преобразуемого спектра, т. е, чтобы действие этого спектра не создавало гармоник и составляющих с комбинационными частотами. В этом случае цепь, параметры которой периодически изменяются пол воздействием гетсродииа, будет линейной по отношению н преобразуемому спектру.
В качестве нелинейного элемента чаще всего используют диоды и транзисторы, Если, например, напряжение от гетеродина (l,соз(в,(+Ч,) лействует на элемент с нелинейной характеристикой, то его проводимость д изменяется с частотой 1» н может быть прслставлена рялом Фурье изведений косинусов функциями суммарных и разностных углов дает » = иг (>» СО5 (О>» !+Ч>») + У Юг ('» СО5 Ий Вг — ' В») !+ 4=. » +й Ч>„З= »Р»). (4.1) Отсюда видно, что к спектру составляющих с частотами !» прибавляются сдвинутые спектры с частотами составляющих Ц,+)» и й>,— )» (или !» — »»1„, если Ц,()»). Каждый из дополнительных спектров имеет ту же структуру, что и исходный.
Если это спектр модулированного сигнала, то на новой частоте сигнал соответственно остается модулированным по тому же закону. Если на этот спектр наложены помехи, то и они с измененными частотами сохраняются в преобразованном спектре. Лналогичные результаты дает и реактивная нелинейность. Если емкость С=Со+ г. Сг сов(йв,4+А»Р,), то лействие спектральг=» ной составляющей и; вызовет в элементе с такой емкостью ток »!щ»!».' »=»(»)»>сИ, где»!=Си» вЂ” заряд. В этом случае !=С вЂ” »+и— сн»и Полставив сюда значение и» и С, получим сумму, члены которой содержат произведения вида С»»в»Сгз!и (»о»! + Ч»»), (>» (в»СгХ Х сов (»»в~ !+я»!»г) 5»п (о>»! +»Р»), (/»явгСгз!п (явг!+я»!»г) соз (в»(+»Р») . Отсюда видно, что и в этом случае спектр тока содержит помимо первоначального спектра составляющие с частотами Ц,ч-)».
4.2. СОПРЯЖЕННАЯ НАСТРОЙКЛ РЕЗОНАНСНЫХ КОНТУРОВ В приемнике с настроенным преселсктором частбты настройки входных цепей и гетеродина не совпалают. В супергетеродинных приемниках 20-х гг. колебательные контуры настраивались отдельными ручками, что осложняло настройку. Позже получил распространение способ одпоручсчной настройки, получивший название сопряжения колебательных контуров. На схеме приемника иа рнс. 4.2,а сопряжение показано штриховой линией. ь» = до+ Х дг соз (й в„! -1- lг»р,), г=» Рис. 4.2 93 Если на нелинейный элемент лействует напряжение с преобразуемым спектром, то каждая его спектральная линия и;= =(/»соз(в»!+»Р,) вызовет ток !=да». Перемножение с заменой нро- 92 Рассмотрим вопрос о сопряжении контуров подробнее на прймере <верхней» настройки гетеродина (см. З 1.2); в этом случае для переноса сигнала /, на частоту /п„в полосу пропускания УПЧ гетеродин настраивают на частоту /,=/,+/„„.
Чтобы при этом сигнал попал в полосу пропускання пресслсктора, входные цепи необходимо настроить на частоту /,„=/,=/„— /„,. Необходимый коэффициент перекрытия поддиапазона во вход!!ых цепях (см. % 2.3) /вх п!ах /с шах пд.вх /вх ш!п /с ппп Коэффициент перекрытия гетеродина /г «1ах /««пах+ /пч пдт /г т!и /с т!п -г /пч Как видим /спл.г(/епл.вх Для уменьшения коэффициента перекрытия гетеродипа приходится включать в его колебательный контур добавочные конденсаторы, как это описано в $ 2.3 и показано на рис.
2.8. При «нижней» настройке аналогично приходится уменьшать /г,х,„по отношению к й«х.г Для упрощения конструкции приемника и управления его настройкой сопрягасмые конденсаторы делают одинаковыми. Разность резонансных частот контуров не точно равна /««прн всех значениях С„в пределах от С, ю до С,,„. Из рис. 2.8 видно, что при известной характеристике конденсатора С, конструктор имеет возможность варьировать только три параметра контура с уменьшенным коэффициентом перекрытия: индуктивность /. и емкости С, и Сз.
Эти три величины выбирают так, чтобычастота имела требуемое значение при трех значениях емкости С,. Два из них выбирают вблизи крайних значений С,;„и С. «., а третье — в промежутке между ними. При других значениях С, разность частот не равна /„„ а принимает несколько отличающиеся значения /'„,. Гетеродин нельзя настраивать неточно, так как это приведет к сдвигу спектра принимаемого сигнала за пределы полосы пропускания тракта промежуточной частоты. Поэтому погрешность сопряжения приводит к неточной настройке преселектора, т. е.
к несовпадению его резонансной частоты с частотой сигнала. Чтобы это не ухудшило качество приема, полоса пропускаиия преселек. тора расширяется в обе стороны от резонансной частоты на значение б/„р — — ~/„„— /'„„~, равное погрешности сопряжения. Значения С„, .при которых сопряжение получается точным, выбирают так, чтобы б/„,р была минимальной. В этом случае расширение полосы,не приводит к су>цественному ухудшению селективности пресслектора. При относительно небольшом коэффициенте перекрытия диа пазопа удовлетворительные результаты дает сопряжение при двух частотах поддиапазона, т.
е. можно ограничиться включением од. ного из конденсаторов: С! либо Сх. 94 На современном этапе в овязм с переходом от механической настройки к электронной н внедренном и практику автоматических устройств на основе микроэлектронной и цифровой техники вновь наблюдается тэицэ>эцмя к применению ьнднвидуальной паснройхн резонампных цепей. Примерная структура оргапоп настройки приемника показана яа рнс. 4.2,б. Здесь УУ вЂ” управляющее устройство, обычно содержащее микропроцессор, запоминающее (ЗУ) н пропраммпые уст. ройства, связапные также с кнопочным нлн иныл органом ручного управления.
'1ребуемая частота /, гетеродннного напряжения обеонечнпается цифровым синтезатором частот СЧ. Одновременно от синтезатора получается, напряжение с частотой /«сигнала, на который должа«! быть наснроен приемник; для этого нз /, вычитается (нлн к /, прибавляется) /вю Кроме того, приемник содержит синтезатор напряжений (СН), подаваемых на взракторы преселектора для настройкн на нужную частоту.
Под воздействпем УУ электронный переключатель П вначале переводится в нижнее положение и нп вход приемника подается нэпряженнс с частотой /,. Прн этом от СН на вэрактор входного контура подается ступенчато нарастающее напряжение настройки. По мере приближения к Резонансу па выходе УПЧ появляется напряжение (/; оно детнктируется детектором сигнала /(С н воздействует на УУ.
При достижении матсоимума (), что соответствует точной настрощгс, перестройка входного конт«ура заканчивается. Затем аналогично настраивается следующий контур. По завершении настройки преселектора переключатель П переводится в верхнее положение, т. е. приемник переходит в рабочее состояние. 4.3.
ПОБОЧНЪ|Е ПРОДУКТЫ ПРЕОБРАЗОВАНИЯ На рис. 4.3 изобраисен преобразователь частоты Пр с гетеро- дином Г, фильтром Ф, на входе и выходным фильтром Фщ настроенным на промежуточную частоту /„р. Подадим на вход преобразователя Пр си~усоидальпое напряжение и,„с частотой /. Будем изменять / и наблюдать, как при этом изменяется выходное напряжение, При равенстве / промежуточной частоте /„г, т. е. при совпадении первой составляющей тока (4.1) с частотой фильтра Ф„напряжение и,„„будет иметь максимум. При изменении частоты напряжение будет уменьшаться согласно частотной характеристике Фз ф! пр фз (/бык Рис.4.3 95 у 2 3 ~~ тпр ~пр / тпр 4 ~пр ~пр Рассматривая второе слагаемое в (4.1) для А=1, приходим к выводУ, что Резонансы бУдУт также пРи 1„— 1=(пр и ( — (т=(пр, т.
е. При частотах ~=)с+~яр и )=~т ьрпр. Аналогично рассматривая случай А=2, видим, что резонансы имеьот место на частотах 27т — (пр, 21т+('„р и т. д. Следовательно, частотная характеристика имеет несколько максимумов (1, 2, 3,..., как показано на рис. 4.4). Чем выше порядок преобразования, тем обычно меньше амплитуда соответствующих составляьощих тока. Поскольку преобразователь служит для переноса спектра, максимум 1 не используется, так как он соответствует прохождению сигнала без преобразования. Но если на вход преобразователя попадут помехи с частотой ь(,р, то они окажутся в полосе пропускания фильтра и, накладываясь на спектр принимаемого сигнала, помешают сго нормальному приему.
В полосу пропускання фильтра Ф, попадут также продукты преобразования колебаний с частотами, на которых имеют место прочие резонансы (2, 3, ... ), показанные на рис. 4.4. Один из этих каналов является основным; в этом случае прочие каналы приема, как и предыдущий, являются побочными; в общих чертах они уже рассматривались в гл. 1. Допустим, например, что за основной канал выбрана полоса частот, в которой получается максимум 2 и принимается сигнал с соответствующей частотой (п.
В этом случае канал 2 будет основным, а канал 3 — побочным. Относительно частоты („ этот побочный канал являетси как бы зеркальным отражением основного канала, поэтому он и называется зеркальным каналом; соответственно на рис. 4.4 его частота обозначена 1.. За основной канал может быть принят и резонанс 3; при этом зеркальным каналом станет канал, соответствующий резонансу 2.
В обоих случаях частоты основного и зеркального каналов отличаютсЯ на 2(пр. За основной канал может быть принята и полоса частот около частот резонанса 4 или 5, но это делается редко,'так как преобразование частоты 2-го порядка менее эффективно; в этом случае полосы частот, в которых имеют место резонансы 2 и 3, были бы побочными каналами приема. Поскольку все сигналы с частотами, на которых наблюдаются резонансы 1, 2, 3, ..., создают напряжение в полосе пропускапия фильтра Фз (рис. 4.3) и далее уже не могут быть подавлены, прнььимают меры, чтобы на вход преобразователя попадал только сигнал основного канала.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
