Буга Н.Н., Фалько А.И., Чистяков Н.И. Радиоприемные устройства. Под ред. Н.И.Чистякова (1986) (1095355), страница 20
Текст из файла (страница 20)
Колебания с частотами побочных кана- лов должны быть подавлены до входа преобразователя, т. е, в показанном на рис. 4.3 фильтре Фь При постоянной у„р ослабление помехи побочного канала с этой частотой не представляет трудности; достаточно вкльочить до входа преобразователя режекторный фильтр, настроенный на эту частоту.
Если приемник предназначен для приема на фиксированной частоте, то частота зеркального канала также постоянна и помехи тоже можно ослабить пеперестраиваемым фильтром. Сложнее решить эту задачу в перестраиваемом приемнике, так как часота зеркального канала меняется. Чтобы облегчить подавление помех, промежуточную частоту приходится выбирать не слишком ььььзкой, Как видно из рис. 4.4, в этом случае частоты зеркального капала и прнинмасмого сигнала оказываются так разнесены, что даже прн сравнительно широкой полосе пропускания фильтра Ф, (его характеристика изображена штриховой линией) на частоте 1", полу ьаетси значительное ослабление.
Как отмечалось, частота гетсродина может быть выше или ниже частоты принимаемого сигнала на значение 1„„. В первом случае частота зеркального канала выше частоты сигнала 1, на 21„, а во втором — ниже на 21пп. Следовательно, частоты зеркального канала прн нижней и верхней настройке разнесены на 41,„. Частотная характеристика колебательного контура при больших расстройках несимметрична: слева от резонансной частоты она крутая, а справа — пологая.
Поэтому прн нижней настройке селективпость по зеркальному каналу обычно болыпе, чем при верхней, 4.4. ПРЕОВРЛЗОВЛТЕЛЪ ЧАСТОТЫ С КОМПЕНСАЦИЕИ' ПОМЕХ ЗЕРКАЛЪНОГО КАНАЛА иногда ослабления помех зеркального капала в фильтре Ф, (рис, 4.3) недостаточно, а увеличение промен упщьной частоты нежелателыю.
В таких ситуациях применяют преобразователь с компенсацией зеркальных помех по схеме на рис. 4.5. Принимаемый сигнал в разных каналах его имеет одинаковую фалу и при суммировании н общем тракте удваивается, а помехи зеркалььюю канала по фазе протнвотюложны и компенсируют друг друга. напряженое от гетеродипа Г и, =(у,соз(ы,1+с(,) подается на преобразователь Пр, со сдвигом по фазе +л14, создаваемым фазовращателем Фвь а на преобразователь Прп — со сдвигом па — л14, создаваемым фвзоврашателем Фвз. Полученное па выходе Пр, папряжепис промежуточной частоты 1,р,,выисленное фильтроль Ф,, дополнительно сдвигается по фазе на +н14 в фазовращателе Фв,, а пвприжение на выходе Пр,— на — л14 в фазовращателе Фвс Коэффициенты передачи обоих, каналов должны быть одинаковыми.
Предположим, что на П„в Прз посту~паьот напряжения снгнаеа основного капала и« вЂ” — ппсоз(аыч-<рп) и зсркальното канала ил=(/псов(ыптелрп), причем 1 1 =(пр~ 1 — 1п=)прт 1пр~=)пят=(пр. Рис. 4.4 4 — )2 97 96 ((рг фл фбз 'Ф, ]]р/ Ф, пр, Ф, ФГ "РГ фа При Рис. 4,8 Ф, ПР, Ф, ПР, Фз Рис. 4.8 Напряжения сигнала и зеркальной помсхи после Прг ист = Ус К соз [(юс — ыг) т + рс — (~р,, + и/4)] Н иж = У, К СОЗ [(ބ— Ыо) т — ЧЬ+ (Грг+ П/4)], и после Про и = У К соз [(юг озг) /+ фс (<рг и/4)] и У, К соз [ыг — юо) / — фа+ (гЄ— и/4)]. Здесь К,— коэффициент передачи преобразователей Прг н Пгз вместе с фильтрами Ф'о и Ф"а.
После Фвз и Фв„в первом канале Ус Кп Кф соз [(юс — юг) /+ фс фг]) и,' = Уз Кп Кф соз [(юг — М / — чь + фг+ и/2] 1 и во втором канале и У К Кф [(ю — „)/+ р — фг]; ио = Уа Кп'.Кф соз [(ыг оъ) / грв+ фг — 'т/21. Здесь Ко — козффициент передачи фазоврагцателей Фвз и Фво Из полученных выражений видно, что У', и (/', совпадают по фазе, а и'с я и протиеополонсны. Следовательно, в Оуммнруюгцей цепи напряжение ооиовс ного канала имеет удчюенную амплитуду 2У,КпКо, а напряжения зеркалыюй помехи взаимно компенсируются и на выходе отсутствуют. 4.5.
ДВОИНОЕ ПРЕОБРАЗОВАНИЕ ЧАСТОТЫ Ослабление помех зеркального канала тем легче выполнить, чем больше разнесение частот зеркального и основного каналов (см. 9 4.3 и рис. 4.4), т. е, чем выше промежуточная частота. В то же время получить высокую селективность по соседнему канал и устойчивое усиление легче прн более низкой промежуточной лу и 98 частоте.
Чтобы преодолеть это противоречие, часто пользуются двойным или тройным преобразованием частоты. Схема двойного преобразования изображена на рис. 4.6гш Если требуется уменьшить частоту в сотни и более раз, то частота /, понижается не сразу до конечного значения, а преобразуется вначале преобразователем Пр, с гетеродином Г, в частоту /прь которая ниже /. в 10...20 раз. Частота зеркального канала на 1О...
20о/о отличается от /„что позволяет существенно ослабить зеркальные помехи фильтром Фь Преобразованный сигнал выделяется фильтром Фз и затем частота его понижается преобразователем Пр, до требуемого значения /„р з, соответствующего настройке фильтра Фз. Особенность двойного преобразования состоит в появлении второго зеркального канала. Действительно, если второе преобразование происходит по правилу /про=/га†/пр ь то такая же частота получится при наличии на выходе Фз колебания с частотой /'= =/по~+2)прг, так как оно будет преобразовано по формуле г г го (г ирх+ гаро) (г прт + гира) гпрзг т. е. тоже будет выделено фильтром Фз.
Частота второго зеркального канала отличается от частоты сигнала на 2/,р з, что в десятки раз меньше, чем отличие частоты первого зеркального канала. Эта помеха не будет существенно ос- 4 99 лаблена в фильтре Ф, и доли!на быть подавлсна фильтром Фз,' в этом и состоит его основное назначение. Широко применяется вариант двойного преобразования частоты по схеме па рис. 4.6,б, которая, хотя внешне почти ие отличается от прсдыдушсй, позволяет реализовать некоторые важные возможности.
В данном случае первая промежуточная частота /„р, выбирается ис ипже частоты /, сигнала, а выше максимального значснпя ее. Приемник с повышением частоты называют инфрадинным, сокрашеипо инфрадиноч. Далсе /ч„Г!р преобразуется в /р„н нужный сигнал выделяется фильтром Ф-.; второй зеркальный канал подавляется в фильтре Фз. Поскольку частота /„р! высокая, то для понижения ее до желательного значюпиЯ одного пРеобРазователЯ ПРс может оказатьсЯ недостаточно по причинам, изложснным выше; поэтому в инфра- дине может потребоваться третья ступень преобразования частоты, не показанная на рис. 4.6,6, Соответственно добавится третий зеркальный канал.
Подавление помех этого капала обеспечит фильтр Фж Преимушество ппфрадина состоит в упро!пении фильтра Фь В приемнике с переменной настройкой в широком диапазоне частот этот фильтр нежелателен, так как он требует плавной настройки в поддиапазоне и перекгпочсния катушек для смены поддиапазонов, Механический переключатель сложен в производстве, не допускает миниатюризацию и недостаточно надежен. Износ контактов в этом переключателе часто приводит к выходу приемника из строя.
При /нр!)/с „,. побо !Иый капал приема иа промежуточной частоте (см. рис. 4.4) находится Вне диапазона частот приемника. За верхней границей этого диапазона расположена и частота зеркального капала, поскольку при /„,=/с+/ср! Она будет иметь зиа- чениЯ В пРедслах От /с гс!с+2/ср до /с шах+2/нр Это позВОПЯет ис пользовать в качестве фильтра Ф, неперестраиваемый фильтр нижних частот, пропускаюший па вход Пр, весь спектр с частотами ТОЛЬКО НИХГЕ /с так Еше одно преимушество инфрадина состоит в значительном уменьшении коэффициента перекрытия по частоте гетеродииа Г!.
При /г! = /с+/„„этот коэффициент раасн Кю = (/с,„+ +/рр!)/(/ ш!и+/ср!), или иначе Кл,— — (К„+хн)/(1+х.), где К„= =/с псах//с пмп — коэффициент диапазона радио'!астот приемника; х„=/„р!//, щ — коэфф!шиснт понижения частоты в преобразователе Прь В приемнике с понижением частоты (не инфрадине), как было показано в $4.2, х,«.1, поэтому Кд„мало отличается от К„.
Для инфрадина Кл, можно представить в виде К„„= (ха+1)/(хр+ +1/Кл,), где х.=/.р!//...— коэффициент повышения частоты в преобразователе. При увеличении х, Кл, -1. Если, иап(мьмер, /с пас =0 3 МГц и /' с1ссГ 30 МГН, та Кхс = 100. Чтобы аау щестаить настройку и таком широком диапазоне, его потребовалось бы разбить !00 не менее чем на 4 перекл!очаемых лоцдиапазона. Таиие зке переключения потребоиллцсь бы и и гетерадине.
В случае инфраижна, если лыбразь, например, Г,р,—— =60 МГп, перекл!ачепия н тракте радночасготы пе потребуется: достаточно иметь филыр ~п!исках чьстот (рчс. 4 6 6). В данном стучае н,=2 и Кк,— — (~2ЧЯ)/(2+ ь001).= !.5. 1!рн таком малом коэффициенте перекрытия !серакс!ючен~ня наддпапазоноа н гстеродине пе требуется. На рнс, 4 б,а показана схема еще ад!гого аариаита дпайного преобразования частоты. В по,!нжшащем преобразователе Пр~ частота -/, преабразуетсн и /ср. Далее и цопып!аю!цеч преобразоаатсле Прз посстанаалииается пвраоначальная частота ),.