Буга Н.Н., Фалько А.И., Чистяков Н.И. Радиоприемные устройства. Под ред. Н.И.Чистякова (1986) (1095355), страница 52
Текст из файла (страница 52)
Эти искажения не .столь значительны, поскольку при замирании одной из составляющих в левой боковой полосе в большинстве случаев сохраняется соответствующая составляющая в правой боковой полосе и наоборот. Кроме того, замирание отдельных составляющих в спектрах боковых полос не приводит к разрушению сообщения в целом, Суммирование в (8.4) составляющих несущей частоты, имеющих фазы во/ и во(/ — т), не обязательно вызовет замирание (амплитула может и возрастать), но в любом случае ведет к фазовому сдвигу результирующего колебания. В результате могут возникать сильные искажения.
Чтобы показать это, предположим, что фаза несущей изменилась на и/2; для простоты Г>удем считать, что начальные фазы боковых составляющих нулевые, т. е. результиру>ощее колебание из несущей и двух боковых составляющих имеет вид +( У /2) соз(в~+ П,)+(т, Уо/2) соз (в, й~) ! или иначе и,= У,з[пв, !+т, У,соз Я, !созв, й Из векторной диаграммы на рис. 8,2 видно, что амплитуда результирующего колебания У„=)/У,'+(тоУо)о озоао/, нли иначе У„= У, ( ! + 0,5 т,'-[- О, 5 т, 'соз 2 оо, !)о о.
Представляя выражение в скобках рядом бинома Ньютона, ограничиваясь первыми членами разложения и пренебрегая малой величиной 0,5то, по сравнению с 1, получаем Уо, ж Уо (! -Р 0,25 то сов 20, !). Кроме того, результирующее напряжение имеет переменный фазовый угол и>, па который амплитудный детектор не реагирует.
Эффект на выходе детектора окажется таким же, как и при летектировапии АМ сигнала с угловой частотой модуляции 2Й;, вместо передаваемого сообщения, как и прн полном замирании несущей, получится только «искажение», т. е. и в этом случае прием сообщения невозможен. Кроме того, эквивалентный коэффициент модуляции с двойной частотой равен т„ж0,25т'„т, е. очень мал; если, например, т,=0,3, то т„ж0,02.
Следовательно, одновременно с полным искажением принимаемого сигнала происходит ослабление его модуляции. Известно, однако, что разборчивый прием возможен и на декаметровых волнах, на которых многолучевое распространение проявляется часто и сильно. Рассмотренные примеры относятся к наиболее неблагоприятным условиям, которые могут возникать лишь в некоторые моменты времени.
Они подтверждают, что качество приема зависит не только от приемника. Кроме того, из при- 248 веденных рассуждений видно, что искажения можно уменьшить„ применяя остронаправленные антенны, способные выбирать из пространства преимущественно один луч, ослабляя другие лучи, приходящие с угловым сдвигом. 8.2, АМПЛИТУДНО-МОДУЛИРОВАННЫЕ СИ! НАЛЫ В ЛИНЕЙНОМ ТРАКТЕ ПРИЕМНИКА Из рис.
8.3,а, где изображены симметричная амплитудно-частотная и нечетно симметричная фазочастотная характеристики додетекторного тракта приемника, а также спектр АМ сигнала, видно, что если ширина полосы пропускания тракта меньше ширины спектра, то части спектра, соответству>ощие верхним частотам модуляции, будут ослаблены. Соответственно будет ослаблена эта. часть спектра на выходе детектора приемника, т.
е. будут иметь место частотные искажения. Влияние фазочастотной характеристики выясним на примере спектральных составляющих, соответствующих некоторой частоте модуляции Е,. Вместе с несущей они образуют молулированное колебание вида и,= У„созв, /+(т, У„/2) соз(в,— ооо) !+ +(т, У, /2) соз(во+ оо,) /. (8.5) Полагая коэффициент усиления К равным для всех составляющих, т. е. не учитывая частотные искажения, получаем для спектра на выходе тракта новых = КУо осоз (во! ~ 8>о) [ К (то У«о/2) соз[(во оо) /+Ч>о+АЧ>[+ + К(то У«о/2) соз [(во+ ооо) /+оро ~Ф, Здесь не отражено не влияющее на ход рассуждений обстоя. тельство, что несущая частота сигнала в супергетсродннпом приемнике на выходе тракта отличается от частоты на входе. Нетрудно представить это выражение в виле и ~~~ =/оУ о[! +т соз(()~/ — >> Ч>)[соз (в«о/+Ч>о), а> Ряс.
8.8 24П После «линейного» амплитудного детектора с коэффициентом передачи К„переменная составляющая сигнала будет иметь вид и = ККО Ус О т, соз (!2, Š— А!а), Следовательно, от вида фазочастотной характеристики зависят фа- зовые сдвиги спектральных составля!ощих сигнала на выходе де- тектора, Если эта характеристика для рассматриваемой части спектра практически линейна, т. е. Гнр=т(2„то и =КК Ус«л2,соз(О,(! — т), т.
е. имеет место только групповое запаздывание сигнала. Если же характеристика нелинейна, то возника!от фазовые искажения. Рис. 8.3,а соответствует случаю точной настройки приемника на сигнал, В действительности приемник может оказаться настроенным неточно, что часто бывает, если, как это имеет место в радиовещательных приемниках простейших типов, настройка осуществляется вручную, «на слух».
Пример неточной настройки для тех же условий, что в случае на рис. 8.3,а, показан на рис. 8.3,б. Одно из следствий неточной настройки, видное из рисунка,— нарушение фазовых соотношений в спектре; в $ 8.1 было показано, что оно может быть причиной искажений сигнала. В данном случае изменение фазовых сдвигов составляющих спектра, которые попада!от в полосу пропускания, влияет сравнительно мало, так как в этой полосе фазовая характеристика обычно ие сильно отличается от линейной. Для всех составляющих спектра фазовый сдвиг примерно одинаков; прн этом форма результирующего АМ колебания существенно не меняется.
На качество приема более существенно влияют следующие видные из рис. 8.3,б последствия расстройки: уменьшение амплитуды несу!цей, если ее частота оказывается на склоне частотной характеристики; ослабление одной н более полное пропускание другой боковой полосы. Как видно из 5 8.1, ослабление несущей может приводить к сильным искажениям, поэтому сравнительно большая расстройка, при которой произойдет существенное ослабление несущей, недопустима. В случае, показанном на рис. 8.3,б, несущая остается в полосе пропускания и указанное явление не имеет места; оио возникает при более значительной расстройке. В $ 8.! отмечалась возможность селектнвпого замирания отдельных составля!ощих боковых полос вследствие многолучевого распространения радиоволн, Случай рис.
8.3,б отличается тем, что ослабляется ббльшая часть одной из боковых полос или вся боковая полоса, При модуляции одним тоном,'если одна боковая составляющая в спектре (8.5) подавлена практически полностью, спектр АМ сигнала имеет вид и,,„,= Ки;, сове„(+К,(т, ис„(2) сов(ы„+(2,) й Здесь (2'ОΠ— амплитуда несущей, измененная из-за неточной на- 250 стройки ки или из-за какой-либо другой причины. Дополнительные фазовые сдвиги обеих составляющих здесь не учтены, т влияют на результат. Из векторной диаграммы на рис.
8.4 следует, что амплитуда суммарного колебания (У,„, = К У(и„')'+(т, (!„2) +т,и, И„'созй, !. На фазовый сдвиг 22 амплитудный детектор не реагирует. Выходное напряжение можно представить в виде ~ с 10,5 !м, и„! и„ О ! 2 сс!' !! сО Представляя это выражение рядом по формуле бинома Ньютона и ограничиваясь учетом величин второго порядка малости, получаем л сО В с ~ 1! ) 2 ' 1!' сО сО ) 2О,~). Переменная составляющая продетектировапиого сигнала имеет в!!д 2 (3 КК~ — т,(2„соз(2,(+ — т,.—,соз2Й,! .
Следовательно, прием сопровождается иелинейиымп искажениями, причем коэффициент гармоник "г (!!8) п2с (Ус Ос(~,ОО (8.6) В частности, при У'.О= Усс и т,=0,3 получаем ...ж ,О. й ж4, . Нелинейные искажения возрастают при уменьшении амплитуды несущей У'сО Их можно уменьшить, если найти способ увеличить У',О, этот вывод будет учтен в дальнеишем при рассмотрении радиоприема в системе связи на одной боковой полосе. Из рис. 8,3,б можно сделать следующие взаимно противоположные выводы: неточная настройка приводит к увеличению нелинейных искажений, т. е. к ухудшению воспроизведения сообщения; частотного спект- неточпая настройка приводит к расширени!о ч ра принимаемого сообщения, т. е.
к уменьшени шению частотных искажений и, следовательно, к улучшению качества приема. ' К О Субъективные испытания показы- 22 вают, что при радиовещательном прп- .сГУО' еме, если полоса пропускания чже спектра сигнала, что часто делается 251 (7,,„, = К ((7,— ч Уо), йс = 0 5 тс ч (ус оК! 2 с (7с о). Рис. 8.8 252 специально для повышения селективности (рис.
8.3,б), второе яв- ление (улучшение воспроизведения) обычно играет более сущест- венную роль, чем первое (увеличение искажений); в таких случаях предпочитают неточную настройку точной. 8.3. ИСКАЖЕНИЯ АМПЛИТУДг!О-МОДУЛИРОВАННОГО СИГНАЛА В ДОДЕТЕКТОРНОМ ТРАКТЕ ПРИЕМНИКА При приеме сильных сигналов может проявляться нелинейность вольт-амперпых характеристик электронных приборов. Из рис. 8.5 видно, что при синусоидальном изменении амплитуды входного сигнала изменение амплитуды сигнала на выходе из-за кривизны амплитудной характеристики получается искаженным. С учетом участка, на котором начинает проявляться нелинейность, амплнтулную характеристику в первом приближении можно аппроксимировать формулой причем ч — малая величина; К вЂ” коэффициент усиления при малых амплитудах. При молуляции по формуле (8.2) амплитуда сигнала на выходе изменяется по закону (7,,„, = К ((7„( ! + т, соз й, !)— — сс>' (1+ 2т,соз(2, (+0,5 то+0,5т,'соз2(2, !)).
Следовательно, напряжение па выхоле амплитудного детектора будет содержать вторую гармонику с амплитудой 0,5ККхтто,(7о,о, а коэффициент гармоник будет равен Для уменьшения искажений требуется применять электронные приборы с достаточно широким линейным участком характеристики и не допускать чрезмерного увеличения амплитуды сигна,ча (7,о. 8.4. БЛОКИРОВАНИЕ И ПЕРЕКРЕСТНАЯ МОДУЛЯЦИЯ В линейном тракте супергетеродинного приемника мешающие сигналы, если их спектры не палагаются на спектр принимаемого сигнала, подавляются в селективных цепях усилителя промежуточ. ной частоты. В реальном усилителе нелинейные явления, описанные в $ 8.3, наблюдаются в последних каскадах, куда сигнал поступает усиленным Рассмотрим нелинейные эффекты, которые проявляются, напротив, в первых каскадах приемника. Принимаемый сигнал в этих каскалах еще мало усилен, и по отношению к нем онн практически линейны.
Речь пойдет о явлениях, которые возникают, если вместе с принимаемым сигналом на этн каскады действуют сильные помехи от посторонних радиостанций. В отличие от усилителя промежуточной частоты цепи тракта радиочастоты, главное назначение которых — подавление помех побочных каналов приема, имеют широкую полосу пропускаиия. Если, например, полоса пропускання усилителя промежуточной частоть радиовещательного приемника составляет несколько кило> герц, то полоса пропускания входной цепи и усилителя радиоча- стоты в диапазоне декаметровых волн составляет сотни килогерц, а в приемнике-инфрадине (см.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
