Буга Н.Н., Фалько А.И., Чистяков Н.И. Радиоприемные устройства. Под ред. Н.И.Чистякова (1986) (1095355), страница 53
Текст из файла (страница 53)
э" 4.5) — мегагерцы. В такую полосу попадают сигналы лесятков или сотен посторонних радиостанций, причем некоторые из цих, прихолящие от близких и мощных радиостанций, могут быть очень сильными. Суммарное напряжение помех во входной цепи приемника часто доходит до сотен милливольт; при таких напряжениях тракт ралиочастоты уже нельзя считать линейным. Поскольку частбты помех могут сильно отличаться от частоты сигнала, иа которую настроены цепи приемника, свойства электронных приборов на этих частотах могут быть не одинаковыми, что усложняет исследование. В первом приближении будем считать элект онные приборы безынерционными, т.
е. их свойства будем считать независимыми от частоты и влияние комплексности нагрузки на изменение выхолного тока также не булем учитывать. Представим используемый участок вольт-амперной характеристики нелинейного элемента рядом Тейлора ! = ср(Е+и)= ср(Е)+ ~р'(Е) и+(1!2!) <р" (Е) и'+(!!3!) ср (Е) ио+ (8.7) Здесь ~р(Е)'=(о — постоянная составляющая тока в рабочей точке; ср'(Е)=5 — крутизна характеристики; <р ( )=, ср ( )= =5" — производные крутизны характеристики в рабочей точке, поэтому (8.7) можно записать в виде ! = То+ 5и+ (5'/2) и'+ (5с!6) и'+, Прп значительном увеличении и нарастание тока обычно замедляется, т.
е. 5" — отрицательная величина. 283 [с ж5У»с+5т, У„сов йс !+0,55" У„Угют„созй„!-)- или иначе /с = 5Усю(1+т~соз Р~/+ 0,5 (5"/5) т„Упюсоз !)„!+ 2ь4 (8.13) При воздействии на электронный прибор напряжений сигнала и помехи с несущими частотамн /с и /и появятся токи с этими же частотами, а также гармоники и составляюшие с комбинационны- ми частотами /с/,.+и/ .
П ,/, и/„. Последующие фильтры, настроенные на П ст принимаемый сигнал, выделят только составляющие ие частоты /,. усть на входе действует сумма сигнала с помехой: и= У,созв, !+Упсозв„й Подставляя (8.9) в (8.8) и выделяя (путем обычных преобразо- ваний тригонометрических функций) составляюшу!о тока с часто- той сигнала /,, найдем амплитуду этой составляющей /,= 5У,+(1/8) 5" Уг-1-(1/4) 5" У,Уг+ В случае сильных помех (Ус»У,) /, ~5У,+0,255" У,У„=/с,+/сп. (8.10) Здесь I. =5У— /,„=, .ю= с — составляюшая тока сигнала в отсутствие помех. ,„=0,255 У,У„' — составляющая тока, обусловленная воздейст- вием помех.
Из (8.10) видно, что при 5»(0 уровень принимаемого сигнала на выходе нелинейного четырехполюсника уменыпается вследствие уменьшения средней крутизны характеристики при воз- действии помех, причем тем сильнее, чем больше параметр нели- нейности характеристики (5") и амплитуда помехи (У ). У шение а и,), мень- амплитуды сигнала при действии помех называется блоки- рованием сигналов.
Этот эффект оценивается коэффициентом бло- кирования йюп = /сп//сю = (1/4) (5"/5) У.' (8.11) Для ослабления блокирования следует уменьшать уровень помех, повышая селективность входных цепей, и применять электронные приборы с характеристикой, близкой к линейной, т. е. с малым от- ношением 5"/5. Прн одновременном воздействии на вход приемника сигнала и модулированной помехи с амплитудой У, (!) = Уп (1 + тп соз Й, !), (8.12) частота которой сю, не совпадает с частотами основного и побоч- ного каналов приема, помеха будет подавлена благодаря селек- тивности усилителя промежуточной частоты и на детектор непо- средственно действовать не будет. Однако нелинейность электрон- ных приборов обусловливает процесс, приводящий к неустранимо- му искажению сигнала помехой. Подставляя в (8.10) значения амплитуд сигнала (8.2) и поме- хи (8.12) и пренебрегая сравнительно малыми величинами, полу- чаем Третье слагаемое в этом выражении является результатом перехода модуляции помехи на полезный сигнал.
Это — явление перекрестной модуляции. Хотя прямое прохождение помехи (8.12) с частотой в, через селективный тракт отсутствует, ее действие проявится при детектировании, так как напряжение на выходе детектора соответствует модуляции с угловой частотой й,. Это явление характеризует коэффициент перекрестной модуляции /с„р, равный отношению коэффициента паразитной модуляции амплитуды сигнала помехой, который согласно (8.13) равен 0,5т,У' ю5"/5, к коэффициенту модуляции передаваемым сообщением т„т. е.
йпсэ = ( 1/2) (тс/тс) (5 /5) Упю. (8.14) Из (8.14) и (8.11) видно, что пути уменьшения перекрестных искажений те же, что и при блокировании. 8.5. ИНТЕРМОДУЛ ЯЦИОННЫЕ ПОМЕХИ Предположим, что на вход приемника одновременно с принимаемым сигналом У, соз сюс! действуют помехи У„! соз в.!/, Упгсозвпг! и др. Начальные фазы этих переменных напряжений не учитываются, та<с как оии не,влияют на результат дальнейших рассуждений. Используемый участок вольт-амперной характеристики электронного прибора, на управляющий электрод которого действуют этн сигналы, в общем случае, продолжая ряд (8.8), можно аппроксимировать полиномом вида 1=/»+ ~а и». Ь! Подставляя сюда вместо и сумму указанных напряжений и выполняя преобразования тригонометрических функций, нетрудно убедиться, что в спектре тока ! будут иметься составляющие с угловыми частотами в„в,!, в,г, ... и гармоники 2в„Зв„2в„ь Звы, 2впг, Звсг,, а также комбинационные составляюшие с частотами (тв,~~-пв,г — рв г~-...).
Наибольшие амплитуды имеют составляющие, для которых сумма т+п+р+... минимальна. Поскольку приемник настроен на частоту в„почти все эти составляюшие после преобразования частот не попадут в полосу пропу. скания и не окажут влияния па прием полезного сигнала. Но частоты некоторых комбинационных составлягоших могут оказаться близкими к в,. Эти составляющие попадут в полосу пропускания, будут усиливаться как принимаемый сигнал, наложатся на него и будут искажать принимаемое сообщение. Это явление носит название интермодуляции.
Наиболее опасны некоторые составляюшие третьего порядка, возникающие за счет члена аги' аппроксимируюшей функции (как видно из (8,8), аг=.5"/6). В частности, опасны составлявшие с угловыми частотами 2вп! — всг вс. В этом случае /с~ж (/с+/пг)/2, т. е. для Образования такой составляющей достаточно, чтобы частота помехи /„ 255 находилась примерно посредине между частотами принимаемого сигнала [с и помехи (сс. Частоты [м и Ьс могут соответствовать двум мощным радиостанциям, работающим в соседних или близких каналах. СпекРис. 8.6 тры таких помех и принимаемого сигнала на частоте 1, изображены на рис. 8.6, где 1 — частотная характеристика усилителя промежуточной частоты (условно перенесенная на частоту 1,), а 2— характеристика тракта радиочастоты.
Помехи с частотами 1ю и 1»> порознь через приемник не пройдут, так как после преобразования частота окажется за пределами полосы пропускания усилителя промежуточной частоты. Но, находясь в полосе пропускания тракта радиочастоты, они создадут в электронных приборах этого тракта комбинационную помеху с частотой 21ю — ),м которая близка к 1, и после преобразователя окажется вместе с полезным сигналом в полосе пропускания.
Из помех, попадающих в полосу пропускания тракта радио- частоты (до преобразователя частоты), могут образовываться так ке составлЯющие с частотами Г„>+)„с — г„б-г„вызванные нелинейностью того же третьего порядка. При >,пж>с+А>' и >пс >с+2Л>' (Ь| — любая величина), получаем [„,=[,+ЗА), т.
е. помехи располагаются в трех равно удаленных друг от друга полосах частот (например, в трех соседних каналах). Прн амплитудной модуляции сигналов посторонних радиостанций создаваемая ими комбинационная помеха будет амплитудпомодулированной сообщениями, которые передаются через эти радиостанции. При детектировании принимаемого сигнала наложение на него указанных помех будет искажать принимаемое сообщение и может сделать его неразборчивым.
Для предотвращения интермодуляционпых помех, как и перекрестной модуляции, необходимо добиваться хорошей линейности входных каскадов приемника, а также принимать меры для защиты входов этих каскадов от сильных помех. 8.6. ДЕТЕКТИРОВАНИЕ АМПЛИТУДНО-МОДУЛИРОВАННОГО СИГНАЛЛ ПРИ НАЛИЧИИ АМПЛИТУДНО-МОДУЛИРОВАННОЙ ПОМЕХИ тс »с а> Рвс. 8.7 8.7,б иллюстрирует случай, когда частота 1„находится за пределами полосы пропускания П, но вследствие недостаточной селективности ослабления помеха проникает на вход детектора (см.
«хвост» частотной характеристики). Помеха может не только непосредственно проходить на детектор, но и формироваться во входных каскадах приемника из сигналов посторонних радяостанций в результате интермодуляции (см. 9 8.5). Амплитуда биений сигнала с амплитудой У, и помехи с амплитудой У„ может быть найдена из векторной диаграммы на рнс. 8.8. Здесь 1)б=б>, — б>, — угловая частота биений. Детектор не реагирует на фазовый сдвиг с>; напряжение на его выходе определяется только амплитудой входного напряжения. Найдем эту амплитуду при У„ У,.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
