Буга Н.Н., Фалько А.И., Чистяков Н.И. Радиоприемные устройства. Под ред. Н.И.Чистякова (1986) (1095355), страница 55
Текст из файла (страница 55)
Для устранения искажений в усилителе звуковой частоты приемника предусматривалась цепь частотной коррекции. Описанный приемник известен в истории радиотехники под названием пстспод». В годы первых экспериментов со стенодом внедрение его было затруднено рядом обстоятельств, главным из которых была нестабильность настройки узкополосного фильтра на несущую частоту сигнала. Схема другого устройства, сходного со стенодом по принципу действия, но более эффективного, изображена на рнс. 8.12. Здесь ЧСУ вЂ” частотно-селективный усилительный тракт приемника, ЛД вЂ” амплитудный детектор, ФНЧ вЂ” фильтр нижних частот, пропускающий спектр продетектированного сигнала, à — гетеродин, напряжение которого Ус совы,1 совпадает по частоте и фазе с несущей принимаемого сигнала У,совы,й 261 чсн ад фн ав Рис.
8.13 Рвс. 8.12 В детекторе напряжение несущей частоты складывается с сигналом ()сс(1+тс сов 11,1)совы,1 и суммарное напряжение, как и в предыдущем случае, принимает вид ()сс'(1+тс'созйс1) Х Хсозы,г, причем (7',с=У,+Пс, а т',=т,(7„с((()с+(7сс). Прп этом напряжение и коэффициент модуляции помехи не изменяются. Отношение помеха-сигнал после детекгора согласно (8.17) оказывается равным (7,,„„,Ш,,„, = 0,5 ((7с„7(7;,) ' (лг„!т,') = 0,5 ((7с,7(7с,)' х х ( „7гл,) (и„цП, +и,)).
Отсюда видно, что путем увеличения напряжения гстеродина (7с можно суцгествепно ослабить действие помехи. Описанный способ детектирования с ослаблением помех называется синхронным детектированием, а приемник с синхронным детектором часто называют синхродипом. В 8 8,6 было показано, что интенсивность иптерференционного свиста пропорциональна только амплитуде напряжения помехи, поэтому ни стенод, ни синхродин от этого проявления помехи прием нс избавляют.
Если диодный амплитудный детектор выполнен по простой схеме на рис. 5.14 и инерционен по отношению к биениям, то ни стенод, ни си~хродин не ослабляют помеху, В этом нетрудно убедиться, подставив в (8.18) (7'„с вместо (7сс и гп'„ вместо т.
Чтобы и в этом случае синхронный детектор ослаблял, его надо построить по балапсной схеме на рис. 8.13. Напряжение (7с от синхронного гетеродина поступает на диоды УД~ и УДс с одинаковой фазой, а напряжение сигнала П, — со вторичной обмотки трансформатора в противофазе.
При этом Пс значительно превышает П,. В результате на верхнем диоде амплитуда полного напрчжения с частотой 1", (),с.=(7с+(7„а на нижнем (7,с„=(7с — (7,. Как показано в 2 8.6, при действии помехи с амплитудой П„ в случае инерционного детектора продетектированное напряжение иа нагрузке диода УД~ Пссс ~ (7ссс+(7„, а на нагрузке диода УД, П„„„,=П,м,+К,.
Результирующее напряжение на выходе детектора (7, „=(7,„„~ — (7„„. Подставляя сюда значения напря- 262 жений, получаем (7,,=2У,. Следовательно, на выходе балансного синхронного детектора будет только сигнал, помехи же не будет. Если диодные детекторы безынерционны по отношению к биениям, то остается в силе формула (8А7); нетрудно показать, что при этом помеха в балансном детекторе не компенсируется, но подавляется с такой же эффективностью, как и в небалансном синхронном детекторе. Синхронизация гетеродина Г с несущей сигнала осуществляется в устройстве по схеме на рис. 8.12 при помощи цепи фазовой АПЧ, в которую входят фазовый детектор ФД и узкополосный фильтр нижних частот УФНЧ, Благодаря узкой полосе пропускапия УФНЧ на напряжение на его выходе практически не влияют модуляция сигнала и присутствие помехи. Цепь УЦ (обычно варактор) управляет частотой гетеродина Г.
Фазовращателем ФВ обеспечивается сиифазность гетеродинного напряжения с несущей принимаемого сигнала. 8.8, ОГРАНИЧЕНИЕ ИМПУЛЬСНЫХ ПОМЕХ В ПРИЕМНИКЕ АМПЛИТУДНО- МОДУЛИРОВАННОГО СИГНАЛА На рпс. 8.14,а показано, как изменяется напряжение сигнала (С) ~а резисторе нагрузки диодного амплитудного детектора, искаженное сильными импульсными помехами (П~ и П,). Действие помех можно ослабить, если ограничить напряжение на уровне А — А, соответствующем максимальному значению продетектированного сигнала.
Пример схемы простейшего ограничителя приведен на рис. 8.15. 11а выходе детектора включен диод УД, выполняющий функции ключа. Диод открыт («ключ замкнут») благо. даря подаче на его анод положительного напряжения от источника ЭДС Е, равной максимальному напряжению продетектирован. ного сигнала при коэффициенте модуляции т=1. Напряжение с. резистора )с через диод поступает на выход детектора.
17 и . т о а> Рис. 8.14 263 »жал Рве. 8.16 Если напряжение на резисторе Л превысит ЭДС Е, то результирующее напряжение на аноде диода станет отрицательным и в еме диод запрется («ключ размыкается»). На выходе цепи в теч ение М р ни запирання диода сохраняется постоянное напряжени Е. аксимальиое напряжение на выходе детектора при т=! в два р е раза превышает напряжение продетектированной несущей, по- этомУ пРинимают Е 2(Ул.
П ри нсизменпом Е действие ограничителя нарушается, если 8 14б и изменяется напряжение сигнала. При уменьшении сигнала г ис. , ) прежнем пороговом напряжении Е помеха П, проходя(р с. щая через ограничитель, значительно превышает принимаемый сигнал. В этом случае целесообразно иметь порог ограничения на уровне  — В, но этот порог неприемлем в случае, показанном на рис. 8.14,а, так как при этом вместе с помехой срезается к часть сигнала. П ри увеличении напряжения принимаемого сигнала (рис.
8.14гв) пороги А — А и  — В также неприемлемы, так как ограничитель срезает не только помеху, ио и сигнал. В этом случае целесообразно повысить порог ограничения до уровня С вЂ” С; однако такой порог слишком высок для случаев, показаын н ьых а р с,а и . Следовательно, желательйо так регулировать порог ограничения, чтобы обеспечить повышение его при увеличении напряжения сигнала и понижение прн уменьшении. Такое регулированис можно осуществлять, если сформировать напряжение Е нз самого принимаемого сигнала. Пример схемы ограничителя помех с регулируемым порогом приведен на рис.
8,15,б. Принцип действия этого ограничителя не отличается от предыдущего. Напряжение Е в данном случае выделяется фильтром нижних частот ВС из продетектированного сигнала. Чтобы напряжена ние Е превышало вдвое среднее значение напряжения и, выхо но пряжение детектора через диод 1~Д снимается от средней точки нагрузки. ность передатчика может полностью расходоваться на создание боковых палас, содержащих передаваемую информацию. Благодаря увеличению мощности полезной части спектра излучения уменьшается влияние па радиоприем адаптивных помех. Однц нз опосабов приема таких сигналов состонт,в восстановлении несущей з спектре сигнала, постдпнвшега в приемник. Напряжение с нужной частотой и фазой мажет быть получено ат гетероднва или синтезатора, Однако при неточна установленной фазе несущей принимаемое сообщение сильно искажается, либо воспроизведение его может оказаться вообще невозможным (см.
$81). Чтобы несущая могла быть восстановлена в приемнике с правильной фазой, ее подавляют в передатчике не полностью, оставляя несколько процентов от нормального уровня. В прнемнике остаток несущей выделяется нз спектра сигнала узкополосным фильтром, усиливается и служит для фазовой АПЧ генератора несущей, Поскольку остаток несущей используется для управлении частотой и фазой генератора, ега называют «пилот-сигналам». Напряжение от генератора, синхронизированного цепью АПЧ с пилот-сигналом, прибввляетсн к спектру сигнала, т. е.
к двум боковым полосам. В итоге васстаяавливается нормальный АМ сигнал, который затем детектируется обычным амплитудным детектором, Вследствие слокчности описанный спо"об приема не обладает достаточной надежностью. Как известно из 4 6.11, фазовая АПЧ обеспечивает совпадение частоты генератора с частотой подводимого сигнала, но фазы нх могут различаться. Рассмотрим ипай способ, который при атсутспвии сильных радиопомех позволяет осуществить достаточно точное детектнрование.
На рис. 8.16,а показана диаграмма полного АМ колебания с амплитудой несущей Вн Если несущая подавлена, то колебание изменяется так, нак показано иа рис. 8,16,б. В результате амплитудного детектирования этого колебания напряжение принимает форму, ивображенную на рис. 8.16,в; ега переменная составляющая содержит только вторую и более высокие гармоники, ио вовсе не содержит составляющей с частотой модуляции. Для преобразования этого напряжения в передаваемое сообщение в специалыюй цепи в моменты времени, когда напряжение на рнс. 8,16,в падает до нуля (та П н т. д.), формируется управляющие импульсы типа показанных па рис.
8!б,а Схема преобразования выпрямленного сигнала приведена на рис. 8.!7, где К вЂ” ключ, а УУ вЂ” устройство, гФ та т' 8.9. ПРИЕМ ДВУХПОЛОСНОГО АМПЛИТУДНО-МОДУЛИРОВАННОГО СИГНАЛА С ПОДАВЛЕННОЙ НЕСУЩЕЙ Рис. 8.17 Рис. 8.16 265 Н спущая АМ аипнала не содержит передаваемого сообщения, по на нее тратится большая часть мощности передатчика. С помощью балансного модулятора можно получить сигнал в виде двух полос без несущей. В этом случае мощ- 264 улрвеляюшее ключом (прн практической реализации ключ выиолияется зле рониым), Каждый импульс ив Рнс.
8.16,г переводит ключ нз одного положения В ДРУГОЕ. В РЕЗУЛЬтатЕ В МОМЕНТЫ /ь Гг Н ДР, ПОЛЯРНОСТЬ НВОРЯжЕННЯ МЕНЯЕ нв об вти о тся нв ротную н получается снпнвл вида рис. 8.16д, соответствуюший перспзвоемому сообшению, что и уребуется. 8.10. ПРИЕМ ОДНОПОЛОСНЫХ СИГНАЛОВ В 8 8.2 рассмотрен случай неточной настройки приемника, когда к детектору подводятся только несущая и одна боковая полоса АМ сигнала. Прн этом прием сигнала возможен и даже более стабилен, чем прием двухполосного сигнала, так как не играет роли фазовый сдвиг несущей. Недостатком такого приема является возрастание нелинейных искажений, но согласно (8.8) искажения можно уменьшить искусственным увеличением амплитуды несущей У';,.
Отсюда видны преимущества Однополосной радиосвязи, при которой одна из боковых полос в спектре излучения передатчика вообще отсутствует. Не излучается и несущая, что, как видно из 8 8.9, позволяет при одинаковой мощности передатчика значительно повысить мощность основного (содержащего передаваемую информацшо) излучения и этим ослабить влияние помех.
Увеличение напряжения несущей У'„ легко реализуется при получении этого напряжения от вводимого для этой цели в приемник генератора или от синтезатора, Применение синтезатора обеспечивает наиболее простое решение задачи, если точно известна частота принимаемого сигнала. Помимо более эффективного использования мощности передатчика радиосвязь на одной боковой полосе без несущей имеет ряд других преимуществ, главными из которых являются: повышение устойчивости к замираниям. Замирания сигналов могут быть причиной уменьшения амплитуды несущей или изменения ее фазы. Как отмечалось, это ведет к искажению огибающей модулированных колебаний и после детектирования проявляется как искажение принятого сообщения; сужение спектра излучения в два раза. Это позволяет уве.тпчнть пропускную способность радиолинии путем одновременной передачи через один передатчик двух нли более сообщений (например, телефонных разговоров) в виде независимых однополосных сигналов.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
