Фомин Н.Н., Буга Н.Н., Головин О.В. и др. Радиоприемные устройства. Под ред. Н.Н.Фомина (2007) (1095358), страница 79
Текст из файла (страница 79)
Без учета детектирования помехи коэффициент Кмг= в„;и„и,хь Помеха расстроена относительно резонанс- 2 ной частоты контуров тракта, поэтому амплитуда помехи на выходе гаго каскада и„„.,хг =и„м.. ПК.,Т,Ю), где 7;(гзг) — ордината характеристики относительного коэффициента усиления эцго каскада при расстройке помехи гу'= ~ 7,-7„~. Так как амплитуда сигнала на выходе тракта т и, „„, = и„„,„к„„ПК„(1+ к,„,), /=! то на основании (8.5) коэффициент глава в Кб.
я = й0"„,У.'„... ПКб,у',(Ф))-1. 1 /=1 При достаточно малой нелинейности электронных приборов коэффициент 2 2 2 2 Кблч! и Кбл! Упипх К»ВЦ(В»!+В»2 К»1 ! В»З Кп1Кп2 ! '") где К„1=Кблу1®') — коэффициент усиления помехи с учетом избирательности. При одинаковой нелинейности каскадов (с»1=в») и одинаковых коэффициентах Кп; =Кп получим Кб, = в»У»,„„„х хК'„вцу'„(К'„" — 1)/(ʄ— 1). Это выражение позволяет оценить влияние избирательных цепей тракта относительно помехи на блокирование сигналов. В случае плохой частотной избирательности каскадов, коГда Кд =КбУ» » 1, с учетом ТОГО, что КбвцУ» вц= 2 2 2 =Кд вц Кщ наидем Кбд лн = в»Уд ~» пл К с»У» ! ннпн Это Означает что эффект блокирования определяется коэффициентом блокирования последнего каскада тракта. При высокой избирательности каскадов, когда К»=Кбу,«1, имеем Кблч,= с»У»п „Кбвцу„= в»У» „те. коэффициент блокирования тракта равен коэффициенту блокирования первого каскада УРЧ.
Поэтому элементы ТВЧ следует проектировать так, чтобы коэффициент усиления на частоте помехи Кп«1. Если задать Кп < 0,1, то коэффициент усиления любого каскада на частоте сигнала Должен УДовлетвоРЯть неРавенствУ Кб<10У». ПосколькУ технические возможности повышения добротности избирательных цепей не позволяют сколь угодно уменьшать относительный коэффициент передачи помех, реальный коэффициент усиления по сигналу Кб не следует делать слишком большим. До сих пор использовалась упрощенная модель усилительных каскадов, не учитывающая детектирования помехи. С учетом этого эффекта, когда на входе УРЧ действует помеха Уп,„» У,, амплитуда напряжения на выходе каскада У =У 1+ — и + — — У + — — У и 12! 1 12! 2 У "' 41' "' 4У 21 21 21 где ип,= — (У2!14У2!)У'„— детектированное напряжение помехи. При этом коэффициент блокирования резонансного каскада УРЧ и — — У .
2 1 121121 4 не 1б у2 пт' 2! Элехтромагнитные помехи в радиоприемных устройствах "о97 Нормативное значение Км= 0,3...0,5 может быть достигнуто при использовании УП с малыми значениями параметров нелинейности, сии>кении эффекта детектирования помехи за счет выбора схемы питания УП (если напряжение на его электродах не зависит от потребляемого тока, то их,= О) и снижении амплитуды помехи на входе УП путем повышения избирательности цепи на частоте сигнала. Динамический диапазон по блокированию определяется как отношение амплитуды помехи при заданной расстройке ее относительно средней частоты основного канала к амплитуде полезного сигнала, соответствующей чувствительности радиоприемника, ограниченной шумами, и определяется выражением !3~ где Км — допустимый коэффициент блокирования УРЧ при отношении сигнал/шум на входе приемника )г,= !>',„/а; остальные г г г.
обозначения соответствуют (8.6). Отсюда следует, что при Км= = сола! повышение !г,и пРиводит к Уменьшению Вм, тРебУемое снижение !>'„„может быть достигнуто с помощью входного аттенюатора. Восприимчивость радиоприемника к блокированию определяется минимальным уровнем помехи на входе, при котором коэффициент блокирования равен заданному значению К~,„, !3~: < ьты елз г е„К„~ )-Р.,К,) Параметры перекрестной модуляции сигналов. Перекрестная модуляция проявляется в виде изменения спектральной структуры сигнала на выходе РПрУ при одновременном действии на его входе полезного сигнала и модулированной помехи, несущая частота которой не совпадает с частотой основного и побочного каналов. Перекрестные искажения возникают в УРЧ и ПЧ из-за нелинейности ВАХ электронных приборов. Помеха вызывает модуляцию на частоте сигнала, и в его спектре появляются составляющие с частотами помехи.
При изменении модуля или аргумента коэффициента усиления по закону модуляции помехи возникает амплитудная или угловая перекрестная модуляция. Интенсивность ее зависит от тех же факторов, что и при блокировании сигналов— дифференциальных параметров нелинейности электронных приборов, режима цепей детектирования помехи, уровней сигнала и помехи. Параметрами этого эффекта являются коэффициент пере- 398 гллвл в крестной модуляции К„„(коэффициент переноса модуляции помехи), динамический диапазон 21„, и восприимчивость Ч'„„по перекрестной модуляции. При малом уровне рабочего сигнала с частотой модуляции й, и коэффициентом модуляции и, и интенсивной гармонической помехе с параметрами Й„и т„изменение амплитуды сигнала на выходе тракта, вызванное помехой, Здесь У~"~, — амплитуда сигнала на выходе линейного тракта.
Ко- эффициент блокирования !'-го каскада Кв„=в„,У,', 1+2т„в1пй„г+ — "(1 — соз2ИА К.вЛКо у ЧЯ 2 /=! где К„вц — коэффициент передачи ВЦ РПрУ на частоте помехи. При Кап<1 и !-'!!-'сатр= ~А.!трХКм!. При перекрестной модуляции в спектре выходного сигнала присутствуют составляющие с частотами й„й„, й, х й„, й, ~ 2й„. Однако при л!„< 0,3 амплитуда второй гармоники частоты й„в огибающей выходного колебания 1', ш„< 0,07У„„п„. Поэтому достаточно учитывать только первую гармонику помехи. Отношение составляющих огибающей У„п„!1.!, и, определяет коэффициент перекрестной модуляции; К„„=2 — "~У ° К'ивцХвн!ПК !!Ж(Ф) . л!е ь /! 1=! При л!, = т„коэффициент К„„= 2Кг,„.
Динамический диапазон 21„„определяется отношением величины частотной избирательности по перекрестным искажениям при заданной расстройке помехи относительно средней частоты основного канала к чувствительности радиоприемника [3). Такая характеристика снимается двухсигнальным методом [61. Восприимчивость Ч'„„ определяется по характеристике частотной избирательности при заданном коэффициенте К„„. Уменьшение перекрестных искажений достигается теми же способами, что и снижение блокирования сигнала, поэтому обыч- Электромагнитные помехи е радиоприемных устройстеех 399 но их не нормируют; исключение составляют вещательные радиоприемники, для которых нормируется напряженность поля перекрестных помех. Параметры взаимной модуляции помех (интермодуляция). При одновременном действии на входе РПрУ нескольких модулированных помех, несущие частоты которых не совпадают с частотами основного и побочных каналов, в каскадах ТРЧ, содержащих нелинейные приборы, возникаю~ комбинационные продукты вида /„=р) /„+...+ рт,/„„,.
При /;=/еч- П/2, где П вЂ” полоса пропускания основного канала, они проходят на выход радиоприемника, вызывая искажения сигналов. Наиболее опасны продукты малого порядка г < 3 и среди них — вида /;,)— + /'2 =,/ и 2/') — /' =/о, 2/„'2 — /„') =/;. Объясняется это тем, что в электронных приборах с плавной во времени нелинейностью интенсивность гармонических составляющих убывает по закону 1/и', где л — номер гармоники, а > 2 — коэффициент. Параметрами этого нелинейного эффекта являются коэффициент взаимной модуляции Ккн ДД 23„, и восприимчивость Ч'и, Коэффициент Км представляет собой отношение уровня помех, возникающих в результате интермодуляции, к уровню сигнала, соответствующего чувствительности радиоприемника, определяемое на его выходе.
Для одиночного каскада УРЧ коэффициент К„определяется амплитудами взаимодействующих помех и дифференциальными параметрами нелинейности электронного прибора. Для взаимной модуляции помех второго и третьего порядков коэффициенты (3) у" (/2 гг К(2) 2) пн~(/пи2 . / )2) 2) пи) 'ки2 2У2) (/, т, "' 8)п (/„т Коэффициент взаимной модуляции тракта с учетом избирательности резонансных цепей каскадов (12) Для конкретных случаев технической реализации тракта это расчетное выражение может быть упрощено. Если избирательные цепи каскадов УРЧ не ослабляют помех, создающих интермодуляцию, т.е. у,(Л/'„)) = у/(Л/„'2) =1, а УП имеют одинаковые параметры НЕЛИНЕйНОСтИ: В„)= ах, тО ДЛЯ ИитЕРМОДУЛЯЦИИ тРЕтЬЕГО ПОРЯДКа коэффициент гл/)вл в 400 1/2 (/2 (/ КЗЗ) ввзв ввз2 8(/ При равенстве коэффициентов усиления каскадов УРЧ (Ко/ = Ко) (/2 (/ — -* Дк'" з)кк' — 1з (8.8) в зв и пРи К,»л коэффиЦиент К~,~„в=в„(/„,(/„2Квп" ~/8(/,„.
СлеДовательно, для такого режима работы коэффициент К„, возрастает (3) с числом каскадов л по степеннбму закону. При К,=1 из (8.8) после раскрытия неопределенности находим К„, =уп в„(/,,(/. 2/ 8(/, = 1/и К )н где К~",, — коэффициент взаимной модуляции первого усилительного каскада тракта. Из (8.7) вытекает, что необходимо повышать частотную избирательность тракта относительно помех, поскольку при этом величина К",,', приближается к значению К~',1.
Действительно, если предположи~ь, что все каскады тракта имеют одинаковую избира- ТЕЛЬНОСТЬ ПО ПОМЕХаМ, Т.Е. 7)(вз/в)) П~ ~)(2.)/в2) в)2, ТО Квззк =Каз~р((Коазаг)à — 1/((Коа)ак) — 1~ и пРи Кол,а)< 0,4 с погРешностью до 10 % получим К~',~, = К~,ь Последнее условие определяет допустимое значение коэффициента усиления каждого каскада УРЧ К„< 0,63/7(Л/.')) /7(ф„), минимизирующую коэффициент Квз чз.