Фомин Н.Н., Буга Н.Н., Головин О.В. и др. Радиоприемные устройства. Под ред. Н.Н.Фомина (2007) (1095358), страница 86
Текст из файла (страница 86)
9.10 Метод фазироапния второго ковала по сигналу АРУ применим лишь для двухканального приемника и не позволяет следить за быстрыми замираниями на ВЧ. При этом фазовращатель помещают на входе одной из антенн и регулируют его, используя соответственно постоянные напряжения со схемы АРУ приемника в качестве индикатора уровня входного сигнала.
Для многоканальных приемников применим метод прямого фазированил с измерением на ВЧ. Регулировка фазовращателя осуществляется с помощью управляющего напряжения, зависящего от соотношения фаз ВЧ сигналов, как показано на рис. 9.11. Од- Рис. 9.11 ГЛАВА 9 432 1 Др, ввж Рис. 942 пако этот метод не определяет оптимального положения и система колеблется около него даже в условиях статического поля. Для приемников АМ сигналов был предложен метод лерглурбации, при котором на ВЧ сигналы действуют небольшие амплитудные возмущения.
Получаемые в результате фазовые возмущения суммы сигналов можно продетектировать и при соответствующей обработке получить информацию для регулировки. Типичный пример реализации метода для АМ систем изображен на рис. 9.12. Здесь Ф вЂ” фазовращатель. Основным недостатком является то, что построить аналоговый фазовращатель на 360' в ВЧ цепи затруднительно, и обычно используют блок с несколькими дискретными уровнями.
Однако сочетание дискретного фазовращателя и корректирующего детектора приводит к ситуации, в которой фазовращатель осциллирует около оптимального положения, это происходит из-за неспособности такой системы выделить оптимальное положение, ибо полярность управляющего напряжения изменяется только после прохождения оптимума. Эти осцилляции можно устранить, используя другой метод пертурбации — с ОБМВЧсигнала (с измерением истинных фаз). В этом методе ВЧ сигналы получают однополосную модуляцию и несущая не подавляется различными низкочастотными сигналами. Фазы введенных боковых полос переносятся на суммарный сигнал, поэтому фаза модулирующего сигнала после детектирования 433 Разнесенный прием ! др. вых Рис. 943 отличается от его фазы на входе точно на разность фаз между соответствующими ВЧ сигналами и суммой.
Следовательно, можно получить управляющий сигнал, используемый для регулировки фазоврашателей. Схема такой системы приведена на рис. 9.13. Характеристики этого метода ограничены максимально достижимой скоростью коррекции фазы, которая определяется числом входных каналов н общей полосой частот, которую выделяют для сигналов возмущения.
В методе фазовой развертки используют стандартный приемник с непрерывной разверткой фазы в одном из каналов. Этот метод применим для АМ и ЧМ систем и может быть объяснен при рассмотрении рис. 9.14. Если фазовращатель Ф(~) непрерывно изменяет сдвиг фаз от О до 2л радиан, то существуют моменты времени, в которые оба сигнала синфазны и появляется пик сигнала на выходе.
Если частота изменений фазы на 2л хотя бы в 2 раза больше, чем наивысшая частота модуляции принимаемого сигнала, то пики следуют с частотой, удовлетворявшей условиям теоремы Котельникова о дискретном представлении. При использовании "пикового" детектора и соответствующего фильтра демодуляция АМ сигналов в состоянии обеспечить все преимущества, ожидаемые от разнесенного приема. Для перечисленных выше методов характерно ухудшение взаимномодуляционной характеристики и коэффициента шума при- 434, ГЛАВА 9 Рис.
9.14 емника, вызванные применением таких блоков, как высокочастотный фазовращатель и цепи возмущения, предшествующие высокочастотному усилителю. Метод усреднения устраняег эти недостатки. Название метода произошло вследствие использования предварительной системы усреднения различных режимов прохождения в ВЧ линиях. Существует несколько методов ее реализации. На рис. 9.15 изображен один из методов реализации, использующий два приемных ВЧ тракта. После усиления и преобразования частоты два сигнала промежуточной частоты смешиваются с сигналами от квадратурного генератора, а сигналы на выходах смесителей суммируются и детектируются.
Детектор и НЧ фильтр вырабатывают текущее усреднение суммируемых сигналов ПЧ, и сигнал на выходе характеризуется большим ослаблением глубины замираний. Рис. 9.15 Разнесенный прием 435 Рис. вп6 Наилучшим, однако, является метод гетеродинлого очищения фазы. Он требует специального проектирования приемника, но в этой системе нет никаких проблем в отношении скорости компенсации и имеется возможность полностью погасить доплеровский сдвиг и случайную ЧМ. На рис. 9.16 приведена схема гетеродинного очистителя фазы, которая обладает тем свойством, что фаза выходного сигнала не зависит от фазы входного. Пояснить действие схемы позволяет представление входного сигнала в форме Я, (1) = А(Г) сов [ез, 1+ Ф(Г) + Фо] Ао сов (езоГ + Фс), в котором первый член представляет собой амплитуду и фазу модулированной несущей, а второй — пилот-тон с частотой, достаточно близкой к несущей, что позволяет предположить, что среда распространения действует на фазу обоих сигналов одинаково.
Сигнал перемножается с гетеродинным сигналом оз(1) = В сов (езо 1+ О), где В, ез„Π— амплитуда, частота и фаза сигнала гетеродина соответственно. Частота гетеродина сз, ниже частоты несущей. Результирующий сигнал проходит через фильтр ПФ, с очень узкой полосой пропускания, который настроен на частоту, равную разности между частотами гстеродина и либо пилот-тона, либо несущей. Если центральная частота соответствует последнему случаю, то ПФ, должен быть настолько узкополосным, чтобы подавить всю модуляцию, связанную с несущей.
На выходе ПФ, получится сигнал ~з(1) = Аг соз (азгс - О + Фс) с частотой сог, равной или (ш,— ез,), или (со,— езс). Сигнал 5,(г) перемножается затем с входным передаваемым вперед сигналом 436 гллвл в Я,(г). Фильтр ПФ„являющийся достаточно широкополосным для того, чтобы пропустить боковые полосы модуляции сигнала с выхода умножителя, имеет центральную частоту, определяемую разностью между центральной частотой ПФ, и либо частотой пилот-тона, либо несущей. Если частота пилот-тона выбрана, фильтром устанавливают центральные частоты. Тогда выходной сигнал Я4(!) = К(А(>) соя [(е>, — 0>г + в>0) г + Ф(г) + 91 + Ая сов (е>0> + 9) ) . Если выбрана частота несущей, выходной сигнал 5(1) = К(А(Г) соя Не>0>+ Ф(Г) + 9+ Ар соя (сор — а>с — о>0) >+ 9]). Можно заметить, что в обоих случаях статическая входная фаза Ф0 гасится, на выходе появляется фаза гетеродина, а модуляция сохраняется.
В большинстве практических реализаций этого метода обычно исходную частоту понижают, а затем используют описанную схему с гетеродином на другой, более низкой частоте. В этом случае устранение фазы и преобразование на вторую промежуточную частоту выполняют одновременно. Так как фаза выходного сигнала такая, как у гетеродина, применение того же гетеродина к различным ветвям системы разнесенного приема будет автоматически делать синфизными различные сигналы при условии, что статические фазы изменяются медленно, или, другими словами, скорость затухания является низкой по сравнению с шириной полосы фильтра ПФь В этом случае сигналы могут быть сложены после второго умно>кителя, образующего с фильтром ПФ,, следующим за сумма~ором, додетекторную схему разнесенного приема.
Системы, использующие этот принцип, могут быть разделены на две категории: системы с пилот-тоном и без пилот-тона. В системах с передовое>иь>м пилот-тоном пилот-сигнал размещают в середине полосы частот и используют для компенсации изменений фазы, связанных с информационной модуляцией, фильтры на рис. 9.17 пропускают частоту, определяемую пилот-тоном.
Однако если пилот-тон располо>кен вне полосы частот и может быть выделен фильтром ПФь гетеродин не является необходимым, так как выделенный пилот-сигнал может быть использован вместо него. В этом случае ПФ, может быть ФНЧ. Возмо>кны реализации метода с помощью квадраторов либо иных устройств с нелинейной характеристикой второго порядка. Спел>гиы без пилот-тона требуют наличия несущей в принимаемом сигнале. Однако для того, чтобы система работала пра- Разнесенный прием 437 Рис. 9.17 вильно как додетекторный сумматор, фильтр ПФ, (см.
рис. 9.17) должен отсекать все информационные боковые полосы. Необходима тщательная развязка гетеродина и выходной цепи. Можно показать, что в этом случае схема рис. 9.17 реализует схему оптимального суммирования, но если вместо умножителей поставить смесители, то получим схему линейного суммирования. Комбинированный выходной сигнал, достаточно усиленный, может быть использован как сигнал гетеродина, формируя замкнутую цепь ОС. На рис.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
