Фомин Н.Н., Буга Н.Н., Головин О.В. и др. Радиоприемные устройства. Под ред. Н.Н.Фомина (2007) (1095358), страница 92
Текст из файла (страница 92)
10.6 етую конструкцию, меньшие шумовую температуру и потребляемую мощность накачки, обладают преимуществами перед усилителями-преобразователями. В качестве генераторов накачки с частотой, в 10...15 раз превышающей частоту сигнала, используютавтогенераторы на ДГ и ЛПД и транзисторно-варакторные умножительные цепочки. На ТрРЛ применяют, как правило, частотную модуляцию.
В приемнике ЧМ сигналов при уменьшении отношения сигналгшум на входе ниже определенного уровня (порога) нарушается пропорциональность увеличения шума на выходе и наблюдается резкое ухудшение качества приема. Для борьбы с этими явлениями в состав приемников ТрРЛ включаю~ порогопонижающие демодуляторы (ППД) ЧМ сигналов. В качестве ППД могут использоваться устройства с ОС по частоте, со следящим фильтром, с регенерацией несущей и др. Широкое применение в ТрРЛ нашли ППД со следящим гетеродином (СГ), структурная схема одного из вариантов построения которого показана на рис.!0.6. В состав СГ входят узкополосный УПЧп кварцевый генератор (КГ), три смесителя и АО.
Смесители работают так, что в СГ имеют место следующие соотношения между мгновенными частотами сигналов: Д~) =1.„+/зЯ;~~Я =Яг)— -1.Я =Г,+Ы) -УВИВ =11г)-Уй =Г.,ч Ы!)-1. -Ы-УИ— =Яг). Таким образом, на выходе СГ автоматически поддерживается такая же мгновенная частота, как и на его входе: Я~) =Яг), при этому~) =Г,„. В См, девиации сигналов с частотами Яг) иЯг) вычитаются, а в См, первоначальная девиация частоты восстанавливается. Из-за запаздывания в УПЧ, полного устранения девиации не происходи~ и у сигнала с часто~ой); некоторая девиация сохраняется, однако она намного меньше, чем на входе СГ.
Поэтому ширина спектра сигнала на входе УПЧз уменьшена, что позволяет сузить его полосу пропускания и соответственно уменьшить 466 ГЛАВА~О мощность шумов. Таким образом, СГ увеличивает отношение сигнал/шум на входе ЧД, снижая пороговый уровень приемника. Для борьбы с интенсивными быстрыми интерференционными замираниями на ТрРЛ прибегают к комбинированным видам разнесения сигналов. Чаще всего используе~ся разнесение по частоте и пространству. Наиболее распространен счетверенный прием с разнесением двух антенн в пространстве и двух передатчиков по частоте. Системы разнесенного приема делятся на две группы: системы фильтрового приема и системы автокорреляционного приема. При фильтровом приеме сигналы с различных антенн сначала выделяются фильтрами, а затем комбинируются. При передаче по ТрРЛ так называемого параллельного составного сигнала, образованного несколькими сигналами, равноотстоящими друг от друга по частоте, используется автокорреляционный прием. Применяется додетекторное (в тракте высокой или промежуточной частоты) и последетекторное (в групповом тракте) сложения разнесенных сигналов с тем или иным весом.
При линейном сложении используется параллельная АРУ (ПАРУ) всех УПЧ, действующая от суммарного сигнала. Таким образом, усиление всех трактов сохраняется одинаковым и определяется самым сильным из сигналов. При оптимальном сложении усиление в каждой ветви ре~улируется так, чтобы в любой момент оно было пропорционально напряжению сигнала и обратно пропорционально мощности шума в этой ветви. На рис.10.7 представлена упрощенная структурная схема приемной аппаратуры ОРС для одного ствола линии, на которой реализуется счетверенный прием с разнесением сигнала по частоте и пространству (на Г1РС объем оборудования соответственно увеличивается).
Применяется комбинация додетекторного линейного сложения на промежуточной частоте двух сигналов одной частоты (н или );и принятых на разные антенны А„Ап с линейным сложением после частотных демодуляторов (ЧД). Принятые антеннами сигналы через разделительные фильтры РФ„РФ, поступают на входы четырех приемников. Принимаемые каждой парой приемников Пр,— Пря сигналы одной частоты, но с разными фазами усиливаются в МШУ, преобразуются в7",, в ПЧ, гетеродины которых подстраиваются системами ФАПЧ, управляемыми общими фазовыми детекторами (ФД), чем достигается высокая точность фазирования принимаемых сигналов. Линейность режима сложения обеспечивается применением ПАРУ УПЧ в каждой паре приемников вследствие чего суммируемые сигналы находятся в ~аком же соотношении, как и входные.
С выходов двух ЧД сигналы поступают на каскад последетекторного сложения. Шумы, частоты кото- Радиоприемные устройства различного назначения 467 Рис. 10.7 рых выше полосы сигнала, отфильтровываются фильтрами ФШ, усиливаются в УШ, детектируются и используются для регулировки степени усиления сигналов, поэтому сигналы с выходов ЧД складываются с весом, пропорциональным отношению сигнал/шум на выходах ЧД. Для обеспечения линейного режима сложения УШ охвачены ПАРУ. Кроме описанных способов сложения на ТРРЛ применяется система с так называемыми преобразователями с вычитанием девиации (ПВД), пригодная для додетекторного сложения любого числа как угодно разнесенных сигналов и не требующая подстройки частоты и фазы складываемых колебаний. На основе ПВД построены системы автокорреляционного приема широкополосных параллельных составных ЧМ сигналов «Аккорд» и «Сатурн» 13).
10.2. ПРИЕМНЫЕ УСТРОЙСТВА СИСТЕМ СПУТНИКОВОЙ СВЯЗИ И ВЕЩАНИЯ В системах спутниковой связи имеются сеть земных станций (ЗС) и промежуточные активные бортовые ретрансляторы 1БРТр), размещенные на искусственных спутниках Земли (ИСЗ). Для фиксированной и радиовещательной спутниковых служб выделены полосы часто~ в диапазоне 0,62...275 ГГц, наилучшими для систем связи через ИСЗ являются частоты в диапазоне 2...8 ГГц, наиболее широко на линиях Земля — ИСЗ («линия вверх») используются полосы в диапазонах б, 14 и 17 ГГц, а на линиях ИСЗ вЂ” Земля («линия вниз») — полосы в диапазонах 4 и 12 ГГц. Аналоговые сигналы передаются в системе ЧРК-ЧМ, передача дискретных сигналов осу- ГЛЛ8А1О 468 Рис.
10.в ществляется с помощью фазовой манипуляции (ФМп) ~1, 2, 4 — 61. На ЗС используют мощные РПдУ и антенны с высоким коэффициентом усиления. Обобщенная структурная схема РПрУ ЗС показана на рис.10.8. Принятый антенной сигнал усиливается широкополосным МШУ с весьма низкой шумовой температурой и с помощью распределительного устройства (РУ) направляется на преобразователи частоты по числу принимаемых стволов, где преобразуется в промежуточную частоту, обычно 70 МГц. Далее сигналы проходят обработку в трактах промежуточной частоты и поступают на демодуляторы. В качестве МШУ используются охлаждаемые или неохлаждаемые ППУ, транзисторные усилители и устройства комбинированного типа, в которых первые каскады — ППУ, а последующие— транзисторные. В диапазонах 4 и 12 ГГц полоса усиления обычно 500 МГц, в дециметровом — 50...200 МГц.
Комбинированные усилители и ППУ имеют более низкие шумовые температуры (30...90 К), однако обладают и рядом недостатков, которые усложняют их использование на ЗС: пониженной надежностью и значительным энергопотреблением, обусловленными генераторами накачки, а также повышенной чувствительностью характеристик к изменениям окружающей температуры. Охлаждение улучшает их шумовые параметры, однако сопровождается увеличением объема, массы, стоимости, потребляемой энергии за счет криогенной системы, необходимостью размещения в аппаратном зале, что повышает шумовой вклад потерь фидерного тракта. Поэтому охлаждаемыс МШУ применяют лишь в стационарных ЗС, когда необходим очень низкий уровень шумов, а повышенные стоимость и сложность эксплуатации менее существенны.
Вообще наблюдается тенденция замены ППУ и комбинированных МШУ транзисторными усилителями с шумовыми температурами 120...270 К, устанавливаемыми вблизи облучателя антенны. Снижение шумовой радиоприеиные устройства различного назначения температуры усилителей можно получать, используя экономичное и надежное термоэлектрическое охлаждение первого каскада на основе эффекта Пельтье. Распределение энергии СВЧ сигнала между стволами (см.
рис.10.8) может осуществляться как избирательными, так и широкополосными РУ. Первые представляют собой набор ПФ, включенных в цепочку развязывающих ФЦ, при этом на вход каждого неперестраиваемого ПЧ поступает сигнал только одного ствола. Широкополосные РУ, используемые с перестраиваемыми ПЧ, на входах которых присутствуют сигналы всех стволов, строятся на базе НО различных типов. Возможность одновременного действия на входе ПЧ сигналов всех стволов предьявляет повышенные требования к избирательности по побочным каналам приема, особенно но зеркальному (до 60 дБ).
Такие ПЧ должны, кроме того, иметь минимальную неравномерность АЧХ и характеристик ГВЗ в широкой полосе частот, высокую линейность при больших сигналах. В качестве нелинейных элементов в них наиболее широко применяются ДБШ, в отдельных случаях используют смесители на одно- и двухзатворных ПТШ. Смесители строятся по однотактной схеме с согласованием по зеркальной и суммарной часто~ам, а также по балансной, двойной балансной, кольцевой и другим схемам.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
