Фомин Н.Н., Буга Н.Н., Головин О.В. и др. Радиоприемные устройства. Под ред. Н.Н.Фомина (2007) (1095358), страница 95
Текст из файла (страница 95)
В стационарные устройства, такие как радиолы, магнитолы и т.д., радиоприемник входит как составная часть. Питание в приемниках может быть как от сети переменного тока, так и от автономных источников постоянного тока. Получает распространение и блочная компоновка, при которой радиоприемник дополняется отдельными блоками, такими как антенный модуль, контроллер и т.д. [8 — 1Ц. Такие приемники, являющиеся самыми массовыми радиоусройствами, должны обеспечивать прием сигналов в диапазонах ДВ, СВ, КВ, УКВ с различными видами модуляции: ЛМ, ЧМ, ЧМ- стерео, а в последнее время — и ЛМ-стерео. Кроме того, они дол>кны, имея достаточно высокие качественные показатели, обладать приемлемой стоимостью. К ним предъявляются и повышенные требования по надежности, поскольку они эксплуатируются неквалифицированными пользователями. Приемники более высокой группы сложности имеют повышенные показа~ели качества. Например, высококачественные стационарные приемники имеют следующие показатели: чувствительность при отношении С/Ш не менее 26 дБ — не выше 2 мкВ; отношение С/Ш при входном сигнале 1 м — не менее 60 дБ; избирательность по зеркальному каналу — не менее 66 дБ; диапазон воспроизводимых звуковых, частот при неравномерности 14 дБ — не уже 31,5...15000 Гц; обеспечивается прием как АМ, так и ЧМ сигналов.
Современные радиовещательные приемники, как правило, строят по супергетеродинной схеме. Прямое усиление используется лишь в миниатюрных переносных приемниках с низкими показателями качества. Для одновременного приема АМ и ЧМ сигнал приемник содержит либо два самостоятельных радиотракта, что характерно в основном для приемников высшего и первого класса, либо два отдельных тракта радиочастоты и общий тракт УПЧ. Прием УКВ вещательных станций чаще всего ведется на штыревую (телескопическую) антенну, на которую, как правило, принимаются и программы КВ диапазона. Станции, работа>ощие в ДВ и СВ диапазонах, принимают на встроенную ферритовую магнитную антенну. В приемнике может быть предусмотрена рабов и внешней антенны.
Сигнал от антенны поступает на ВЦ, представляющие собой перестраиваемые и переключаемые в зависимости от диапазона узкополосные фильтры, и далее на УРЧ. После образования частоты сигнал усиливается в двухканальном УПЧ, вклю- ГЛАВА10 480 А г— 1 г гк Рис. 10.14 чение которого обусловлено существенным различием в значениях промежуточной частоты и полосы пропускания при приеме АМ и ЧМ сигналов (при приеме АМ .сигналов промежуточная частота равна 0,465 МГц, а при приеме ЧМ сигналов 10,7 МГц).
После УПЧ следуют раздельные детекторы АМ и ЧМ сигналов. Продетектированный сигнал после усиления в усилителе звуковых частот (УЗЧ) подается на акустическую систему (АС). Структурная схема, приемника, широко применяемого на практике, показана на рис.10.!4. При приеме АМ сигналов преобразование частоты осуществляется в ПЧАм, нагрузкой которого является фильтр ФАм на промежуточной частоте 0,465 МГц. При приеме ЧМ сигналов преобразователь частоты ПЧ„м используется как дополнительный УПЧ на частоте 10,7 МГц, нагрузкой которого при этом является фильтр Фчм; преобразование частоты принимаемого ЧМ сигнала, осуществляется в преобразователе ПЧчм блока УКВ.
Этот блок включает в себя ВЦ, УРЧ и преобразователь частоты ПЧ„м с гетеродином Гчм. При использовании в тракте промежуточной частоты переключаемых ФСИ для частот 0,465 и 10,7 МГц преобразование частоты осуществляется в общем преобразователе. В тракте АМ сигналов применен УПЧ; при приеме ЧМ сигналов в тракт промежуточной частоты вводится дополнительный каскад УПЧчм. Для улучшения избирательных свойств в приемниках высшей группы сложности может применяться многократное преобразование частоты.
Приемник, не содер>кагций выходного УЗЧ и АС, называют тюнером. Он предназначен для работы с внешними УЗЧ и АС. Одним из радикальных методов улучшения звучания РПрУ является переход к стереофоническому вещанию, дающему представление о пространственном местонахождении источника звука и его перемещении. Достаточно хороший стереоэффект получают Радиолриемные устройства различного назначения 481 уже при двухканальной передаче звука. Для этого в стереофоническом вещании передаются два звуковых сигнала: один несет информацию о звучании с левой стороны от источника звука, другой — с правой. Оба звуковых сигнала передаются через один РПдУ на одной несущей частоте. Система стереофонического вещания совместима с обычным монофоническим приемником.
Это позволяет слушателю принимать стереопрограмму в обычном приемнике как монофоническую. В стереофонической системе совместимость обычно обеспечивается тем, что передаются не сигналы левого (Л) и правого (П) каналов, а их сумма или разность: Л+П или Л вЂ” П.
В стереофоническом приемнике происходит обратное преобразование в сигналы Л и П. В монофоническом приемнике выделяется только сигнал Л+П, который является хорошим аналогом монофонического сигнала. Существуют различные системы стереофонического вещания. В России и большинстве стран СНГ, ряде стран Восточной Европы для передачи программ стереофонического радиовещания используют диапазоны частот УКВ1 66...74 МГц и УКВ2 100...108 МГц, в Западной Европе 88...104 МГц, в Японии 76...88 МГц, в США 88...108 МГц. Международным консультативным комитетом по радиовещанию (МККР) для организации стереофонического радиовещания в диапазоне МВ рекомендованы три системы: отечественная, работа которой основана на принципе полярной модуляции (АМ-ЧМ); американская с пилот-тоном, разработанная фирмой «Зенит- Дженерал-Электрик» (БМ-ЧМ), и шведская (ЧМ-ЧМ), предло>кенная значительно позже первых двух.
В России для передачи стереопрограмм прина~а система с полярной модуляцией. Положительные полупериоды ВЧ колебания модулированы по амплитуде одним сигналом стереопары, а отрицательные полупериоды — другим. Временная диаграмма(Л) ПМК изображена на рис.10.15. Огибающая положительных полуволн ПМК несет информацию лево~о (Л) полярно-модулированного колебания, а огибающая отрицательных полуволн — правого (П) канала стереопрограммы. Рис.
1В.18 482 ГЛАВА10 ПМ гц 31,25 КС Гц 31,25 в Рис. 10.16 Огибающая спектра (далее по тексту для простоты — спектр) ПМК изображена на рис.10.16. Спектр ПМК состоит из двух составляющих (частей): низкочастотной, представляющей собой сумму колебаний У,(1) + У„(1) и надтональной части, которая представляет собой несущее колебание (4 яп и,б модулированное по амплитуде разностью сигналов У„(1) — У„(1).
Вследствие того, что спектр ПМК (рис.!0.!6, а) содержит ЗЧ, этот сигнал невозможно непосредственно излучить радиопередающей станцией. В отечественной системе стереофонического радиовещания несущая передатчика модулируется по частоте так называемым комплексным стереофоническим сигналом (КСС), спектр которого (рис.10.16, б) отличается от спектра ПМК (рис.10.16, а) частичным подавлением уровня поднесущей частоты.
Ширина спектра КСС 30 Гц...46,25 кГц, т.е. примерно в три раза шире спектра звуковых частот при монофонической передаче. Поднесущая подавляется в 5 раз (в = 5), т.е. на 14 дБ. Характеристики этой цепи (рис.10.16, б) строго нормированы с той целью, чтобы ее восстановление на приемной стороне не вызывало затруднений. Подавление поднесущейГ„и = 31,25 кГц на 14 дБ позволяет уменьшить девиацию частоты передатчика.
необходимую для ее передачи, до 20% от максимальной девиации несущей частоты комплексным стереофоническим сигналом (1О кГц из общих 50 кГц девиации частоты несущего колебания), а следовательно, и полосу частот радиоканала. Для повышения помехозащищенности сигналов Л и П в области верхних частот, где уровень спектральных составляющих существенно меньше, чем на средних частотах, и учитывая то, что Радиолриемные устройства различного назначения 4ЕЗ га Рис.
10.17 Рис. 10.18 шумы на выходе ЧД увеличиваются с увеличением девиации частоты (см. рис. 5.60), в передатчике введена тгС-цепь частотных предыскажений сигналов Л и П стереопары, ее постоянная времени нормализована и составляет 1= 50 мкс. В результате, передаваемые сигналы имеют огибающие спектра КСС, представленные на рис.10.17. На приеме для обратной коррекции вводя~ )тС-цепи коррекции предыскажений (рис.10.18).
Ширина спектра модулированного КСС высокочастотного сигнала на выходе передатчика составляет 190 кГц, Структура радиотракта стереофонического и монофонического приемников ЧМ сигнале практически одинакова, однако полоса пропускания при стереофоническом приеме приблизительно на 60 кГц шире (при монофоническом приеме П м130 кГц). Более широкая полоса пропускания радиотракта приемника позволяет воспроизвести КСС с малыми нелинейными и амплитудно- частотными искажениями. Необходимость этого вызвана тем, что в отличие от монофонической при стереопередаче на выходе ЧД приемника должны быть воспроизведены без искажений не только амплитудные соотношения в спектре КСС, но и сдвиги фаз между отдельными составляющими спектра. Для сохранения амплитудных и фазовых соотношений между составляющими спектра КСС АЧХ (измеренная на выходе ЧД) должна быть горизонтальной, а ФЧХ вЂ” линейной во всем диапазоне частот (до 46,25 кГц).
Однако в реальных приемниках существуе~ неко~орый спад АЧХ на верхних модулирующих частотах, для коррекции которого на выходе ЧД включают корректирующие )гС-цепи. 484 гк Рис. 10лв В радиоприемном тракте (рис.!0.18) после прохождения высокочастотного УКВ блока, УПЧ и частотного детектора (ЧД) выделенный КСС поступает на стереодекодер СД. В стереодекодере осуществляются: восстановление амплитуды поднесущей частоты (цепь преобразования КСС в ПМК), детектирование ПМК и коррекция предыскажений.