Основные показатели

• чувствительность, избирательность (селективность), уровень собственных шумов,

динамический диапазон, помехоустойчивость стабильность.

13. Основные показатели и технические характеристики радиоприемных устройств. Чувствительность

Основные показатели радиоприемного устройства определяют меру его пригодности для приема сигналов b условиях действия радиопомех.

К основным показателям приемного устройства относят чувствительность, избирательность (селективность), верность воспро­изведения сообщения и стабильность. Особым показателем при­емного устройства; дополнительно определяющим возможность совместной работы радиоприемных устройств различного назна­чения, 'является уровень радиопомех, создаваемых радиоприем­ным устройством. Чувствительность — это мера способности приёмного устройст­ва принимать слабые сигналы и воспроизводить сообщение с при­емлемым качеством. Различают чувствительность приемного уст­ройства по уровню поля и величине ЭДС или мощности сигнала на входе приемника.

В современных приёмниках, как правило, имеется избыточное усиление, поэтому нормальное напряжение на выходе может по­явиться за счет шума антенны и шума элементов приемника — усилительных приборов, колебательных контуров и резисторов. В этом случае чувствительность ограничивается шумами, так как при увеличении усиления приемника будет увеличиваться как выходное напряжение полезного сигнала, так и шумовое. Чувствительность приемника, ограниченная шу­мами, определяется требуемым отношением сигнал-шум и суммарной ЭДС шума антенны и приемника.

Удобной характеристикой приемника, позволяющей определить его совершенство с точки зрения приближения чувствительности к идеальной, ограниченной помехами внешнего происхождения, яв­ляется коэффициент шума. Коэффициентам шума называют отношение мощности шу­ма, измеренной на выходе линейной части приемника.

Km=1+Tnp/T0. Tnp – шумовая температура приёмника, Т0 —комнатная температура.

Идеальное приемное устройство должно иметь коэффициент шума, равный единице. Реальное приемное устройство имеет ко­эффициент шума больше единицы, и тем больше, чем больше шу­мовая температура приемника. Современные приемники при использовании глубокого охлаж­дения могут «меть коэффициент шума около единицы.

14. Избирательность.

Избирательностью называют способность радиоприемного устройства выделять полезный сигнал и ослаблять действие мешающих сигналов (помех) с помощью различных способов избирательности: частотной, временной, пространственной, поляризационной и др.

Временная избирательность применяется в основном при приеме импульсных сигналов, когда момент появления их известен достаточно точно. При этом используется метод стробирования, когда приемник открывается только на время ожидаемого прихода импульсного сигнала. Остальное время приемник закрыт, что уменьшает воздействие помех.

Пространственная избирательность осуществляется с помощью остронаправленных приемных антенн, а в настоящее время и путем управления фазированными антенными решетками (ФАР). Если источники сигнала и помехи разнесены по угловым направлениям, то можно существенно ослабить уровень внешней помехи на входе приемника, формируя в направлении на источник сигнала максимум диаграммы направленности приемной антенны, а в направлении источника помехи нули (провалы) в диаграмме направленности.

Поляризационная избирательность имеет основное значение. Это объясняется тем, что в радиовещании и в основных системах радиосвязи сигналы отличаются по частоте и их разделение наиболее просто можно осуществить с помощью резонансных цепей и фильтров.

 

а) Односигнальная избирательность.

             При простейшем односигнальном методе оценки избирательность описывается частотной характеристикой приемника при подаче на его вход одного гармонического сигнала малого уровня, не вызывающего нелинейных эффектов. Коэффициент усиления тракта радиочастоты К зависит от частоты f и при достигает максимального значения . Величина характеризует ослабление помехи.

б) Эффективная (многосигнальная) избирательность учитывает нелинейные эффекты при одновременном действии сигнала и интенсивных помех.

Различают несколько типов многосигнальной селективности; основные из них двух- и трехсигнальная селективность.

Нелинейные эффекты в усилительных и преобразовательных каскадах, обусловленные в основном нелинейной вольт-амперной характеристикой активных приборов при больших уровнях сигнала или помех могут вызвать следующие явления.

Сжатие амплитуды радиосигнала, т.е. нарушение линейной зависимости между амплитудами сигнала на выходе и входе каскада. Это явление происходит в режиме большого полезного сигнала и количественно характеризуется коэффициентом сжатия

, где - изменение средней крутизны за период входного сигнала;

- крутизна в рабочей точке ВАХ электронного прибора.

Сжатие амплитуды сигнала в последовательно соединенных n каскадах равно алгебраической сумме коэффициентов сжатия каждого каскада.

Блокирование полезного сигнала, выражающееся в изменении коэффициента передачи приемного тракта при действии мешающих сигналов, частоты которых отличаются от частот основного и побочного каналов приема. Количественно это явление оценивают коэффициентом блокирования

, где - амплитуда составляющей сигнала, обусловленной воздействием помех;

       - амплитуда составляющей сигнала в отсутствие помех.

Перекрестные искажения радиосигналов, проявляющиеся в переносе модуляции с мешающего внеполосного сигнала на полезный.

Взаимная модуляция (интермодуляция) между помеховыми внеполосными сигналами, а также между внеполосными сигналами и шумами.

Интермодуляция представляет собой процесс образования помех с комбинационными частотами, близкими к частоте сигнала, вследствие действия на нелинейный элемент двух или нескольких интенсивных помех с разными частотами.