32. Преобразование частоты в радиоприемных устройствах. Две группы схем преобразователей частоты

По принципу преобразования частоты схемы преобразователей делят на две группы:

К первой группе относятся схемы, в которых смеситель выполнен на нелинейных элементах. Процесс преобразования частоты происходит при воздействии суммы напряжений сигнала и гетеродина на нелинейный элемент. Нелинейными элементами являются электронные лампы, биполярные и полевые транзисторы, параметрические диоды (варикапы);

Ко второй группе относится многочисленный класс параметрических преобразователей на многосеточных лампах или многобазовых транзисторах и интегральных усилителях. Напряжение сигнала и гетеродина воздействует на разные входы усилительного элемента. Напряжение гетеродина изменяет коэффициент усиления элемента, что делает его элементом с переменным параметром. При использовании в преобразователях частоты электронных ламп или транзисторов процесс преобразования осуществляется с усилением сигнала.

Нелинейность характеристик транзисторов позволяет использовать их использовать для преобразования частоты в супергетеродинных приемниках. Транзисторные преобразователи частоты делят на два типа: с внутренним и внешним гетеродином. Схема ПЧ с внутренним гетеродином на транзисторе, включенном по схеме с ОЭ, приведена на рисунке.

Гетеродин выполнен по схеме генератора с индуктивной обратной связью. Контур гетеродина имеет неполное включение в коллекторную цепь транзистора VT1 последовательно с выходным контуром, настроенным на промежуточную частоту. Так как f_Г >> f_ПР то выходной контур не влияет на контур гетеродина. Данный преобразователь частоты имеет худшие параметры, чем преобразователь с внешним гетеродином, поскольку нельзя одновременно обеспечить оптимальные режимы для смесителя и гетеродина, выполненных на одном транзисторе.

Для СГП характерна возможность приема радиостанций, как по основному, так и по побочным каналам. Помехи, проникающие по симметричному каналу называются симметричными или «зеркальными» (с частотой f_ЗП зеркальной помехи).

При использовании гетеродина с верхней настройкой, частота симметричного канала выше частоты основного канала на удвоенную промежуточную частоту:

f_ЗП = f_C + 2f_ПР. (25)

Рисунок 30

При использовании гетеродина с нижней настройкой, частота симметричного канала соответственно ниже частоты основного на удвоенную промежуточную частоту: f_ЗП = f_C - 2f_ПР.

Существование симметричного канала может привести к одновременному приему двух радиостанций, работающих на различных частотах, то есть к созданию взаимных помех. Для исключения помехи по симметричному каналу необходимо ее «подавить» до преобразователя частоты. Эту задачу должен выполнять преселектор. Степень подавления помех по симметричному каналу будет тем выше, чем выше значение промежуточной частоты, т.к. при этом симметричный канал удаляется от основного.

Кроме симметричного канала, в СГП существует еще канал приема по промежуточной частоте. Опасность прохождения помехи по промежуточной частоте обусловлена тем, что напряжение помехи будет значительно усилено в самом преобразователе и в каскадах усиления УПЧ, т.к. имеющиеся в нем полосовые фильтры настроены на промежуточную частоту. Подавление данной помехи может быть произведено только до преобразователя частоты, т.е. также в преселекторе.

К недостаткам супергетеродинных приемников относится также возможность возникновения в них интерференционных свистов в результате образования в смесителе дополнительных гармонических составляющих комбинированных частот, близких к промежуточной частоте.