5. Автоматическая регулировка усиления (ару) в радиоприемном устройстве. (Аржанов)
В РПУ необходимо регулировать усиление для:
изменения уровня мощности, подводимой к выходному устройству;
устранения перегрузки каскадов;
сохранения постоянства выходной мощности при произвольных изменениях напряженности поля полезного сигнала, обусловленных условием распространения радиоволн.
Существенно, чтобы в процессе регулировок не изменялись линейность амплитудной характеристики, АЧХ и ФЧХ тракта и не ухудшалось отношение сигнал/ шум. Система АРУ должна поддерживать заданный оптимальный уровень выходного напряжения независимо от уровня входного сигнала без изменения закона модуляции этого сигнала. АРУ необходима также для обеспечения приема при быстро изменяющихся условиях.
Кроме того, автоматизация позволяет упростить функции оператора или вовсе исключить необходимость обслуживания РПУ. Система АРУ не должна вызывать чрезмерных искажений огибающей сигнала или приводить к появлению паразитной амплитудной модуляции сигнала, т. е. система АРУ должна быть устойчивой. Коэффициент усиления должен изменяться по закону: K(UВХ)=UВЫХ MIN/UВХ при UВХ UВЫХ MIN. Реальные системы АРУ соответствуют этому соотношению с большим или меньшим приближением.
РУ- регулируемый усилитель; Д- детектор; УНЧ- усилитель низкой частоты; УПТ- усилитель постоянного тока; ДАРУ- детектор АРУ; У- усилитель
Системы АРУ могут быть обратными или прямыми. Обратными являются системы с обратной связью(ОС) - в них точка съема напряжения для формирования регулирующего воздействия расположена дальше от входа приемника, чем точка приложения регулирующего воздействия (система с регулировкой "назад"). Недостатки: не может дать полного постоянства выходного напряжения; не может обеспечить одновременно большую глубину регулирования и высокое быстродействие по соображениям устойчивости. Достоинства: защищает от перегрузок все каскады приемника, расположенные дальше от входа, чем точка приложения регулирующего воздействия, а сами цепи АРУ находятся под воздействием сигнала со сжатым динамическим диапазонном и также не подвержены перегрузкам.
6. Преселектор рпу, особенности назначения. (Аржанов)
Преселектор - часть приемника, включающая ВЦ и УРЧ, реализованный на малошумящем усилителе, подобен структуре приемника прямого усиления и обеспечивает чувствительность и предварительную селекцию на частоте.
Преселектор отвечает за обеспечение избирательности по побочным каналам приема (включая зеркальный). Количество избирательных контуров в преселекторе будет определяется заданным число контуров (обычно не более 2х контуров). С выхода преселектора напряжение сигналов и помех поступает на преобразователь частоты (ПЧ), где происходит изменение несущей частоты сигнала fс.
Преселектор РПУ также отвечает за согласование Rвх приемника с волновым сопротивлением АФУ.
Линейность амплитудной характеристики преселектора должна быть, по крайней мере, не хуже чем у следующего за ним каскада РПУ. Сложность преселектора во многом определяется структурной схемой РПУ.
Узкополосный перестраиваемый преселектор дает хорошее ослабление побочных каналов и сравнительно близких к частоте приема помех. Его существенным недостатком является необходимость тщательной настройки с целью хорошего сопряжения преселектора и гетеродина, громоздкость многосекционных конденсаторов перестраиваемой емкости.
Стремясь сузить полосу пропускания преселектора, иногда применяют спиральные резонаторы или выполняют преселектор в виде набора узкополосных кварцевых фильтров. Спиральные резонаторы могут обладать добротностью, доходящей до нескольких тысяч, что позволяет получить относительную ПП до 1 кГц на МГц.
Необходимость в использовании узкополосных перестраиваемых фильтров чаще всего отпадает при использовании в РПУ преселектора, представляющего собой набор полосовых фильтров, полоса пропускания каждого из которых совпадает с соответствующим поддиапазоном РПУ. Фильтры преселектора коммутируют с помощью реле с малой емкостью между контактами. Коммутация с помощью диодов приводит к заметному ухудшению линейности преселектора, возрастанию его коэффициента шума, уменьшению избирательности из-за наводок на цепи питания диодов, поэтому она может быть рекомендована лишь для малогабаритных РПУ низкого класса.
Если в РПУ используется УРЧ, то преселектор следует разбить на две части, одну из которых включают перед УРЧ, вторую - после. В противном случае мощность шумов, генерируемых УРЧ и попадающих в ТОИ после преобразования частоты, удвоится за счет шумов УРЧ в полосе зеркального канала, что эквивалентно повышению коэффициента шума УРЧ на 3 дБ.
Ферромагнитные материалы, часто применяемые для улучшения добротности и уменьшения размеров катушек контуров преселектора, могут заметно ухудшить его линейность. Этот эффект тем сильнее, чем меньше ПП. Вызывая изменение индуктивности контуров, мощные помехи модулируют частоту настройки преселектора, а значит и его комплексный коэффициент передачи, что приводит к появлению перекрестной и взаимной модуляции и блокированию.
Для подстройки контуров высоколинейного преселектора следует использовать подстроечные конденсаторы или латунные сердечники, в крайнем случае - карбонильные подстроечники много меньшего диаметра, чем диаметр катушек.
С фидером антенны преселектор согласуют путем подбора связи первого контура с антенным входом по максимуму коэффициента передачи.
Для согласования несимметричного выхода преселектора с симметричным входом ПЧ лучше применять симметрирующее устройство, выполненное на ферритовых трансформаторах типа длинной линии.