Тема 3. Технічна недосконалість радіопередавачів
Експериментальні дані про спектри сигналів радіопередавальних пристроїв (РПП) свідчать про те, що практично усі вони випромінюють не тільки в необхідній смузі частот, але і далеко за її межами. Розрізняють основне випромінювання – випромінювання в необхідній смузі частот, призначене для передавання сигналу. Неосновні (небажані) – це випромінювання поза межами необхідної смуги радіочастот РПП, поділяються на позасмугові і бічні. Бічні – випромінювання на гармоніках, субгармоніках, а також комбінаційні, інтермодуляційні, паразитні та шумові випромінювання. Якщо позасмугові випромінювання є результатом модуляції сигналу, то бічні виникають як наслідок будь-яких нелінійних процесів у радіопередавальному пристрої, крім процесу модуляції. Рівні небажаних випромінювань часто бувають недопустимо високими. Ці випромінювання не використовуються для передачі корисної інформації, тому вони некорисні, а з точки зору ЕМС вони шкідливі, через те, що утворюють додаткове завантаження РЧР і можуть бути однією з основних причин взаємних завад іншим РЕЗ.
Розглядаючи механізми виникнення коливань на гармоніках робочої частоти РПП треба розуміти, що часто вони викликані необхідностю підвищення енергетичного ККД вихідних каскадів, яке призводить до створення в електронних приладах пульсуючого струму носіїв заряду (оптимальне групування електронів в ЕП НВЧ, невеликі кути відсічки у сіткових ЕП і напівпровідникових). При цьому часові та просторові спектри струму багаті гармоніками. В режимі максимального ККД відносні рівні другої гармоніки струму складають, як правило, - 3…5 дБ. Причому їх зниженню відповідає зниження ККД. Основним способом їх зниження є удосконалення вибірних характеристик вихідних елементів приладу або модуля, оптимізація області взаємодії електронного струму з електромагнітним полем вихідного резонатора, зниження добротності резонаторів та коливальних контурів на частотах гармонік, оптимізація конструкцій елементів зв’язку вихідного резонатора з фідерним трактом та використання вмонтованих фільтрів гармонік.
Слід приділити увагу механізмам виникнення усіх небажаних коливань та засобам зменшення їх інтенсивності, які базуються на належному виборі схеми передавача, електроних приладів, застосуванні фільтрації тощо.
Література: [1, с.89-116; 2, с.69-76].
Тема 4. Технічна недосконалість радіоприймачів
Радіоприймальні пристрої (РПРП), крім основного каналу, мають велику кількість неосновних каналів прийому – сусідніх і бічних, які не призначені для прийому корисного сигналу та існують у широкій смузі частот. Наявність неосновних каналів прийому обумовлена недостатньою вибірністю приймачів і нелінійними властивостями їх каскадів. Вплив завад за неосновними каналами прийому обумовлюється характеристикою частотної вибірності РПРП.
У супергетеродинних приймачах виникнення більшості неосновних каналів прийому пов’язане з самим принципом їх побудови, тобто з застосуванням в них перетворення частоти. Основним каналом прийому ОКП називається смуга частот, яка знаходиться у смузі пропускання РПРП та призначена для прийому сигналу. При цьому канали прийому, які безпосередньо примикають до основного та обумовлені недостатньою вибірністю РПРП поблизу ОКП, називаються сусідніми. Бічним каналом прийому (БКП) називається смуга частот, яка знаходиться за межами ОКП, і в якій сигнал проходить на вихід приймача (крім сусідніх).БКП формуються на проміжній, дзеркальній, комбінаційних та субгармоніках частоти настройки РПРП.
Вивчаючи механізми впливу завад за каналами прийому, краще розглядати РПРП з однократним перетворенням.
Більшість БКП виникають за рахунок взаємної дії заважаючого сигналу та його гармонік з сигналом гетеродина та його гармоніками. Це означає, що коли в РПРП створюються гармоніки діючого сигналу, це зв’язано з нелінійними явищами.
Враховуючи те, що виникнення БКП може бути зв’язане і не зв’язане з нелінійними явищами, доцільно розділити їх на нелінійні і лінійні.
Лінійними (ЛБКП) називаються канали прийому, які утворюються за рахунок взаємодії в змішувачі першої гармоніки діючого сигналу з першою гармонікою сигналу гетеродина і усіма його бічними коливаннями. В РПРП прямого підсилення ЛБКП відсутні.
Нелінійними (НБКП) називаються канали прийому, які утворюються в результаті виникнення на нелінійних елементах РПРП гармонік діючого сигналу. НБКП присутні як у супергетеродинах, так і в РПРП прямого підсилення.
На практиці до числа найбільш небезпечних з точки зору ЕМС відносяться БКП, які утворилися за рахунок взаємодії заважаючого сигналу та його гармонік з основним сигналом гетеродина та його гармоніками.
Бічні канали прийому з середніми частотами, які визначаються цими співвідношеннями, виникають за рахунок заважаючих сигналів - субгармонік сигналів з частотами fпч, fр, fдз.
З числа БКП найбільш сприйнятливими до завад є канали, які мають порівняно невелике розладнення за частотою відносно ОКП. Це пояснюється тим, що якщо не вживаються спеціальні заходи, сигнали, які впливають за такими каналами, які недостатньо послаблюються каскадами РПРП, перед змішувачем. До них належать: дзеркальний канал; канали, які утворилися в результаті взаємодії гармонік сигналу та гетеродина однакового, але невеликого порядку; канали, які відповідають найближчим субгармонікам частоти настройки РПРП і частоті дзеркального каналу та каналу прийому на проміжній частоті.
При збільшенні кількості перетворювань в РПРП з’являються умови для зростання кількості БКП. Часто сигнал гетеродина формують шляхом перемноження або змішування частот допоміжних сигналів. При цьому, якщо фільтрація недостатня кількість БКП зростає.
Слід мати на увазі, що вплив заважаючих сигналів не завжди пов’язаний з проникненням на вихід РПРП по ОКП або БКП, вони можуть і не проникати на вхід, заважаючи при цьому прийому корисного сигналу. Реальні приймачі завжди містять каскади з нелінійними амплітудними характеристиками. Ця нелінійність, крім появи НБКП, призводить до явищ інтермодуляції, перехресних спотворень та блокування корисного сигналу.
Література: [1, с.125-149; 2, с.82-107].