3.7 Выбор элементов для перестройки радиоприемника по частоте

Настройка супергетеродина с одним преобразованием на рабочую частоту включает настройку на эту частоту контуров тракта РЧ и установку соответствующей частоты гетеродина (настройку контура гетеродина).

Как правило, диапазон рабочих частот РП разбивают на несколько поддиапазонов. В пределах поддиапазона осуществляется плавная настройка контуров путем изменения их емкости С или индуктивности L. При переходе на другой поддиапазон один из элементов контура L или С (неперестраиваемый) изменяется скачком – переключается (коммутируется).

Для плавной настройки контуров в радиовещательном приемнике могут быть использованы:

• блок конденсаторов переменной емкости (КПЕ) с механической перестройкой;

• варикапы – полупроводниковые диоды с ярко выраженной зависимостью барьерной емкости р–n перехода от приложенного обратного напряжения;

• блок вариометров – элементов с переменной L.

Использование блока КПЕ с количеством секций равным количеству перестраиваемых контуров – традиционное решение, проверенное временем.

Достоинства варикапов по сравнению с КПЕ:

• долговечность варикапа стремится к бесконечности;

• возможность практически мгновенного изменения настройки контура, например с помощью ЦАП в системах цифровой настройки и синтезаторах частоты, при этом время настройки может составлять единицы миллисекунд;

• простота автоматического и дистанционного управления настройкой;

• малая паразитная связь между контурами благодаря тому, что каждый варикап можно расположить непосредственно в своем контуре;

• позволяют упростить коммутацию поддиапазонов за счет использования в каждом поддиапазоне отдельного комплекта не коммутируемых варикапов.

Недостатки варикапов:

• крайне неравномерная зависимость емкости варикапа и частоты настройки контура от напряжения настройки;

• варикап существенно снижает конструктивную добротность контура при малых обратных напряжениях;

• возможность возникновения нелинейных параметрических эффектов в контуре при переменном напряжении на контуре, превышающем 0,1В, что приводит к снижению линейности и реальной избирательности радиотракта приемника;

• большой разброс (до 50%) по емкости между экземплярами одного типа – преодолевается использованием сборок и комплектов, согласованных по емкости (изготовленных в одном технологическом цикле).

Таким образом, использование варикапов, как правило, не ухудшает электрические характеристики радиотракта, но дает другие преимущества. Если важно первое, то проще использовать КПЕ. В том случае, когда применение варикапов является предпочтительным или неизбежным по каким-либо причинам, проектирование РП с учетом перечисленных недостатков позволяет существенно уменьшить их влияние и обеспечить заданные электрические характеристики.

Вариометры, также как КПЕ, являются механическими устройствами, но унифицированы в значительно меньшей степени. Обычно конструкция вариометра разрабатывается под конкретный проектируемый РП. Варианты конструкций, их достоинства и недостатки подробно рассмотрены в [45].

Применение блока вариометров в радиовещательном приемнике оправдано в том случае, если использовать КПЕ или варикапы по каким-либо причинам нецелесообразно, например в автомобильном приемнике [13, 14, 39].