Назначение и варианты использования автоматической регулировки усиления в радиоприемном канале рэс
В реальных условиях работы современных приемников уровень входного сигнала может изменяться в широких пределах: от 60 дБ в приемниках радиосвязи и до 120 дБ в радиолокационных. Кроме того, работа РЛС сопряжена с воздействием различного рода помех. В свою очередь нормальная работа оконечного аппарата требует, чтобы изменения выходного сигнала приемника не превышали 4-6 дБ. Для выполнения этих требований глубина регулировки усилителя с системой АРУ должна составлять 56-116 дБ.
Причины изменения амплитуды сигнала на входе приемника:
изменения дальности до цели (расстояния между ПРМ и ПРД, например: самолета от РЛС, положения машины в тоннеле и радиовышки др.) и направления (между ПРМ и ПРД);
изменение эффективной отражающей поверхности (для РЛС);
замирания сигналов при распространении радиоволн;
изменения условий распространения электромагнитной энергии;
воздействие помех (электромагнитная борьба, излучения от других радиостанций, помехи при распространении – замирания, интермодуляционные). Уровень мощности помех может значительно превышать уровень полезного сигнала на (20–60) дБ. Другими словами, воздействие помех еще больше расширяет диапазон изменения сигналов, поступающих на вход приемника;
другие причины.
При проектировании приемных устройств очень важен динамический диапазон входных сигналов. Чем он шире, тем лучше. Но, к сожалению, до бесконечности его увеличить нельзя. Так, если усиление приемника установить такой величины, чтобы при минимальном уровне входного сигнала обеспечивался нормальный выходной уровень, то при поступлении на вход сигнала с максимальной амплитудой наступает амплитудное ограничение или перегрузка приемника. Если усиление устанавливать таким, чтобы обеспечивать прием сильных сигналов, то не обнаружим слабые сигналы. Очевидно, что для приемников существует проблема большого динамического диапазона входных сигналов, решением которой может быть введение регулировок усиления. Они позволят исключить перегрузку приемника, поддерживать стабильный уровень выходного сигнала, осуществлять стабилизацию уровня шума и порога принятия решения.
Автоматическая регулировка усиления (АРУ) обеспечивает стабильность уровня сигнала на выходе приемника или усилителя при изменении уровня входного сигнала. Усилитель с АРУ при максимальном напряжении на входе ПРМ должен обеспечить минимальный коэффициент усиления радиотракта приемника, а при минимальном – максимальный коэффициент усиления. Таким образом, усилитель с АРУ автоматически подстраивает коэффициент усиления так, чтобы обеспечить поддержание уровня выходного сигнала приёмного устройства или усилителя вблизи некоторого номинального значения при изменении уровня входного сигнала.
Системы автоматической регулировки усиления (АРУ) предназначены для поддержания уровня выходного сигнала приёмного устройства или усилителя вблизи некоторого номинального значения при изменении уровня входного сигнала. Автоматическое выполнение этой функции необходимо потому, что изменения уровня выходного сигнала могут происходить хаотически и достаточно быстро, вследствие воздейтсвия шумов и помех, изменения расстояния между источником излучения (переизлучения) и приёмным устройством и т. д. Ручная регулировка усиления может использоваться лишь для установки уровня выходного сигнала, который должен поддерживаться системой АРУ.