книги из ГПНТБ / Челомбитько, В. И. Взаимная совместимость радиолиний [учеб. пособие]
.pdfДля побочных каналов приема по первой промежуточной час тоте их ослабление равно
(5.36)
Здесь Ьвч— ослабление помех в децибелах, осуществляемое коле бательной системой тракта частоты связи;
Л/вч— количество колебательных систем в этом тракте; бсмі — ослабление помех ів децибелах, осуществляемое в пер
вом смесительном каскаде и за счет спектрального со става гетеродина.
Ослабление помех, проникающих по побочным каналам приема по второй промежуточной частоте, в принципе должно опреде ляться:
(5.37)
Здесь Ьвч и 6„,п — относительное ослабление колебаний на часто те побочного канала в децибелах, осущест вляемое колебательными системами трактов принимаемой и первой промежуточной частот;
NB4 и N a41 — количество |
таких |
колебательных |
систем; |
ЬСМ2 ~ ослабление |
помех |
в децибелах, |
осуществля |
емое во втором смесительном каскаде.
Полагаем, что при первом преобразовании составляющие помех преобразуются нелинейностью того же порядка (второго), что и колебания полезного сигнала. Таким образом, при первом преоб разовании не происходит ослабление помех, проникающих по по бочным каналам приема по второй промежуточной частоте.
Практически ослабление помех по второй промежуточной час тоте в тракте частот связи незначительное. Основное ослабление этих помех происходит в тракте первой промежуточной частоты. Поэтому можно считать:
(5.38)
При использовании тройного преобразования частоты ослабле ние помех по третьей промежуточной частоте равно
Полагая, что основное ослабление помех осуществляется в трак те второй промежуточной частоты, имеем
( 5 .3 9 )
100
Уровень ослабления помех, обеспечиваемый избирательной по частоте системой в виде одиночного колебательного контура, опре деляется соотношением
|
öj — 20 lg j / l |
-г о2, |
(5.40) |
где |
— f i - \ _ обобщенная |
расстройка; |
|
\ / с |
/п ч / |
контура; |
|
|
Q — добротность |
промежуточ |
|
|
/ пч — соответствующее значение |
||
|
ной частоты; |
|
|
|
/ . — частота связи (основного канала). |
||
Уровень ослабления помех, обеспечиваемый двухконтурной избирательной системой при связи большей критической (г|>1) равен
Ь2= |
201g V 4vf + |
(1 — ТГ)а + °2Я |
(5.41) |
где г| — параметр связи. |
|
|
|
Если связь между контурами равна критической |
(г| = 1), то |
||
можно пользоваться зависимостью |
|
|
|
Ьъ = 20 lg 0,5 К 4 + 1 Г |
(5.42) |
||
При связи между контурами меньшей критической (г|<1) |
|||
Ь, = |
2Q i / ^ + |
O - y + ^ |
(5.43) |
2 |
6 |
2к) |
|
Следует иметь в виду, что ослабление помех избирательными но частоте элементами осуществляется в тех случаях, когда помехи поступают через антенный ввод. Если они проникают по другим путям, например через систему электропитания или за счет непо средственных наводок на элементы схемы, то ослабление помех частотно-избирательными элементами тракта приема практически не реализуется. Поэтому, увеличивая ослабление помех за счет фильтрующих устройств основного тракта приемника, необходимо улучшать меры по обеспечению экранировки, развязок по системе электропитания и т. п. Ослабление помех по этим нерегулярным путям должно быть выше, чем по основному тракту.
Существенную роль в обеспечении ослабления помех играют и вопросы согласования фильтрующих элементов со стороны их входа
ивыхода на частотах побочных каналов приема.
Вприведенных выше формулах указанные факторы не учиты вались.
Ориентировочные значения уровней ослабления помех за счет порядка преобразования (нелинейная избирательность) можно
определить по методике, изложенной в приложении.
101
5.3. Побочные каналы промежуточные (ПКП)
Помехи между радиолиниями по промежуточным побочным ка налам приема могут возникать, когда спектр основного излучения одной радиолинии совпадает с промежуточной частотой супергете родинного приемного устройства другой радиолинии, причем в приемном устройстве не обеспечивается необходимое ослабление помехи элементами до тракта этой промежуточной частоты.
Количество промежуточных побочных каналов приема опреде ляется количеством промежуточных частот или количеством преоб разований. Если применяется однократное преобразование, то бу дет только один побочный канал приема по первой промежуточной частоте, при двукратном преобразовании — два и т. д. Практически промежуточных побочных каналов приема мало, но если помеха по любому из промежуточных побочных каналов оказывает мешаю щее действие, то работа этой радиолинии во всем ее диапазоне частот невозможна. Эта радиолиния оказывается полностью несо вместимой по частоте с радиолинией, работающей на частоте, рав ной ее промежуточной. Условие несовместимости по частоте будет определяться соотношением:
где |
|
/ с |
— / п ч |
± |
|
|
|
/с — частота связи одной |
радиолинии; |
||||||
|
|
|
д/пкп, |
||||
|
/ п ч |
— промежуточная частота другой |
радиолинии: |
||||
2Д/пкп |
интервал частот, |
поражаемый |
помехой. |
||||
Уровень ослабления помех по промежуточным побочным кана лам приема относительно основного сигнала количественно равен относительной чувствительности приемного тракта радиолиний по соответствующей промежуточной частоте. Величина этой чувстви тельности и уровень ослабления помех определяются параметрами фильтрующих элементов тракта до данной промежуточной часто ты. Кроме того, уровень ослабления помех определяется уровнем передачи напряжения помех смесительными элементами до тракта этой промежуточной частоты.
Ослабление помех относительно сигнала по первой промежу точной частоте обеспечивается фильтрующими элементами до пер вого смесителя и уровнем передачи напряжения помехи первым смесителем. Очевидно, это ослабление равно
|
(5.44) |
где bвч— уровень ослабления помехи каждым контуром |
высоко |
частотного тракта; |
|
Ыьч — количество контуров; |
|
Ьсм]— уровень передачи помехи первым смесителем. |
|
Если контуры высокочастотного тракта одинаковы, то |
|
ПКП |
(5 ,4 5 ) |
Ь \ |
102
Ослабление помех относительно сигнала по второй промежу точной частоте при двукратном преобразовании равно
пи п |
|
Л'вч |
|
|
Лпч |
|
|
&H |
= |
2 ^ |
вч 4~ |
4~ |
S * “41 4 “ ^С!Ц2- |
|
|
При использовании однотипных контуров в тракте высокой и |
|||||||
промежуточной частот имеем |
|
|
|
|
|||
Й КП = |
N B4bB4 4~ ^сш 4* А/,1ч1Йпч1 4* &см2- |
(5.46) |
|||||
Аналогично, если применяется тройное преобразование частоты, |
|||||||
ослабление помех по третьей промежуточной частоте будет |
|
||||||
|
|
|
|
|
V |
V |
|
пи п |
- |
Л'вч |
Ь°'<+ |
ЛпЧ1 |
‘ѴПЧ2 |
<ѵсм |
(5.47) |
* І Г |
2 |
2 |
b«-U4- 2 ^пч2+ 2 ^си’ |
|
|||
или |
|
|
|
|
|
|
|
5шКП = |
N B4bm -f- N a4ibn4t 4 - М п ч Ф пч2 |
4" А ГСМ6 СМ. |
(5.48) |
||||
При использовании одиночных контуров или двухконтурных систем величина ослабления может быть определена по формулам (5.40) —(5.43). Следует иметь в виду, что ослабление помех по раз личным побочным каналам приема одним и тем же контуром различное, так как для каждого случая будет иная величина обоб щенной расстройки о. Данные расчета необходимо рассматривать как ориентировочные ввиду того, что не учитываются вопросы согласования и проникновения помех по другим путям.
Ориентировочные значения уровней передачи напряжения по мех смесительными элементами можно определить по методике, изложенной в приложении.
5.4. Побочные каналы комбинационные (ПКК)
Помехи между радиолиниями по комбинационным побочным каналам приема возникают при наличии наведенных на входе приемных устройств радиолиний больших напряжений от несколь ких одновременно работающих передатчиков других радиолиний.
Нелинейными элементами высокочастотного тракта приемника из наведенных колебаний образуются комбинационные составляю щие. Если какая-либо из этих компонент совпадает с частотой на стройки приемника или попадает в его полосу пропускания, то она проходит тракт приема как сигнал. При достаточно большом уровне этой составляющей может происходить полное или частичное по давление полезного сигнала.
Помехи по комбинационным каналам приема возникают только при одновременной работе передатчиков других радиолиний, обра зующих эту компоненту. Комбинационная составляющая может
103
быть промодулирована модуляционными напряжениями всех исход ных колебаний. На выходе приемного устройства радиолинии, испытывающей помехи, может прослушиваться содержание моду ляций других радиолиний, колебания которых образуют эту комби национную компоненту.
Нелинейными элементами, образующими комбинационные со ставляющие, могут быть диоды в индикаторах настройки антенных контуров, лампы или транзисторы в усилительных каскадах высо кочастотного тракта приемника, переведенные в нелинейный режим большими наведенными напряжениями.
Первоисточниками образования помех по комбинационным ка
налам |
приема и от комбинационных побочных излучений (см. |
§ 4.5) |
могут являться колебания одних и тех же передатчиков. |
В отличие от комбинационных побочных излучений, которые обра зуются нелинейными элементами передающего тракта и существуют как поле комбинационной частоты, помехи по комбинационным побочным каналам приема образуются нелинейными элементами приемного устройства и существуют как напряжение комбинацион ной частоты в высокочастотном тракте приемника. Возможно су ществование помех, обусловленных и комбинационными побочными излучениями, и комбинационными побочными каналами приема. Какой из этих классов будет определяющим, зависит от конкрет ных условий.
Образование частот комбинационных каналов приема и их рас пределение на частотной оси аналогичны образованию и распреде лению компонент комбинационных побочных излучений (см.
рис. 4.8).
Основными путями уменьшения помех по комбинационным ка налам приема являются пути, которые следует применять для уменьшения помех по побочным каналам забития и перекрестной модуляции. К ним относится повышение линейности и частотной избирательности высокочастотного тракта приемника. Повышение частотной избирательности дает возможность уменьшать уровень наведенных напряжений до величин, при которых высокочастотный тракт будет близок к линейному режиму. Повышение линейности высокочастотного тракта обеспечивает уменьшение уровней комби национных составляющих даже при наличии больших наведенных напряжений. Практически решение этой задачи должно осуществ ляться путем сочетания повышения линейности и избирательности высокочастотного тракта приемника.
Транзисторы имеют весьма малую линейную часть. Поэтому иногда для уменьшения образования помех по указанным классам побочных каналов приема в высокочастотных каскадах приемных устройств используют электронные лампы. Повышение избиратель ности может осуществляться применением более сложных избира тельных по частоте элементов на входе приемных устройств: поло совых или кварцевых фильтров.
104
5.5. Коэффициент частотной несовместимости однородной совокупности радиолиний с учетом помех четвертой группы
В соответствии с соотношением (1.8) коэффициент частотной несовместимости с учетом помех четвертой группы равен
Ä |
» S ä t - . |
(5.49) |
|
Ѵ о б щ |
|
Несовместимые сочетания радиолиний с учетом помех этой группы обусловлены соответствующими классами побочных кана лов приема радиолиний. Поэтому общее количество несовместимых сочетаний радиолиний ( Q o p ) может быть представлено в виде суммы:
^ о р ~ ^ о р ( ^ ? п к п ~ Ь ^ п к г г ^ п к к ) ’ |
( 5 . 5 0 ) |
где QnKn, QriKP QnKK — количества несовместимых |
сочетаний |
радиолиний, обусловленных помехами соответствующих классов побочных ка налов приема;
qо,, ^ 1— коэффициент, учитывающий повторение одних и тех же сочетаний радиолиний.
В соответствии с соотношением (5.50) коэффициент частотной несовместимости равен
і-'ОР |
Л / ^ П К П , |
„ П К Г , |
дЛІККД |
/ С с » ) |
лчнр |
q 0р (,/ѵчнр т |
л чнр + |
А ч н р ,Ь |
(5,51) |
где К{ )
ІНР
Q, )
— ~ — коэффициент частотной несовместимости радиоVoflm линий с учетом помех данного класса побоч
ных каналов приема.
Таким образом, коэффициент частотной несовместимости для помех четвертой группы определяется по известным коэффициен там частотной несовместимости с учетом помех по каждому классу рассредоточенных побочных каналов приема.
а) Коэффициент частотной несовместимости
сучетом гетеродинных побочных каналов приема (ПКГ)
Всоответствии с соотношением (5.51) этот коэффициент равен
дЛІКГ . А ЧНР
Фпкг |
(5.52) |
Qo6m
Для двух однотипных радиолиний на рис. 5.6 изображены обла сти, соответствующие количеству несовместимых сочетаний этих радиолиний с учетом ближних побочных каналов приема при раз-
105
постном преобразовании. В соответствии с рисунком площадь обла сти равна
/ |
я + 1 |
\ |
5 = V 2 [ / . - / „ л- |
|
2Д/'. |
Здесь знак «—» между слагаемыми в скобках соответствует верх ней настройке, а знак «+ » — нижней настройке. Так как
д/' Л/пкг
V2
то ПОЛУЧИМ |
|
|
S — 2 А / ПКГ( /„ — + |
ѣ |
(5.53) |
|
|
Рис. 5.6. Образование*областей, соответствующих количеству несовместимых сочетаний двух однотипных радиолиний из-за помех по ближним гетеродинным побочным каналам приема.
Сумма областей, соответствующих несовместимым сочетаниям
радиолиний, равнр |
|
|
|
|
QiПКГо |
2 > ]5 = 4 2 Д /„ кг( / в~ / н + ~ |
Л |
-/и |
(5.54) |
|
П |
|
|
|
Тогда, коэффициент частотной несовместимости для двух радио линий будет определяться соотношением:
/ Ж > - |
/I |
\ |
1 |
п + 1 |
|
|
■ л Ъ і пкг |
п ^ пч// ’ |
|
|
|
|
|
( 5 .5 5 ) |
106
иікг |
f a |
относительное значение |
полосы; |
|
} н |
|
|
/ в |
/ н |
относительное значение промежуточной частоты. |
|
|
|
||
Так |
как |
несовместимыми сочетаниями |
являются сочетания, |
в которых хотя бы две радиолинии несовместимы, то для Nc радио линий без учета повторяющихся сочетаний имеем
Qпкг |
4С.ѵс (/„ - / н),ѵс 2 |
У |
Д/пкг| Л - Л |
4 |
л ± |
1 |
(5.56) |
||||
п |
ГГч |
||||||||||
|
|
|
|
|
|||||||
Коэффициент частотной несовместимости /Ѵс радиолинии при |
|||||||||||
этом будет равен |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
ЫІКГ |
|
|
|
|
|
|
|
f t 4-1 |
|
(5.57) |
|
|
4С*сХЛпкг [ 1 |
|
/г |
^ПЧ |
||||||
|
( / в - / „ ) Л'С |
|
|||||||||
|
|
п |
|
|
|
|
|
|
|
||
Раскрывая значение Сд^с, получаем |
|
|
|
|
|
|
|
||||
|
Ä » 2Л7С(Л7С- |
1) 2 Іпкг ( і |
* |
|
|
|
(5.58) |
||||
При іѴс> 1 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
дгПКГ |
, л дгв |
|
/1 |
r |
Л |
^ |
1 |
7/<ѵ |
|
(5.59) |
|
Кчир ^ |
2А/С ^jTriKr! |
|
|
|
||||||
По соотношениям (5.58) и (5.59) можно вычислить коэффи циент частотной несовместимости с учетом помех по ближним по бочным каналам приема. Если в приемных устройствах однородной совокупности радиолиний применяется несколько преобразований частоты и проявляются помехи по ближним побочным каналам приема по каждой промежуточной частоте, то необходимо осу ществлять суммирование по каждой промежуточной частоте. Тогда коэффициент частотной несовместимости будет равен
Л'чнР * 2N C(Ne- - 1) 2 2 7„кг (1 ■■■Ч |
г г»пч) • (5.60) |
|
п пч |
\ |
/ |
Обычно помехи по побочным каналам приема по более низким промежуточным частотам перекрываются помехами второй груп пы (СС), поэтому при расчетах их можно не учитывать.
б) Коэффициент частотной несовместимости
сучетом промежуточных побочных каналов приема (ПКП)
Вобщем виде этот коэффициент равен
Для двух однотипных радиолиний на рис. 5.7 изображены обла сти, соответствующие количеству несовместимых их сочетаний. Согласно рисунку для двух радиолиний сумма несовместимых со четаний равна
4 п к п ~ 4 ( / . /н)2Д/пки- |
(б-62) |
ПЧ |
|
Ввиду практически малых значений Д /Пч1, Д/„ч8 и т. д. повто рениями несовместимых сочетаний радиолиний, которые учиты ваются пересечениями областей, можно пренебречь.
Частоты fmopoâpcrât/oso/taa
Рис. 5.7. Образование областей, соответ ствующих количеству несовместимых соче тании двух однотипных радиолиний из-за помех по промежуточным побочным каналам приема.
Учитывая соотношение (5.62), |
получаем |
Лчнр |
в виде |
|
,,\лш |
4 ( / » - / „ ) 2 |
Д/„ |
|
|
ПЧ |
4 |
У ІІ7КП |
(5.63) |
|
АЧНР., |
|
|||
|
( / - - /„ ) * |
|
|
|
Д/пкп
где ‘ПКП ~ f — f относительное значение полосы.
J в Ун
Так как несовместимым будет сочетание, в котором хотя бы две радиолинии несовместимы, то для Nc радиолиний
QПКП' |
:4СХ- ( / „ - / „ ) *‘- ‘ 2 д/. |
(5.64) |
|
пкп • |
|
108
Тогда коэффициент частотной несовместимости
|
|
(5.65) |
Раскрывая значение С%с, получаем |
|
|
АГч н р ~ 2 уѴс ( i V c — 1) |
Т п к п - |
(5.66) |
S
пч
с ^Тпкп- |
(5.67) |
|
Таким образом, если известны полоса, в пределах которой про являются помехи по каждой из промежуточных частот, диапазон частот и количество радиолиний, то можно определить коэффициент частотной несовместимости с учетом помех по промежуточным по бочным каналам. Суммирование осуществляется по всем промежу точным побочным каналам, по которым проявляются помехи. Если помехи проявляются только по первой промежуточной частоте, то берется один член суммы.
в) Коэффициент частотной несовместимости
сучетом комбинационных побочных каналов приема (ПКК)
Аналогично рассмотренным уже классам помех коэффициент частотной несовместимости в общем виде будет равен
//I1KK |
— Q |
(5.68) |
А.ЧНР |
~~ П |
Ѵ обіц
Как отмечалось, помехи по комбинационным побочным кана лам по спектрам образующихся частот аналогичны помехам от комбинационных побочных излучений (ПИК). Поэтому все выводы, сделанные при определении коэффициента частотной несовмести мости с учетом помех от комбинационных побочных излучений, можно использовать и в случае учета помех по комбинационным побочным каналам приема.
В частности, можно использовать те же формулы для расчета коэффициента частотной несовместимости с учетом помех по ПКК. Для этого необходимо в соотношениях (4.69) и (4.70) заменить
Тпикна Y пкк ; тогда
(5.70)
104