книги из ГПНТБ / Основы радиотехники и радиолокации учеб. пособие

приемника. Шумы в последующих каскадах не оказывают столь заметного влияния. Напряжение шумов, действующее

ванных токов в цепи управляющей сетки. В результате ука­ занных причин количество электронов, прилетающих к ано­

напряжение, которое подается на управляющую сетку сле­ дующей лампы и усиливается вместе с полезными сигнала­ ми. Величина шумового сопротивления для триода:

являются в большей степени, чем в триодах. Это объясняется тем, что распределение электронов между несколькими поло­ жительно заряженными электродами изменяется во времени.

Практически уровень шумов в пентоде превышает шумы в триоде в 3—5 раз.

Наиболее вредное влияние на работу приемника оказыва­

ют шумы первой лампы, так как они усиливаются всеми ос­ тальными каскадами.

230

На работу радиоприемника оказывают влияние также и внешние радиопомехи естественного и искусственного проис­ хождения.

Действие внешних радиопомех естественного происхожде­ ния проявляется только на сравнительно длинных волнах. В диапазоне дециметровых и сантиметровых волн влияние их мало.

Итак, если на вход приемника поступят сигналы недоста­ точной величины, то как бы в приемнике они ни были усиле­ ны, все равно не будут различаться на фоне шумовых помех, так как одновременно с усилением полезного сигнала в при­ емнике происходит и усиление шумов.

Из б и р а т е л ь н о с т ь

Из б и р а т е л ь н о с т ь ю называется способность радио­ приемника выделять из различных сигналов, отличающихся по частоте, полезный сигнал принимаемой станции.

Избирательность приемника определяется его резонансной

Рис. 5. 2. Резонансная характеристика приемника, имеющая широкую полосу пропускания.

231

избирательность приемника. При очень широкой резонансной кривой (плохая избирательность) все составляющие полезно­ го сигнала усиливаются почти равномерно (частотные иска­ жения отсутствуют), однако получают заметное усиление со­ ставляющие сигнала соседних мешающих станций. Эти сигна­ лы являются помехами.

При узкой резонансной кривой (высокая избирательность) сигналы соседних станций не усиливаются (отсутствуют по­ мехи соседних станций), но сильно ослабляются боковые ча­ стоты полезного сигнала, то есть наблюдаются частотные искажения его (рис. 5.3).

/

Рис. 5. 3. Резонансная характеристика приемни­ ка, имеющая узкую полосу пропускания.

Для одновременного удовлетворения требованиям равно­ мерного усиления боковых частот полезного сигнала и полу­ чения хорошей избирательности резонансная кривая должна иметь прямоугольную форму (идеальная избирательность). Реально получить резонансную кривую приемника строго прямоугольной формы невозможно, близкую же к прямоуголь­ ной получают с помощью полосовых фильтров (рис. 5. 4).

Наибольший коэффициент усиления приемник имеет на частоте fo, называемой р ез о н а н сн о й. Н а эту частоту и на­ страивают приемник. Колебания с частотой, близкой к резо-

232

Рис. 5. 4. Оптимальная форма резонансной характеристики приемника.

нансной, усиливаются приемником в значительное число раз (чувствительность приемника максимальная). Сигналы, име­ ющие частоту ниже Г или выше \" (рис. 5. 4) , приемником не усиливаются. Следовательно, приемник принимает только не­ которую полосу частот, то есть имеет определенную полосу пропускания.

Полоса п р о п у с к а н и я

П о л о с о й п р о п у с к а н и я приемника называется об­ ласть частот, в пределах которой ослабление спектра прини­ маемых колебаний не превышает заданной величины. Эта об­

его работы. Чем шире полоса пропускания, тем меньше иска­ жений претерпевает в нем усиливаемый сигнал. При слишком широкой полосе пропускания велико влияние внешних помех к внутренних шумов приемника, что ограничивает его чувст­ вительность и ухудшает частотную избирательность приемни­ ка. Сочетание хорошей частотной избирательности с достаточ­ ной полосой пропускания достигается улучшением прямоуголь­ ное™ резонансной кривой приемника.

Для сравнительной оценки прямоугольности резонансных кривых различных колебательных систем приемника введено понятие о коэффициенте прямоугольности. К о э ф ф и ц и е н -

233

к

I ,

0 ,7 0 7 К п а к е

ка обеспечить прием сигналов в заданном диапазоне. На лю­ бой волне рабочего диапазона приемник должен иметь номи­ нальную чувствительность, избирательность и полосу пропу­

мощности определяется типом оконечного прибора.

234

/

Рис. 5. 6. Резонансные характеристики, имеющие одинаковую полосу пропускания, но разные коэффициенты прямоуголь­ ное™.

В радиоприемниках, предназначенных для радиосвязи и радиовещания, обычно задаются наибольшей выходной мощ­ ностью, выделяемой на нагрузке при отсутствии заметных ис­ кажений принимаемых сигналов. Практически Р Вых измеряет­ ся долями — единицами ватта.

Для приемников специального назначения, имеющих в ка­ честве выходного прибора электронно-лучевую трубку, вместо выходной мощности обычно задают выходное напряжение. В зависимости от назначения приемника величина выходного напряжения может изменяться от долей вольта до десятков вольт.

К а ч е с т в о в о с п р о и з в е д е н и я — это способность ра­

диоприемника как можно точнее воспроизводить на выходе форму огибающей кривой модулированного сигнала, воздей­ ствующего на его вход. Принятый сигнал в радиоприемниках последовательно проходит через ряд электрических цепей, со­ держащих нелинейные элементы. Поэтому в процессе приема

235

возникают искажения, вследствие чего точное воспроизведе­ ние сигнала на выходе приемника оказывается нарушенным.

У с т о й ч и в о с т ь р а б о т ы

Работа приемника считается устойчивой, если он не само­ возбуждается и не склонен к самовозбуждению, а его качест­ венные показатели при нормальной эксплуатации изменяются в допустимых пределах.

§ 5.2. Структурные схемы приемников

Почти все существующие радиоприемники по схеме разде­ ляются на приемники прямого усиления и супергетеродинные.

А. Структурная схема приемника прямого усиления

тенны к входу первого каскада. Входная цепь содержит коле­ бательный контур, благодаря резонансным свойствам которо-

до величины, достаточной для нормальной работы детектора, и осуществляет дальнейшее ослабление сигналов мешающих станций за счет резонансных свойств контуров. Контур вход­ ной цепи и контуры У В Ч настраивают на частоту полезного сигнала одновременно при помощи одной ручки управления.

С выхода УВЧ радиосигнал и3, усиленный по амплитуде, поступает на вход детектора.

Д е т е к т о р преобразует модулированные колебания вы­ сокой частоты в колебания низкой частоты, которые соответ­ ствуют частотам передаваемых сигналов (речь, музыка, ви­ деоимпульсы).

Следовательно, детектирование есть процесс, обратный процессу модуляции. При детектировании используют нели-

236

Y

Рис. 5. 7. Структурная схема приемника прямого усиления,

нейные элементы (электронную лампу или полупроводнико­ вый прибор). С выхода детектора полезный сигнал поступает па вход усилителя низкой частоты — У Н Ч .

В радиолокационном приемнике после детектора постав­ лен видеоусилитель (В У С ), служащий для увеличения ампли­ туды видеоимпульсов до величины, обеспечивающей нормаль­ ную работу оконечного прибора.

23

У Н Ч усиливает колебания низкой частоты до величины, необходимой для нормальной работы оконечного прибора (громкоговоритель, ЭЛ Т идр. ).

Оконечное устройство преобразует энергию электрических колебаний в звуковую (громкоговоритель), световую (Э Л Т ), механическую (буквопечатание) и т. д.

Достоинство приемника прямого усиления — простота уст­ ройства (когда к приемнику не предъявляется больших тре­ бований в обеспечении высокой чувствительности и избира­ тельности при малых искажениях сигнала).

Недостатки:

1.Низкая частотная избирательность приемника. (Для получения высокой избирательности применяют большое чи­ сло каскадов У В Ч . Многокаскадные же перестраиваемые ре­ зонансные усилители (УВЧ) легко самовозбуждаются и поэ­ тому в эксплуатации оказываются ненадежными).

2.Неравномерность усиления и избирательности в диапа­ зоне частот. (Чем выше частота принимаемых сигналов, тем хуже качество контуров, меньше величина резонансного со­

противления контура, то есть меньше избирательность и ко­ эффициент усиления каждого каскада и всего приемника в целом).

3. Низкая чувствительность приемника и большие частот­ ные искажения. (Это связано с малым коэффициентом усиле­ ния на высоких частотах и недостаточной прямоугольностью резонансной характеристики).

Для уменьшения этих недостатков разработана схема су­ пергетеродинного приемника.

Б. Структурная схема приемника

дится не на частоте сигнала, а на более низкой, так называе­

сле преобразования частоты не изменяется.

Новыми элементами схемы приемника супергетеродинного типа являются преобразователь частоты и усилитель проме­ жуточной частоты (У П Ч ). Остальные элементы имеют такое же назначение, как и в приемнике прямого усиления.

2 38

ч

Полезный сигнал, выделенный входной цепью и усиленный в У В Ч (и3), поступает на вход преобразователя частоты.

П р е о б р а з о в а т е л ь частоты предназначен для преоб­ разования напряжения с частотой сигнала в напряжение бо­ лее низкой промежуточной частоты без изменения закона мо­ дуляции (формы передаваемых сигналов).

Рис. 5. 8. Структурная схема приемника супергетеродинного типа.

239