Учебники / РПрУ Палшков (1) (1)

па передаваемому объекту. ГОСТ СССР предусмотрено сужение

спектра радиосигнала, позволяющее обеспечить более экономное использование диапазона частот, отведенного для телевидения, и

уменьшение эффективной полосы пропускания приемника до детектора при сохранении необходимой ‚четкости изображения.

Расположение составляющих спектра полного телевизионного радиосигнала согласно ГОСТ изображено на рис. 15.9. Передача

сигналов изображения осуществляется при частичном подавлении

Рис. 15.9

нижней боковой полосы частот. Составляющие спектра частот модуляции 0—0,75 МГц передаются двумя боковыми полосами. Составляющие спектра частот модуляции 1,25—6,25 МГц передаются

лишь верхней боковой полосой частот. Наличие дополнительных составляющих спектра по сравнению с однополосной передачей требует коррекции частотной характеристики тракта с целью полу-

чения идеальной равномерной характеристики верности в преде-

лах частот модуляции 0—6,25 МГц.

Равномерную характеристику верности можно получить двумя методами коррекции: двукратным ослаблением в приемном тракте составляющих, передаваемых двумя боковыми полосами частот, либо двукратным увеличением относительного усиления составляющих, передаваемых одной боковой полосой частот. При втором

способе коррекции необходимо применять цепи, создающие подъем характеристики видеотракта приемника для частот модуляции вы-

ше 0,75 МГи. Это ухудигает переходную характеристику приемни- ка. В переходной харакгеристике появляется выброс продолжительностью около восьми строк, искажающий воспроизведение

резких границ изображения.

В существующих приемниках используется первый способ коррекции. При этом способе несущее колебание сигнала изображения устанавливается на середине спадающего участка частотной характеристики высокочастотного тракта приемника, выделяюще-

го верхние боковые частоты модуляции. Протяженность этого

участка характеристики должна быть 1,5 МГц (0,75 МГц от не- сущего колебания). Сокращение частотного интервала спада характеристики приводит к ухудшению переходной характеристики и критичности настройки приемника.

371

Спектр вещательного телевизионного канала содержит также составляющие звукового сопровождения. В стандартном телеви-

зионном канале несущая частота звукового сопровождения расположена выше несущей изображения на 6,5 МГц. Звуковое сопровождение передается методом частотной модуляции при стандартных значениях максимального частотного отклонения 50 кГц и

постоянной времени цепи предыскажений, равной 50 мкс. Приме- нение частотной модуляции способствует эффективному ослаблению влияния радиопомех при радиоприеме. Ширина полосы спект-

ра сигнала звукового сопровождения 130 кГц. В связи с тем, что спектр сигналов звукового сопровождения близок к верхней гра-

нице спектра сигналов изображения, оказывается экономичным построение общего тракта усиления. Применение общего тракта сопряжено с появлением взаимных помех, называемых переходными. Изменение частоты сигнала звукового сопровождения может преобразоваться избирательными цепями в изменение амплитуды, приводящее к изменению яркости изображения в такт со звуковыми колебаниями. В канале звукового сопровождения появляются колебания с частотой кадров и ее гармониками. Для снижения уровня переходных помех необходимо использовать различия видов модуляции сигналов изображения и звука. В тракт ВЧ сигна-

лов звукового сопровождения следует включить эффективный ог- раничитель, устраняющий изменение амплитуды выделенного сигнала, обусловленное сигналами изображения. В тракт сигналов

изображения нсобходимо включить амплитудный детектор, прак- тически нечувствительный к изменению частоты входных колебаний. Существенно, чтобы изменение частоты не было преобразовано в изменение амплитуды избирательными цепями общего тракта. .

`Структурные схемы телёвизионных радиоприемников

Структурная схема телевизионного приемника с совмещенным трактом усиления сигналов изображения и звукового сопровождения изображена на рис. 15.10. Сигнал от приемной антенны поступает на селектор телевизионных каналов (СТК), в котором осуществляется настройка на желательный телевизионный канал и преобразование его спектра в полосу частот тракта промежуточ-

ной частоты.

Селекторы телевизионных каналов современных приемников

представляют собой унифицированные блоки: для приема сигна-

лов в метровом диапазоне волн — блок СКМ-20 и для приема сигналов в диапазоне дециметровых волн — СКД-20 [48]. Выбор же-

лательного канала метрового диапазона достигается переключением катушек контуров входной цепи, УРЧ и гетеродина. Для АПЧ

и ручной подстройки частоты гетеродина используются варикапы.

Прием сигналов дециметрового диапазона осуществляется при совместном использовании обоих селекторов. В селекторе СКД-20

применена плавная перестройка преселектора и гетеродина кон-

372

`денсаторами переменной емкости в контурах в виде отрезков ко- аксиальных линий. Смеситель СКМ-20 в этом режиме используется как дополнительный УПЧ. Общий УПЧ, подключенный к выхо-

ду СТК, осуществляет одновременно усиление преобразованных сигналов изображения и звукового сопровождения. Промежуточ-

ные частоты изображения и звука стандартизованы: шиз=38 МГц,

нав=31,5 МГц. Необходимая форма амплитудно-частотной характеристики УПЧ изображена на рис. 15.11. Преобразованная несущая частота изображения желательного канала должна быть рав-

на абсциссе точки А, находящейся на уровне 0,5 правого спада частотной характеристики. Как было указано ранее, протяженность этого спада не должна превышать 1,5 МГц.

ды]

и373

бражения за счет преобразования ЧМ в АМ сигнал и, во-вторых,

чтобы получить линейную фазовую характеристику вблизи зв. `Напомним, что линейность фазовой характеристики системы в по-

лосе спектра ЧМС необходима для устранения искажений. Ослабление на указанных частотах должно соответствовать норме на отношение сигнал-помеха для хорошего качества восприятия изображения. Рекомендуемое МККР отношение сигнал-помеха со-

ставляет 40 дБ. В связи с тем, что несущее колебание канала изо- бражения, излучаемое радиопередатчиком, имеет большой уровень по сравнению с уровнем боковых колебаний, необходимое ослабление несущего колебания соседнего канала должно превышать

60 дБ.

После усиления сигналов изображения и звукового сопровож-

дения в общем УПЧ осуществляется их разделение. Сигнал изо- бражения детектируется амплитудным детектором (АД) и далее поступает на катод кинескопа. Сигнал звукового сопровождения с вв =31,5 МГц поступает к второму преобразователю, где получается дальнейшее понижение промежуточной частоты. Тракт сигналов звукового сопровождения содержит УПЧ, частотный детек-

тор с эффективным ограничителем и УЗЧ.

Приемник, выполненный по структурной схеме рис. 15.10, критичен в настройке, так как преобразованная частота, выделяемая

вторым УПЧ, зависит от стабильности частоты как первого, так и второго гетеродина. Эта критичность настройки проявляется в сильном влиянии температуры, вибраций и изменения питающих напряжений на размещение спектра сигналов звукового сопровождения в полосе пропускания УПЧ звука и по характеристике частотного детектора. В результате этого возникают нелинейные искажения первичных сигналов звукового сопровождения. Для устра-

нения критичности настройки приемника было предложено использовать несущую сигнала изображения в качестве гетеродина для второго преобразования частоты.

Преимуществом этого варианта построения структурной схемы является высокая стабильность преобразованной частоты сигналов звукового сопровождения. Промежуточная частота тракта звукового сопровождения должна быть равна разности частот несущих колебаний звукового сопровождения и изображения, т. е.

Второе преобразование частоты можно осуществить, применяя в качестве преобразующего прибора диод детектора канала изо-

бражения.

Приемник, в котором детектирование сигнала изображения совмешено с преобразованием частоты сигнала звукового сопровождения, называют одноканальным. Структурная схема одноканального приемника изображена на рис. 15.12. Отличие этой структурной схемы от двухканальной, изображенной на рис. 15.10, состоит в том что в качестве второго преобразователя частоты сигналов звукового сопровождения (ПЧЗ) используется тот же нелинейный прибор (обычно диод), что и для детектирования сигнала проме-

374

жуточной частоты изображения. В одноканальном приемнике по сравнению с двухканальным режим детектора существенно опре-

деляет качество приема сигналов.

Режим совмещенного детектора и преобразователя критичен к уровню сигнала изображения. Известно, что крутизна преобразователя и, следовательно, уровень выходного напряжения преобразованной частоты звукового сопровождения зависят от амплитуды гетеродина.

В одноканальном приемнике в качестве колебания гетеродина используется несущее колебание изображения. Если коэффициент модуляции этого колебания 100%, то и колебания преобразован-

ной частоты звукового сопровождения будут иметь 100%-пую ам- плитудную модуляцию. В этих условиях никакой ограничитель не сможет устранить амплитудную модуляцию. На выходе тракта звукового сопровождения будет прослушиваться сильная помеха с частотой кадров и ее высшими гармониками. Для устранения этого недостатка в передатчике существует так называемый охранный уровень излучения. При максимальной яркости изображения передатчик излучает не менее 15% уровня несущего колебания, соответствующего пику синхроимпульсов. Таким образом, даже при максимальном коэффициенте модуляции несущее колебание изображения достаточно для нормальной работы преобразователя частоты звукового сопровождения и ограничителя в тракте детектирования ЧМС звука.

В приемнике, построенном по одноканальной схеме, напряже-

ние частоты и зв=6,5 МГц для последующего усиления может сни- маться как с выходных зажимов АД, так и с выхода видео) сили-

теля. Выделение колебаний с промежуточной частотой на выход- ных зажимах видеоусилителя целесообразно, если коэффициент усиления этого каскада для колебаний с промежуточной частотой

больше единицы.

375

Формирование растра на экране кинескопа обеспечивается блоком разверток, управляемым цепями синхронизации. Цепи синхронизации выделяют импульсы синхронизации строк и кадров. Помехоустойчивость приема телевизионного изображения в сСУиественной мере определяется помехоустойчивостью системы синхронизации. Поэтому в современных приемниках используют устройства защиты селекторов блока синхронизации от импульсных и флуктуационных помех, а также инерционные системы автома-

тической подстройки частоты строк.

Блок автоматической регулировки усиления выполняют на основе выделения импульсов синхронизации из полного телевизиониого сигнала (стробирования) и осуществляют регулировку по уровню этих импульсов. Таким образом, АРУ не зависит от содержания изображения (от сюжета). Для приемников Ги И классов

изменение входного напряжения на 45—50 дБ вызывает изменение

Питание анода кинескопа осуществляют от выпрямителя, по-

лучающего импульсы высокого напряжения от генератора строч- ной развертки.

В приемниках высших классов применяют не только АРУ, устраняющую необходимость пользования ручной регулировкой контрастности, но применяют также автоматическую регулировку яркости (АРЯ), которая устанавливает минимальную яркость, зави-

сящую от внешней засветки экрана кинескопа. Эти устройства совместно с АПЧ позволяют полностью исключить пользование ручвыми регулировками. Режим приемника устанавливается автоматически при включении приемника на желательную станцию.

Большие удобства потребителю предоставляет также система сенсорного управления.

Особенности радиоприемников цветного изображения

В системе цветного телевидения Зесаш ПЛ Б, принятой в нашей стране, сигналы цветности передаются в полосе частот яр-

костного сигнала до 5,8 МГц, содержащей информацию о сумме цветовых сигналов красного, синего и зеленого цветов Цу. На

двух поднесущих цветности н!=4,25 МГц и [н2=4,406 МГц, от-

личающихся на 10 периодов строчной частоты, передается информация о цветовом тсне и насыщенности передаваемого цвета методо`' частотной модуляции © малым частотные отклонением (0,35 МГц). Информация о цвете передается в полосе частот до 1,5 МГц с предыскажением (подъем высоких частот модуляции). Для уменьшения заметности помехи от поднесущих уровень их

уменьшают до малых значений и, кроме того, фаза каждой из поднесущих изменяется на 180° через каждые две строки. На под-

несущей ин! =4,25 МГц передается информация о разностном сиг-

нале — «яркостный минус синий»: Иу_в, а на поднесущей [на= =4,406 МГц — «красный минус яркостный»: Ов-у.

376

\х

Физ * и?

Физ + Ён

-Рис. 15.13

377

первая промежуточная частота канала звуковсго сопровождения {ПЧЗ) равна 31,5 МГц, вторая промежуточная частота будет равна разности несущих частот изображения и звукового сопровожде-

ния; р2=6,5 МГц.

блок

разверток

|

/58 Випрями- ТЕЛЬ

Рис. 15.14

После необходимого усиления в УПЧЗ преобразованный сигнал

поступает на частотный детектор (ЧД). Здесь выделяются элект- рические звуковые колебания, подаваемые далее на электроакус-

тический преобразователь (ЭАП).

Сигнал изображения, полученный на выходе АД, подается на видеоусилитель и затем на катод трехцветного масочного кинескопа для модуляции токов трех его электронных лучей яркостным сигналом У. Выходное напряжение видеоусилителя подается также в блок выделения импульсов синхронизации кадровой и строчной разверток, а также в блок цветности. В блоке цветности полный телевизионныи видеосигнал декодируется. На выходе блока цветности формируются цветовые сигналы красного (№), зеленого

(С) и синего (В) цветов, которые в сумме с яркослным сигналом, подводимым к катодам кинескопа, изменяют токи электронных лу-

чей Л, С, В для получения цветного изображения.

В выходном устройстве приемника, включающем цветной кинескоп и систему развертки, имеется система динамического сведения лучей (СДС). Эта система корректирует отклонения электронных лучей трубки с целью обеспечить правильное воспроизведение цвета по всему полю экрана. Система ссдержит три комплекта отклоняюптих катушек, питаемых от блока динамического сведения (БДС), формирующего необходимые токи, зависимость которых во времени определяется токами в отклоняющих системах кадровой и строчной разверток. Высокое ускоряющее напряжение, подводи-

378

379

16.Прием сигналов

воптическом диапазоне волн

16.1.Общая характеристика использования волн оптического диапазона

Развитие техники генерирования и модуляции колебаний с частотой выше 1012 Гц и исследования условий распространения этих колебаний позволяют определить области их использования в ближайшем будущем. Это системы точных измерений угловых коор-

динат, точные дальномерные системы и системы связи с высокой пропускной способностью [58]. Применение систем оптического

‚диапазона в значительной мере определяется условиями распрост-

ранения оптических волн.

В космическом пространстве поглощение оптических волн весьма мало, поэтому можно осуществить связь на многие миллионы километров. В земной атмосфере поглощение оптических волн велико и сильно зависит от метеорологических условий. Неоднород-

ность свойств газовой оболочки Земли изменяет структуру поля в апертуре луча даже на относительно небольших расстояниях (по-

рядка нескольких десятков километров).

Исследования прохождения оптических волн через газовую оболочку Земли свидетельствуют о возможности выбора длины волны колебаний, при котором поглощение составляет не более 10%. Уже созданы экспериментальные линии связи оптического

диапазона между искусственными спутниками Земли и наземными станциями.

16.2. Структурные схемы приемников оптического диапазона воли

Приемники оптического диапазона волн строятся с использованием прямого усиления сигналов и супергетеродинного метода

приема.

Структурная схема приемника прямого усиления, работающе-

го в оптическом диапазоне, изображена на рис. 16.1. На входе приемника включен оптический фильтр (ОФ), ограничивающий спектр оптИческих колебаний, передаваемых от антенны к усилителю оптических сигналов. Оптические фильтры представляют собой линзовые системы, ослабляющие паразитную фоновую радиацию. Они обладают большой прозрачностью в области частотного спектра принимаемого сигнала и малой прозрачностью за пределами этого спектра. Системы оптической фильтрации основыва-

Рис. 16.1

380