Учебники / УПиОС Плаксиенко_2004

Устройства приема и обработки сигналов

При использовании второго преобразователя для точной настройки на нужный сигнал, частоту Г2 делают точно равной резонансной частоте УПЧ.

При неточной настройке образуется ток разностной частоты, тон которой стремятся понизить, используя для этого не телефон, а стрелочный прибор, добиваясь остановки или медленного колебания стрелки.

Чаще всего используют оба режима и только переключают частоту Г2 (смещают на 1000 Гц).

13.5. Панорамный приемник

Панорамный приемник предназначен для контроля занятости диапазонов сигналами работающих станций. Структурная схема панорамного приемника изображена на рис. 13.11.

Рис. 13.11

Изменение полосы обзора производят перестройкой первого гетеродина Г1 и цепей тракта радиочастоты.

Первый преобразователь частоты переносит полосу частот, действующих в антенне, в широкую полосу первой промежуточной частоты с граничными частотами fПр1min fПр1max .

Частота второго гетеродина fГ2 периодически изменяется, меняя и соответственно частоту сигналов на выходе ПрЧ2. В начале цикла

fГ2min fПр1min fПр2 , а к концу цикла fГ2max fПр1max fПр2г . УПЧ2

имеет узкую полосу.

Синхронно с ЧМ второго гетеродина Г2 происходит горизонтальное отклонение луча на индикаторе. При достаточно высокой частоте модуляции Г2 второго гетеродина на экране индикатора можно наблюдать картину спектра в полосе обзора.

331

Устройства приема и обработки сигналов

время его полоса пропускания fУПЧ fГ1 , т.е. должна обеспечить

прохождение сигнала, независимо от ухода частоты первого гетеродина. (Чтобы не сорвалась настройка вследствие нестабильности Г1). На выходе СМ2 напряжение имеет частоту

fПР2 fГ2 fПР1 (fГ1 nfОГ ) (fГ1 fс ) (fс nfОГ ) ,

т.е. не зависит от частоты Г1.

Итак, в рассматриваемой схеме приемника осуществляется компенсация уходов частоты первого гетеродина, т.е. исключается частота первого гетеродина fГ1 , с его нестабильностью fГ1 . Кроме того боль-

шой рабочий диапазон входного сигнала приемника точно разбивается на

ким образом, разность частот на выходе СМ2 не зависит от частоты Г1. Настройка внутри диапазона осуществляется перестройкой Г2, со-

пряженной с настройкой резонансной частоты УПЧ2. В качестве Г2 можно использовать синтезатор частот, схема такого приемника приведена на рис. 13.13.

Приемник обеспечивает настройку в диапазоне 30-300 МГц с точностью 1 кГц. Настройка грубо через 5 МГц производится ручкой настройки первого гетеродина Г1 и дискретно с шагом 1 кГц синтезатором частот (СЧ).

Основная проблема таких РПрУ: это необходимость перестройки радиочастотных цепей преселектора в широком диапазоне частот fC (от

1 до 30 МГц). Перекрыть такой диапазон можно только коммутацией параметров резонаторов, что и является основным источником ненадежности РПрУ.

333

настройки Г1 можно применять варикап с небольшим перекрытием по емкости. Это позволяет (кроме ручной) применять цепь автоматической настройки на станцию, которая осуществляется цепью автоматического регулирования.

Для профессиональных РПрУ ДКМ диапазона характерно многократное преобразование частоты, позволяющее реализовать высокую избирательность как по соседнему, так и по побочным каналам. Это достигается выбором высокой первой и более низких последующих промежуточных частот. Если первую промежуточную частоту в УТ выбирают наддиапазонной (приемник-инфрадин), то, включая на входе приемника ФНЧ с частотой среза около 31 МГц, легко обеспечить высокую избирательность по зеркальному каналу и по каналу промежуточной частоты.

335

Устройства приема и обработки сигналов

широко используемая фильтровая - переключением ПФ в преселекторе. Для получения минимального коэффициента шума ШПР в преселекторе используются малошумящие усилительные элементы (УЭ). К преселектору предъявляются высокие требования по линейности его АХ. Он состоит, как правило, из ВЦ (рис. 13.16), аттенюатора (дБ) и УРЧ. Аттенюатор, включаемый, как правило, между антенной и УРЧ, обеспечивает снижение уровня входного сигнала на 30...40 дБ ступенями по 10 дБ. Таким способом удается существенно расширить динамический диапазон (ДД) приемника при приеме сильных сигналов. Аттенюатор позволяет также ослабить сильные станционные помехи. Переключение аттенюатора может быть как ручным, так и автоматическим с управлением от цепи АРУ. Аттенюатор может состоять из реле и резисторов либо реализовываться на основе p-i-n-диодов.

Для уменьшения нелинейных эффектов между антенной и первым УЭ в перестраиваемом преселекторе включают двухконтурный, реже трехконтурный ПФ. Еще одну резонансную цепь (одиночный. контур или ПФ) обычно располагают непосредственно перед ПЧ. От УРЧ требуются малый коэффициент шума и высокая линейность. Для получения малого коэффициента шума в УРЧ используют малошумящие ПТ и БТ.

13.8. Радиолокационные приемники

Радиолокационные станции (РЛС) предназначены для обнаружения, определения координат и параметров движения удаленных объектов (целей) путем приема отраженной от них электромагнитной энергии. Различают два вида РЛС: работающие с импульсными сигналами и работающие с непрерывными сигналами.

В импульсных РЛС передатчик излучает в направлении объекта короткие СВЧ радиоимпульсы, которые после отражения от объекта поступают на вход приемника с временным сдвигом

схема приемника импульсных сигналов приведена на рис. 13.17, где АП – антенный переключатель;

ДР – детектор радиосигналов; ВУ – видеоусилитель; УИ – устройство индикации.

337

Устройства приема и обработки сигналов

где r - радиальная скорость движения объекта относительно РЛС; f0 - частота излучаемых колебаний.

Значение FД находится в диапазоне сравнительно низких частот.

Выделяя и измеряя доплеровскую частоту, можно определить скорость движения объекта.

13.9. Приемные устройства систем спутниковой связи и вещания

Система спутниковой связи включает в себя сеть земных станций (ЗС) и промежуточные активные бортовые ретрансляторы (БРТ), размещение на искусственных спутниках земли (ИСЗ).

Для радиовещательных спутниковых служб выделены полосы частот в диапазоне 0,62 – 275 ГГц. Для систем связи через ИЗС наилучшими являются частоты в диапазоне 2 – 8 ГГц. Аналоговые сигналы передаются в системе ЧРК – ЧМ, передача дискретных сигналов осуществляется с помощью фазовой манипуляции (ФМн).

Обобщенная структурная схема РПрУ ЗС показана на рис. 13.19.

Рис. 13.19.

Широкополосный малошумящий усилитель (ШМШУ) ставят рядом с антенной, так как сигнал слабый и потери в антенно-фидерном тракте нежелательны. Принятый антенной сигнал усиливается с весьма низкой шумовой температурой. С помощью распределительного устройства (РУ) сигнал направляется на преобразователи частоты по числу при-

339