1. Влияние паразитных каналов приема о способы их ослабления

1. Канал промежуточной частоты.

Причиной появления этого канала, как было показано выше, является наличие у крутизны электронного прибора смесителя постоянной составляющей. По каналу промежуточной частоты возможно прямое прохождение через преобразователь частоты сторонних радиосигналов: помех и шумов, поступающих от антенно-фидерного устройства. Эти шумы будут добавляться к тепловому шуму приемника. В результате будет снижаться отношение сигнал/шум на выходе приемника.

Рис. 3.10. Схема включения заградительных фильтров:

а) во входную цепь; б) в усилитель высокой частоты.

Влияние канала промежуточной частоты ослабляют:

— повышением избирательности преселектора;

— включением во входную цепь и в каскады УВЧ заградительных фильтров (рис. 3.10). Элементы фильтра (рис. 3.10,а) выбираются из условий:

где d — затухание катушки L_Ф. Последовательный контур L_ФC_Ф на схеме (рис. 3.10,б) шунтирует выходную цепь УВЧ на частоте f_п;

— использованием в смесителе таких электронных приборов и режимов их работы, когда среднее значение крутизны равно нулю.

Примером может быть смеситель на туннельном диоде, у которого рабочая точка лежит вблизи максимума вольт-амперной характеристики (рис. 3.11);

— применение двухтактных и мостовых смесителей.

Рис. 3.11. Диаграмма работы преобразователя частоты на туннельном диоде в режиме ослабления канала промежуточной частоты.

2. Зеркальный канал

Причинами возникновения зеркального канала, как отмечалось ранее, является два способа переноса спектра сигнала в область промежуточных частот: при нижней и при верхней настройке гетеродина. Наличие зеркального канала в приемнике может привести:

1) к одновременному приему двух сигналов, частоты которых отличаются друг от друга на 2f_n (полезный сигнал проходит по основному, а помеха — по зеркальному каналу);

2) к ложной настройке приемника (рис. 3.12). При правильной настройке приемника (рис: 3.12,а) сигнал проходит по основному каналу, на который настроен преселектор. Пунктиром на рис. 3.12 показана амплитудно-частотная характеристика преселектора. В случае ложной настройки (рис. 3.12,б) сигнал проходит по зеркальному каналу. В результате программа полезного сигнала будет приниматься при двух положениях ручки настройки, отстоящих по шкале приемника на 2f_n;

3) к ухудшению отношения сигнал/шум за счет прохождения по зеркальному каналу шумов и помех, поступающих от антенно-фидерного устройства;

Рис. 3.12. Распределение частот в преобразователе частоты при приеме сигнала: а - по основному каналу; б - по зеркальному каналу.

Рис. 3.13. Прохождение шумов гетеродина через преобразователь частоты по основному и зеркальному каналам.

4) к прохождению шумов гетеродина. На рис. 3.13 показана типичная зависимость от частоты спектральной плотности шумов гетеродина kT_шг (k — постоянная Больцмана, T_шг — эффективная шумовая температура гетеродина). Шумовые составляющие напряжения гетеродина на частоте основного f_с и зеркального f_з каналов в пределах полосы пропускания приемника П совместно с сигналом гетеродина поступают в смеситель и преобразуются в нем в шумы на промежуточной частоте. Ухудшаются отношение сигнал/шум и чувствительность радиоприемного устройства.

Влияние зеркального канала ослабляют:

а) включением между антенно-фидерным устройством и преобразователем частоты преселектора с достаточно высокой избирательностью по зеркальному каналу;

б) улучшением избирательности преселектора за счет:

— повышения добротности его контуров;

— увеличения числа каскадов УВЧ;

— повышения промежуточной частоты;

в) путем использования преобразователя частоты без зеркального канала, функциональная схема которого показана на рис. 3.14 (СМ — смеситель, φ — фазовращатель, Σ — суммирующий каскад).

Рис. 3.14. Функциональная схема преобразователя частоты с компенсацией зеркального канала.

На входы смесителей поступают сигналы основного и зеркальногоканалов. Гетеродинное напряжение имеет фазовые сдвигидля верхнего идля нижнего смесителя. Разностные на частоте напряжения с выходов смесителей проходят через фазосдвигающие цепи надля верхнего идля нижнего смесителей. В результате сигналы на промежуточной частоте, соответствующие зеркальному каналуω_пз становятся противофазными, а сигналы, соответствующие основному каналу ω_пс, — синфазными. В суммирующем каскаде сигналы зеркального канала вычитаются, а основного — складываются. Если оба смесителя имеют одинаковые коэффициенты передачи, то зеркальный канал будет отсутствовать.