ЭМС

Избирательные свойства приемника позволяют отличать и выделять полезный сигнал на фоне мешающих излучений по занимаемой им полосе частот и его структуре. Полезный сигнал по частотному признаку выделяется за счет частотной избирательности приемника, которая характеризует его способность ослаблять помехи, отличающиеся по частоте от частоты настройки. При этом различают односигнальную и многосигнальную частотные избирательности приемника. При малых уровнях полезного и мешающего сигналов радиочастотный тракт приемника работает в линейном режиме, и его избирательные свойства характеризует односигнальная избирательность. Она определяется отношением уровня входного сигнала на заданной частоте к его заданному уровню на частоте настройки при неизменном уровне сигнала на выходе радиоприемника.

23

В реальных условиях на вход радиоприемника наряду с полезным могут поступать интенсивные мешающие радиосигналы, что может привести к появлению нелинейных эффектов в тракте приема. В этом случае необходимо рассматривать многосигнальную избирательность, которая определяется отношением уровней одновременно поступающих на вход сигналов на одной или нескольких заданных частотах и на частоте настройки приемника при заданном отношении суммарной мощности составляющей помехи к мощности полезного сигнала на его выходе. Она характеризует способность приемника ослаблять действие помех в зависимости от их расстройки в присутствии полезного сигнала.

При односигнальном воздействии оценивают параметры основного и побочных каналов приема, влияющие на ЭМС радиоприемника при его работе в линейном режиме. К параметрам основного канала приема относятся следующие:

-чувствительность;

-динамический диапазон;

-частотная избирательность;

-полоса пропускания;

-коэффициент прямоугольности;

-частота настройки;

-нестабильность частоты гетеродина;

-отношение сигнал/шум на выходе.

Кпараметрам побочных каналов приема (на промежуточной, зеркальной, комбинационных частотах, на субгармониках) относятся следующие:

-восприимчивость:

-частота.

чувствительность.

Чувствительность радиоприемника характеризует его способность обеспечивать прием полезного сигнала на фоне собственных шумов при отсутствии помех и воспроизводить его на выходе с заданным качеством. Количественно этот параметр определяется минимально необходимой

25

нелинейные искажения Кни равны допустимому значению, к его минимальной амплитуде Емин(fо) при которой отношение сигнал/шум (Qвых) на выходе равно заданной величине. Этот параметр является мерой линейности основного канала приема в отсутствии радиопомех и характеризует допустимые пределы изменения амплитуды входного сигнала, в которых обеспечивается требуемое качество выходного сигнала.

Частотная избирательность – обеспечивает возможность выделения полезного сигнала на фоне помеховых сигналов благодаря различиям в их спектральных характеристиках. Величина ослабления сигнала в зависимости от расстройки частоты определяется формулой:

где К(f о) и К(Δf) - коэффициенты усиления приемника на частоте настройки (f о) и при расстройке на частоту Δf соответственно.

График частотной избирательности приведен на рисунке 2.6.

Полоса пропускания приемника по основному каналу В3 ограничена двумя частотами (f 1 и f 2), на которых ослабление сигнала равно 3 дБ. Ширину полосы пропускания В3 выбирают равной необходимой ширине частот Вн с учетом допустимого отклонения частоты радиолинии ∆fрл в обе стороны от присвоенной частоты:

где ∆fпр и ∆fпд – нестабильность настройки частоты приемника и передатчика, соответственно.

Идеальная характеристика избирательности, в отличие от реальной, должна быть прямоугольной. Представление о степени близости реальной характеристики избирательности к идеальной оценивается коэффициентом прямоугольности Кх, равным отношению ширины полосы частот Вх на уровне Х дБ, к ширине полосы пропускания В3 на уровне 3 дБ, т.е. Кх = Вх / В3.

Рис. 2.6. Характеристика частотной избирательности приемника

В реальных приемниках коэффициент прямоугольности К60 = 2…4. Недостаточная крутизна склонов характеристики избирательности приемника является причиной появления в основном канале помех от радиопередатчиков, работающих на частотах соседних каналов, смещенных на величину ±∆fск относительно частоты основного канала fо. Величина ослабления помех по соседним каналам нормируется. Например, для бытовых радиовещательных приемников нормы требуют, чтобы ослабление помехи по соседним каналам приема лежало бы в пределах 26…56 дБ в зависимости от класса радиоприемника.

Побочным каналом приема называется полоса частот, находящаяся за пределами полосы пропускания основного канала, в которой помеховый сигнал может проходить на выход приемника. Наличие этого канала приема обусловлено недостаточной избирательностью преселектора приемника и нелинейностью процесса преобразования частоты в смесителе, на выходе которого образуется колебания гармоник и комбинационных частот полезного сигнала, гетеродина и помех. При этом могут образовываться различные типы побочных каналов.

27

Побочный канал на промежуточной частоте. Он имеет среднюю частоту fпк = fпр . В приемниках магистральной радиосвязи 1,2 и 3-го классов мешающие сигналы на промежуточной частоте должны ослабляться не менее, чем на 100, 80 и 60 дБ соответственно, а в бытовых радиоприемниках – не менее, чем на 26…40 дБ.

Побочный канал на зеркальной частоте. Он имеет среднюю частоту fпк = fз = fг + fпр = 2fс + fпр . В соответствии с установленными нормами, в приемниках магистральной радиосвязи 1, 2 и 3-го классов мешающие сигналы на зеркальной частоте должны ослабляться не менее, чем на 90, 70 и 60 дБ соответственно, а в бытовых радиоприемниках – не менее, чем на 40…70 дБ.

Избирательность радиоприемника по комбинационным каналам приема на гармониках гетеродина и нелинейным побочным каналам приема также нормируется. В частности, требуемое ослабление помех по этим каналам для приемников магистральной радиосвязи 1, 2 и 3-го классов должно быть не менее 80, 66 и 60 дБ соответственно.

Наиболее опасны помехи по побочным каналам, имеющим сравнительно небольшую расстройку относительно частоты полезного сигнала. К таким помехам относятся помехи по зеркальному и промежуточному каналам.

2.3. Характеристики и параметры радиоприемника при многосигнальном воздействии

В реальных условиях на радиоприемное устройство одновременно могут воздействовать полезный сигнал и достаточно сильные мешающие радиоизлучения, влияние которых может привести к нелинейным эффектам блокирования, перекрестных и интермодуляционных искажений полезного сигнала. Частоты мешающих сигналов при этом могут иметь значения, не совпадающие с частотами основного и побочных каналов приема. Образующиеся при этом каналы приема помеховых сигналов называются внеполосными. Наличие мощных помеховых сигналов проявляется в ухудшении избирательности приемника, т.е. приводит к расширению его полосы пропускания и ухудшению коэффициента прямоугольности частотной характеристики. Для оценки устойчивости радиоприемника к воздействию мощных мешающих радиосигналов используется дополнительный измеряемый параметр -- двухсигнальная избирательность радиоприемников, который также нормируется; например, для

28

бытовых радиоприемников этот параметр должен быть не хуже: 44 дБ по соседнему каналу и 50 дБ - по зеркальному каналу.

Эффект блокирования приемника проявляется в уменьшении амплитуды полезного сигнала и соответственного уменьшения отношения сигнал/шум на выходе радиоприемника. Блокирование возникает в УВЧ и смесителе приемника из-за нелинейности вольтамперных характеристик активных приборов. Параметрами частотной избирательности радиоприемника по блокированию являются коэффициент блокирования, динамический диапазон и уровень восприимчивости по блокированию. Эти параметры нормируются. Например, для приемников магистральной радиосвязи КВ диапазона уровень блокирующей помехи должен быть не менее 60…130 дБмкВ в зависимости от ее расстройки и класса радиоприемника.

Перекрестное искажение полезного сигнала означает перенос модуляции с мешающего сигнала на полезный. Эти искажения возникают в УВЧ и преобразователе частоты при воздействии на них наряду с полезным сигналом мешающего сигнала с частотой, близкой к частоте полезного сигнала. Параметрами частотной избирательности радиоприемника по перекрестным искажениям являются коэффициент перекрестных искажений, динамический диапазон и уровень восприимчивости по перекрестным искажениям.

Интермодуляция в радиоприемнике – нелинейный эффект, возникающий при взаимодействии на его входе двух или более мешающих сигналов, частоты которых не совпадают с частотами основного или побочных каналов приема. Параметрами интермодуляционных искажений в приемнике являются коэффициент интермодуляции, динамический диапазон по интермодуляции и уровень восприимчивости по интермодуляции.

Антенны,использующиесявсостРЭС,хаверактеризуютсябольшим разнообразиемтипов.Приэтомочевидно, треб ва ния,предъявляемыек основнымхарактерипарамантеннывстикосттрамРЭС,определяютсявем задачами,реш РЭСемнн. ыми