§ 2.2. Частотная избирательность радиоприёмных устройств в широкой полосе частот

Является одним из основных параметров радиоприёмного устройства и характеризуется характеристикой частотной избирательности (ХЧИ). Под ней понимают зависимость уровня сигнала на входе от час­тоты при заданном (постоянном) отношении сигнал/шум или уровне сиг­нала на выходе. Различают односигнальную и многосигнальную частную избирательность. Односигнальная измеряется в линейном режиме при подаче на вход приёмника одного сигнала.

Наиболее распространены супергетеродинные приёмники. Для них типичная характеристика одночастотной избирательности имеет вид, показанный на рис.2.3.

Наряду с основным каналом приёма, предназначенным для приёма сигнала, существуют неосновные каналы, которые включают соседние и побочные каналы. К побочным каналам относятся зеркальный канал, каналы комбинационных частот и субгармоник частоты настройки приёмника. Полосу основного канала определяют по уровню -3 дБ. Каналы приёма, непосредственно прилегающие к основному, называют соседними. Они образуются за счёт недостаточно высокой избирательности линей­ных каскадов приёмника (как правило, это фильтры, входящие в состав УПЧ). Идеальной ХЧИ по основному каналу, при которой соседние кана­лы отсутствовали бы, является прямоугольная характеристика (пунктир).

Побочные каналы приёма формируются из-за недостаточной избирательности цепей, предшествующих смесителю, и нелинейности смесителя и имеют следующую природу:

Комбинационные каналы образуются при нелинейном преобразовании в смесителе, когда частота преобразования │m·f_с + n·f_г│ ( m,n = 0, ±1, ±2, …) попадает в полосу пропускания УПЧ. Част­ным случаем комбинационного канала является зеркальный канал

f_з = f_г + f_пч (2.4)

Многосигнальная (или многочастотная) избирательность характеризует свойство приёмника ослаблять действие помехи в зависимости от её частотной расстройки в присутствии полезного сигнала при фиксированном отношении сигнал/шум (помеха) на выходе приёмника.

Характеристика многочастотной избирательности имеет ряд допол­нительных каналов приема:

Интермодуляционные каналы образуют при взаимодействии на смесителе (или нелинейных элементах до смесителя) двух или более меша­ющих сигналов с частотами f_С1 и f_С2 , которые не совпадают с час­тотами основного и побочного каналов.

Средние частоты этих каналов удовлетворяют соотношению

| m₁ f_С1 + m₂ f_С2 + n f_г | = f_пч ; ( m₁ , m₂ , n = 0, ±1, ±2,...) (2.5)

Внеполосные каналы приёма возникают из-за прохождения на нелинейные входные каскады наряду с полезным сигналом, сигнала помехи, что приводит к нелинейным искажениям сигнала в виде эффектов блокирования (т.е. уменьшения коэффициента усиления приёмника под действием мощной помехи) или перекрестной модуляции сигнала частотой модуляции помехи.

Часто используют нормированные характеристики частотной изби­рательности.

Односигнальная

L₁(f) = [дБ] (2.6)

где P_вх(f) - мощность на входе приёмника, обеспечивающая на частоте f заданное отношение сигнал/помеха на выходе; f₀ – частота настройки приёмника.

Двухсигнальная

L₂(f) = [дБ] (2.7)

где P_п(f), P_с(f_с) – мощности помехи и сигнала на входе на частотах помехи и сигнала f_с при заданном отношении сигнал/помеха, на выходе приёмника.

На практике часто вместо L₁(f) и L₂(f) используют приближённые описания. Простейшая модель частотной избирательности по основному каналу представляется в виде кусочно-линейной функции

L(f) = , (2.8)

где L(∆f) - избирательность в децибелах при отстройке ∆f отно­сительно частоты настройки f₀ ; L(∆f_i) и S_i - значение чувстви­тельности на границе полосы частот ∆f_i и крутизна изменения L .

В заключение приведем нормы на ослабление побочных каналов приёма для некоторых типов радиоприёмных устройств [7,8].

Радиовещательные приёмники (стационарные/переносные)
Параметры	Нормы по параметрам и классам
	высший	1	2
Ослабление по зеркальному каналу, дБ в диапазоне: ДВ (250 кГц) СВ (1 МГц) КВ (12 МГц) УКВ (69 МГц)	60/60 54/54 26/26 50/50	46/40 36/34 16/16 40/40	40/34 34/30 12/12 32/32
Ослабление по каналу промежуточной частоты, дБ на частотах: 370 и 560 кГц 66 МГц	40/34 60/50	34/30 50/46	34/26 50/40
Ослабление по соседнему каналу (при расстройке ±9 кГц) в диапазонах ДВ,СВ, дБ	55/50	40/40	35/30
Приёмники магистральной КВ радиосвязи (3 класса)
Ослабление симметричных помех, дБ		90	70
Ослабление помехи на ПЧ, дБ		100	80
Ослабление других посторонних каналов приёма, дБ		80	66