Добавил:
Upload Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:
1111.doc
Скачиваний:
75
Добавлен:
19.08.2019
Размер:
6.65 Mб
Скачать

4

Введение

Краткая характеристика предмета «Радиоприемные устройства», взаимосвязь с другими предметами, содержание и объем, методика изучения и контроля.

Первый радиоприемник. А.С. Попова и краткая история развития радиоприём- ной техники.

Роль русских, советских и зарубежных ученых. Основные направления и пер- спективы совершенствования радиоприемных устройств системы электросвязи и вещания.

Задачи и проблемы.

Как известно, радиосвязь в декаметровом диапазоне отличается сложностью и нестабильностью условий распространения радиоволн и воздействия помех. Для обеспечения устойчивой радиосвязи в дека метровом диапазоне волн требуется ав- томатическая смена частот для перехода в диапазоны, в которых имеет место луч- шее распространение и использование полос частот, в которых помехи минимальны; применение антенн с автоматической регулировкой диаграммы направленности; ис- пользование помехозащищенного кодирования и другие способы адаптации устрой- ств, входящих в систему радиосвязи.

Создание автоматизированной адаптированной системы радиосвязи в декаме- тровом диапазоне требует значительного повышения электрических параметров, эксплуатационных характеристик и надежности РПУ (и передающего оборудова- ния).

В РПУ 3-го и 4-го поколений широко внедряются системы автоматизации упра- вления и авторегулирования, новейшая элементная база (БИС, микросборки, кварце- вые и керамические высокоселективные полосовые фильтры, фильтры типа ПАВ, усилительные элементы с повышенной линейностью характеристик, современные коммутационные приборы), цифровые методы обработки сигналов и др.

Основные направления в развитии радиовещательной бытовой приемной ап- паратуры связаны с улучшением качества звучания, повышением эксплуатацион- ных удобств, широким внедрением новейших полупроводниковых приборов, ин- тегральных микросхем и гибридных микросборок. Все большую роль приобретает цифровая обработка сигналов, микропроцессорное и дистанционное управление радиоприёмником.

Главными задачами в развитии и совершенствовании радиоприемных устрой- ств народнохозяйственного значения MB с фазовой и частотной модуляцией явля- ется улучшение их качественных показателей и эксплуатационных характеристик, повышение надежности и технико экологической эффективности с использованием новейшей элементной базы.

Раздел I. Основы радиоприема

Тема I.I. Назначение и классификация радиоприемных устройств.

Структурная схема радиосистемы передачи и место радиоприёмного устрой-

ства в ее составе.

Структурная схема радиоприемного устройства: антенно - фидерное устрой-

ство, радиоприемник, оконченное устройство. Назначение элементов схемы и

особенность их в зависимости от назначения радиоприёмного устройства.

Основные функции, выполняемые радиоприемником: селективность, усиле-

ние, детектирование. Классификация радиоприемных устройств по назначению

рабочему диапазону частот (волн), характеру принимаемых сигналов и др.

Тема 1.2. Основные электрические параметры радиоприемников.

Диапазон рабочих частот (волн). Коэффициент перекрытия диапазона. Деле-

ние диапазона частот на поддиапазоны, назначение. Точность и стабильноность

настройки. Диапазоны частот типовых радиоприёмников, вещания и связи. Нор-

мы нестабильности настройки.

Чувствительность радиоприемников, единицы измерения. Чувствительность

по уровню поля.

Чувствительность максимальная, реальная и пороговая. Шумы радиоприёмни-

ка, причины шумов, коэффициент шума.

Связь реальной чувствительности приемника с коэффициентом шума. Оценка

чувствительности радиоприемников СВЧ. Реальная чувствительность типовых

радиоприемников вещания и связи.

Селективность радиоприемника и ее виды.

Частотная селективность.

Крутизна скатов резонансной характеристики приемника. Селектиность одно-

сигнальная и многосигнальная. Влияние перекрестной модуляции, интермоду-

ляции и блокирования на эффективную селективность. Селективность типовых

радиоприемников.

Искажение сигнала в радиоприемнике, линейные и нелинейные.

Полоса пропускания высокочастотного тракта (радиотракта) приёмника.

Неравномерность усиления в полосе пропускания. Кривая верноcти воспроиз-

ведения сообщений.

Амплитудная характеристика приемника. Динамический диапазон.

Конструктивно-эксплуатационные характеристики радиоприёмников.

Приемное устройство является оконченным звеном линии радиосвязи, и к нему предъявляется требование максимально надежного приема сигналов.

Супергетеродинный метод приема с однократным или многократным преобра- зованием частоты радиосигналов является в настоящее время основным, но извест- ны также опыты по разработке приемных устройств, построенных по принципу пря- мого преобразования, принцип действия, электрические параметры и структурные электрические схемы приемников прямого преобразования рассмотрены в [II].

Очень важно понять различие таких параметров радиоприемников, как макси- мальная и реальная чувствительность.

Максимальная чувствительность характеризует способность приемника при- нимать сигналы с достаточной громкостью и разборчивостью.

Реальная чувствительность характеризует способность приемника принимать сигналы не только с достаточной громкостью, но и с хорошим качеством звучания Реальная чувствительность определяется минимальным значением входного сигна- ла, обеспечивающим на выходе приемника номинальную мощность при отношении сигнал/шум не хуже 20 дБ в диапазонах AM и 26 дБ в диапазоне ЧМ. Реальная чув- ствительность всегда хуже, чем максимальная, и ее считают основным параметром. Увеличение реальной чувствительности связано с проблемой снижения коэффици- ента шума приемника (уровня собственных шумов) при приеме слабых полезных сигналов.

При приеме в диапазонах KB и MB реальную чувствительность ЕА min можно

определить по формуле, мкв:

где Emin - реальная чувствительность приемника, мкВ

Δ fп эф - эффективная шумовая полоса приемников, приблизительно равная полосе пропускания приемника, мГц;

RА - входное сопротивление антенны, Ом;

Y- требуемая величина отношения мощности сигнала к мощности шума на выхо- де линейной части радиотракта приемника, отн. ед.;

Nmnp. - коэффициент шума приемника, отн. ед.

Величина Nш пр не должна превышать Nш np. = 10 дБ, - пересчет в децибелы по мощности производят по формуле:

При расчете общего коэффициента шума радиоприемника учитываются обычно только шумы антенной цепи, входной цепи и первых каскадов, которые тем меньше, чем меньше коэффициент шума усилительного прибора УРЧ и выше коэффициенты передачи номинальной мощности сигнала входной цепи и УРЧ.

Nш пр дБ = Nш А дБ + Nш вц дБ + Nш УРЧ дБ + Nш см дБ

Коэффициент шума антенны и входной цепи обычно не превышает 4 дБ, коэффи- циент шума УРЧ может быть принят равным коэффициенту шума транзистора. Для транзисторов коэффициент шума равен Кш тр = 2+4дБ (1,6+2,5 раза); коэффициент шума смесителя ПЧ не превышает Nш см ≤ 2 дБ.

Уменьшение коэффициента шума достигается применением малошумящих поле- вых транзисторов в УРЧ и ПЧ, согласованием антенны с фидером и входом приёмни- ка и получением максимального устойчивого усиления Ку в каскаде УРЧ. Примене-

ние в схеме включения транзисторов по схеме с ОБ или каскодной схемы позволяет повысить устойчивость работы и снизить его коэффициент шума.

Для оценки частотной селективности (избирательности) используют односигналь- нальные и многосигнальные методы (односигнальная и многосигнальная селектив- ность).

Для оценки односигнальной линейной селективности [2, 1.6] вводится следую- щий параметр - частотная селективнось по соседнему каналу, которая оценивается относительной величиной:

где К0 - коэффициент усиления напряжения на резонансной частоте колебатель- ного контура, равной несущей частоте;

ΔКΔ/f /с - коэффициент усиления напряжения при расстройке контура резонансной частоты на ± Δfc.

Частота соседнего канала fc отличается от частоты настройки радиоприемника f0 на величину ±Δfc=fо±fc, для радиовещательных приемников AM сигналов Δfс =±9+ ±10кГц (ГОСТ 5651-76). Для приёмников низовой радиосвязи с ЧМ Δfс = ± 25 и ±50кГц (ГОСТ 22580-77). Для радиовещательных приемников ЧМ сигналов (ГОСТ 5651-76) односигнальная селективность по соседнему каналу задается параметром «крутизна ската резонансной характеристики», SK,дБ/кГц.

где Кп - коэффициент прямоугольности резонансной характеристики, определяемой между уровнями ослабления сигнала на 6 дБ и 20 дБ;

Δf0,5 - расстройка по частоте при ослаблении на 6 дБ.

Можно также при приеме ЧМ сигналов вещательных радиостанций принимать

величину расстройки до несущих частот соседних мешающих радиостанций

Δfс = ±180 + 200кГц.

Селективность по промежуточной частоте (по каналу прямого прохождения) определяется относительной величиной

где ± Δf'пр =f0-fпр - абсолютная расстройка между частотой настройки приём- ника f0 и его промежуточной частотой fnp.

Чем больше Δfпр , тем выше селективность по промежуточной частоте. Для увели-

чения селективности σпр в тракт преселектора включают режекторные цепи, настро- енные на промежуточную частоту и обеспечивающие ослабление входного сигнала с частотой, близкой к fnp.

Величина промежуточной частоты приемника существенно влияет на селективно- сть по соседнему и зеркальному каналам, а также на селективность по промежуточ- ной частоте и другие параметры приемника [4, параграф 2.1].

Очень важным параметром радиоприемника является полоса пропускания его вы- сокочастотного тракта П, кГц, которая определяется шириной спектра частот моду- лированного радиосигнала передатчика и зависит от рода его работы и вида модуля- ции.

В супергетеродинных приемниках с однократным преобразованием частоты вели- чина П, кГц определяется полосой пропускания полосового фильтра (ПФ), включён- ного в тракт промежуточной частоты.

При двойном преобразовании частоты ПФ, определяющий полосу пропускания приемника, обычно включается в тракт 2-1 промежуточной частоты fnp2, более низ- кой, чем первая промежуточная частота fnp1.

Неравномерность усиления радиотракта приемника в его полосе пропускания П, кГц оценивается коэффициентом частотных искажений

где- КΔf = n/2 -коэффициент усиления напряжения при расстройке контуров радио- тракта приемника на половину полосы пропускания.

Соседние файлы в предмете [НЕСОРТИРОВАННОЕ]