1. Основные типы приемников

Устройство, обеспечивающее усиление слабых сигналов и выделение переданных сообщений называется радиоприемником. Основными показателями приемника являются:

1. Чувствительность

2. Избирательность

3. Выходная мощность

Чувствительностью называется величина минимальной ЭДС на входе приемника, при которой он отдает номинальную выходную мощность при заданном превышении сигнала над помехой. Чувствительность лучших профессиональных приемников достигает десятых долей 1 мкВ, а у бытовых приемников она может составлять величину в единицы и даже десятки милливольт.

Избирательностью называют свойство приемника выделять заданный частотный диапазон из всего спектра частот на его входе. Количественно избирательность определяется по формуле:

К_р – коэффициент усиления схемы при резонансе

- абсолютное значение коэффициента усиления при заданной расстройте –у

В настоящие время используется два основных типа приемников:

1. Приемники прямого усиления

2. Супергетеродинные приемники

Приемники прямого усиления

Рис.1.1. Структурная блок-схема приемника прямого усиления.

Схема работает следующим образом:

Наводимые в антенне ЭДС от разных источников поступают на входное устройство (ВУ), основным назначением которого является предварительное очищение сигнала от помех, то есть предварительная избирательность. Для осуществления избирательности обязательным элементом входного устройства является колебательный контур, обладающий нелинейной амплитудно-частотной характеристикой. Затем сигнал поступает на усилитель радиочастоты (УРЧ), где подвергается окончательной избирательности и усилению. Нагрузкой усилителя радиочастоты так же служит колебательный контур. Детектор (Д) преобразовывает высокочастотный сигнал в колебания низкой или звуковой частоты, несущие в себе переданную информацию. Для осуществления этого преобразования детектор должен обладать нелинейной вольтамперной характеристикой.

Поскольку сигнал на входе детектора мал, он обычно усиливает в усилителе низкой частоты (УНЧ), число каскадов и схема которого определяется назначением приемника.

Преимущества приемника прямого усиления:

1. Простота схемы;

2. Малые габариты и вес;

3. Высокая аппаратная надежность;

4. Относительно низкая стоимость.

Недостатки приемника прямого усиления:

Низкая чувствительность и плохая избирательность.

Супергетеродинные приемники

f1

f3=|f1-f2|

Рис.2. Структурная блок-схема гетеродинного приемника.

С – смеситель, Г – гетеродин (маломощный автогенератор), УПЧ – усилитель промежуточной частоты.

Первые два блока работают также как в предыдущей схеме. Затем сигнал принимаемой радиостанции с частотой f1 поступает на один из входов смесителя, на второй вход которого подается сигнал с частотой f2 от гетеродина. На выходе сумматора получается частота f3.

f3=|f1 - f2|

Для осуществления этого преобразования сумматор должен иметь нелинейную вольтамперную характеристику. Частота f3 обычно ниже f1, но выше звуковой, поэтому она называется промежуточной. Эта частота (f3) усиливается в усилителе промежуточной частоты, схема которого аналогична усилителю радиочастоты, но в качестве нагрузки обычно используются системы связанных колебательных контуров. Последние два блока работают как в приемнике прямого усиления.

Преимущества:

Более высокие значения чувствительности и избирательности объясняются переносом принимаемых высоких частот в более низкую область и введение в схему усилителя промежуточной частоты, который не только имеет принципиально более высокий коэффициент усиления, чем усилитель радиочастоты, но и сопровождает усиление избирательностью.

Основным недостатком приемника является наличие «зеркальной» помехи.

Поскольку:

f3=|f1 – f2|;

то очевидно, что она (f3) будет появляется на выходе смесителя как при приеме нужной нам частоты:

f1=f2 + f3;

так и при приеме мешающей частоты:

f₁^’=f2 – f3.

Частота f₁^’ отличается от принимаемой f1 на величину 2f3 или от частоты гетеродина на f3 называется зеркальной помехой.

Существует два основных способа борьбы с зеркальной помехой:

1. Преселекция – то есть очень точная настройка контуров входного устройства и усилителя радиочастоты в резонанс на принимаемую частоту f1 и уменьшение полосы пропускания этих контуров;

2. Двойное преобразование частоты, когда в схеме используется по два смесителя, гетеродина и усилителя промежуточной частоты.

Первая промежуточная частота обычно выбирается достаточно большой для лучшей отстройки от зеркальной помехи, а вторая промежуточная частота более низкой для улучшения избирательности.