§ 5.2. Побочные каналы приема

Преобразователь частоты обр зует колебания промежуточной ча тоты в результате взаимодействь каждой гармоники колебания г теродина с сигналами, частоты кот рых отличаются от частоты соотве ствующей гармоники гетеродина на в личину со_п. Таким образом, othoci тельно каждой гармоники гетерод! на возникает два канала прием; Кроме этого, по отношению к сигш лу, имеющему частоту, равную пр( межуточной, преобразователь веде себя как усилитель, модулируемы гетеродинным напряжением.

Из изложенного ясно, что сущее вует множество сигналов, преобрг зуемых в колебания одной и той ж промежуточной частоты. Из этог множества только один сигнал явл? ется полезным, остальные соответсп вуют побочным каналам приема.

В (5.8) было принято, что полег ный сигнал имеет частоту ю_с = /ш_г -—«о,,. С тем же успехом можно бы ло бы принять со_с = пы_г + со_ш О),, = со_с — я<о_г. При этом все иоследук: щие соотношения остались бы ней

менными. Таким образом, в нашем случае полезному каналу сигнала с частотой о)_с соответствует побочный «зеркальный » канал с частотой со_с. ₃ = = (о_с + 2со_п. Все внутренние параметры преобразователя частоты и коэффициент преобразования для канала сигнала и зеркального канала одинаковы (Кп.з — ■—S_nZ„,_a). ^о-этому зеркальный канал является одним из наиболее опасных побочных каналов приема.

Если частота сигнала равна промежуточной частоте, то из соотношения (5.7) легко видеть, что

(5.22)

или с учетом равенства U_n = —/_nZ„

(5.23)

Канал приема с частотой со_сп = = со_п называется каналом прямого прохождения. Очевидно, коэффициент передачи канала прямого прохождения

(5.24)

Так как часто S„ > S„, то Кпп ^ > К_и.

Поэтому канал прямого прохождения является столь же опасным, как и зеркальный канал. Однако при оценке опасности указанных паразитных каналов следует учитывать, что канал прямого прохождения для приемника с выбранной частотой со_п •фиксирован, а зеркальный канал при перестройке по частоте следует за

каналом сигнала. Поэтому вероятность воздействия помехи по зеркальному каналу выше, чем по каналу прямого прохождения.

Все возможные каналы приема могут быть определены из уравнения

(5.25)

которое графически иллюстрируется рис. 5.3. Видно, что каждой гармонике колебания гетеродина соответствуют два канала приема и, кроме того, существует канал прямого прохождения, не связанный с процессом преобразования частоты. На рис. 5.3 ось ординат не образмерена, однако с учетом коэффициентов передачи (преобразования) для каждого из побочных каналов приема и канала сигнала подобный рисунок можно рассматривать как частотную характеристику преобразователя частоты при изменении частоты входного сигнала в широких пределах.

Борьба с побочными каналами приема возможна в цепях, включаемых до преобразователя частоты — во входной цепи и в УРЧ, за счет частотной избирательности. Ослабление зеркального канала входной цепью и УРЧ жестко регламентируется. Избирательность по соседнему каналу (т. е. относительно радиостанций, работающих на частотах, близких к частоте сигнала) осуществляется в основном частотной характеристикой УПЧ. Частотные характеристики входной цепи и УРЧ, а также УПЧ (перенесена на частоту со_с) указаны условно на рис. 5.3. Из рисунка видно, что ослабление зеркального канала входной цепью и УВЧ возрастает при увеличении про-

межуточной частоты. Однако при этом возможно ухудшение избирательности по соседнему каналу. Это иногда заставляет использовать двойное (двукратное) преобразование частоты с высокой первой и низкой второй промежуточными частотами. При этом возможно получение оптимального соотношения избирательностей по зеркальному и соседнему каналам.

Если приемник способен настраиваться на частоты, близкие к со_п, то для ослабления помех по каналу прямого прохождения в цепь связи антенны с входной цепью приходится включать специальные режекторные или отсасывающие фильтры. Частотная характеристика режекторного фильтра, настроенного на частоту со_{с п}, также показана на рис. 5.3.

При использовании для гетеро-динирования основной частоты гетеродина (п = 1) можно устранить все паразитные каналы, кроме зеркального канала и канала прямого прохождения, выбором преобразовательного элемента с линейной зависимостью S (и _г) и угла отсечки в = 180° (см. рис. 5.4). При этом в смесителе не возникают высшие гармоники частоты гетеродина, а следовательно, отсутствуют сопутствующие им паразитные каналы приема.

Следует заметить, что при выводе приведенных выше соотношений было сделано допущение, что преобразователь частоты линеен для сигнала и, следовательно, гармоник частоты сигнала не создает. При увеличении амплитуды сигнала это предположение становится неверным и в общем случае в составе тока преобразователя частоты появляются комбинационные частоты вида со_к = |псо_г ± тсо_с |, где т — номер гармоники сигнала (самому сигналу соответствует т = 1). Это может существенно изменить число и относительную роль паразитных' каналов приема, а также нарушить линейную связь выходного (0_п) и входного (U_c) напряжений. Область входных напряжений, в которой необходимо считаться с нелинейностью

смесителя, может быть определена частности, по кривым К_п (tV_c). пол чаемым в результате экспериментал ных исследований.