Радиоприемники

Радиоприемные устройства служат для извлечения полезных радиосигналов из электромагнитного поля приходящих волн и преобразования их в электрические сигналы. В соответствии с назначением основными техническими характеристиками радиоприемных устройств служат рабочий диапазон частот и чувствительность. Чувствительность приемника определяется минимальной величиной ЭДС в антенне, при которой на его выходе выделяется полезный сигнал достаточного уровня для практического использования.

Достигая антенны приемника, радиоволны пересекают ее провод и возбуждают (индуцируют) в ней очень слабые радиочастоты. В приемной антенне одновременно находятся высокочастотные колебания от многих радиопередатчиков. Поэтому один из важнейших элементов радиоприемника – селективное (избирательное) устройство, которое из всех принятых сигналов может отобрать нужный. Таким устройством является колебательный контур, позволяющий настраивать радиоприемник на радиоволны определенной длины.

Колебания тока в контуре будут наиболее сильными, если частота колебаний подведенного сигнала совпадает с частотой колебаний контура. Иначе говоря, контур воспринимает сигналы того радиопередатчика, высокочастотные колебания которого совпадают с собственной частотой колебаний контура приемника. Таким образом, контур играет роль полосового электрического фильтра.

Назначение других элементов радиоприемника заключается в том, чтобы усилить принятые (и «отобранные» колебательным контуром) высокочастотные модулированные колебания и преобразовать их в сигналы информации.

Различают два основных типа радиоприемников: приемники прямого усиления, в которых высокочастотные колебания до детектора только усиливаются, и супергетеродинные приемники, в которых принятые сигналы преобразуются в колебания некоторой промежуточной частоты, усиливаются и только после этого поступают на детектор. Супергетеродинные радиоприемники сложнее приемников прямого усиления и обладают значительно большими чувствительностью и селективностью.

Принцип работы супергетеродинного радиоприемника

Радиоволны от всех работающих в данный момент передатчиков, пересекая антенну, наводят в ней ЭДС различных частот. Возникающие в ней переменные токи проходят через катушку индуктивности и наводят в ней переменные магнитные поля всего спектра частот. В индуктивно связанной катушке входного контура возникают вынужденные колебания различных частот. Если входной контур настроить конденсатором на одну из принимаемых частот, в нем возникает резонанс напряжений, и та из ЭДС, на которую контур настроен, создаст в нем наиболее мощный сигнал, а остальные ЭДС вызовут лишь помехи радиоприему.

Таким образом, входной контур осуществляет предварительную избирательность полезного сигнала. Общая избирательность достигается взаимной работой всех каскадов приемника. Полезный сигнал усиливается в усилителе высокой частоты УВЧ, который представляет собой резонансный усилитель. С его помощью осуществляется дальнейшее отфильтровывание помех и увеличение амплитуды колебаний полезного сигнала.

Частота преобразуется в специальном каскаде приемника – преобразователе частоты, состоящем из смесителя и гетеродина. Гетеродин является автогенератором маломощных колебаний, частота которых отличается от несущей частоты принимаемого сигнала. Смеситель служит для выделения колебаний промежуточной частоты, которая равна разности частоты колебаний, генерируемых гетеродином, и частоты принимаемых сигналов.

Постоянство промежуточной частоты обеспечивается синхронной настройкой входного контура и контуров смесителя и гетеродина вследствие сопряжения их конденсаторов. Усиленные в резонансном усилителе промежуточной частоты (УПЧ) колебания не могут быть непосредственно использованы для преобразования их в информационные сигналы. Колебания нужной частоты выделяются с помощью детектора. А затем усиливаются в усилители низкой частоты (УНЧ) и выходном трансформаторе.