Радио (стр. 2 из 13)

Под чувствительностью обычно понимают способность приемника принимать слабые сигналы и воспроизводить их с соответствующим уровнем и необходимым качеством.

Согласно рекомендациям МККР под максимальной чувствительностью подразумевают наименьшее значение напряжения входного сигнала ( выраженное через ЭДС или мощность несущего колебания в антенне ), поданного через эквивалент антенны на вход приемника, при котором на его выходе получается определенная мощность при заданном качестве приемника.

Если усиление в приемнике достаточно для получения необходимого выходного уровня, то максимальная чувствительность ограничивается усилением радиоприемника. Для сравнения приемников по чувствительности удобно пользоваться предельной чувствительностью, под которой понимается такой уровень сигнала в антенне, при котором отношение сигнал–шум на выходе приемника равно единице.

Использование современных полупроводниковых приборов позволили реализовать в радиоприемниках КВ диапазона малые значения коэффициента шума. Однако построение радиоприемников с очень малым уровнем не всегда целесообразно. Это связано с тем, что уровень внешних шумов (атмосферных, космических, искусственных) в КВ диапазоне таков, что чаще всего не требуется проектировать радиоприемник с коэффициентом шума меньше 10 дБ.

Значительное уменьшение коэффициента шума, как правило, приводит к ухудшению селективности приемника.

Для большинства применяемых радиоприемников коэффициент шума лежит в пределах 7. . . 10 дБ.

В КВ диапазоне прием сигнала ведется в основном не на фоне перечисленных помех , а на фоне помех, создаваемых другими радиостанциями. Поэтому добиваться весьма высокой чувствительности в приемниках КВ диапазона не целесообразно и чувствительность должна быть на уровне технической реализуемости, при условии нормальной работы оконечных устройств.

Исходя, из существующих оконечных устройств можно задаться необходимыми чувствительностями приемника для разных режимов работы:

при ОМ 2 мкВ

при АМ 8 мкВ

при ЧМ 4 мкВ

при ЧТ 1,8 мкВ

при ОФТ 1,8 мкВ

при АТ 0,8 мкВ

Селективность – это способность приемника отделять полезные сигналы от мешающих - основана на использовании признаков различия между полезными и мешающими сигналами.

Селективность, определяемая только характеристиками частотных фильтров радиоприемника без учета нелинейных явлений, называется односигнальной. Количественно односигнальная селективность оценивается отношением уровня испытательного сигнала на частоте помех к его значению на частоте полезного сигнала при неизменной настройке и одинаковом выходном напряжении.

Односигнальная селективность может характеризовать ослабление помех по соседнему и зеркальному каналам, по каналу на промежуточной частоте и по комбинационным каналам приема образованным в результате напряжение помех и гармоник местных гетеродинов. Типовые нормы на ослабление по побочным каналам для приемников этого типа составляет:

подавление помех по зеркальным каналам Д

= 60 дБ

подавление помех по промежуточным частотам Д

= 80 дБ

В реальных условиях на входе радиоприемника действуют помехи с такими уровнями, при которых сказывается нелинейность тракта приема. Прием обычно происходит в условиях, когда малый по уровню полезный сигнал принимается на фоне одной или нескольких значительных по уровню внеполосных помех.

Для оценки селективности приема в нелинейной области при двух и более входных сигналах используется многосигнальная селективность, характеризующая способность приемника выделять полезный сигнал в реальных условиях при одновременном действии полезного сигнала и помех.

Нелинейные эффекты могут резко снижать достоверность передаваемого сообщения, т. е. ухудшать помехоустойчивость приемника.

Среди различных нелинейных эффектов основными являются генерация гармоник, сжатие, перекрестная модуляция, блокированная интермодуляция, амплитудно-фазовая конвергия и подавление слабого сигнала при детектировании.

Нестабильность и неточность настройки радиоприемников может привести к резкому снижению достоверности принимаемого сообщения, ухудшению надежности связи, усилению помех. Высокая стабильность и точность установки частоты облегчают быстрое нахождение канала связи в условиях сильной загруженности КВ диапазона.

Главной причиной частотной нестабильности является изменение частот гетеродинов. Поэтому основное внимание при проектировании высококачественных радиоприемников направлено на обеспечение высокой стабильности гетеродинных частот, особенно в первый преобразователях частоты.

Изменение частоты настройки может быть вызвано и нестабильности параметров электрических цепей, которая приводит к появлению переменных фазовых сдвигов. Допустимая нестабильность частоты, которая должна обеспечиваться радиоприемником, существенно зависит от принимаемого сигнала. Учет последнего дает возможность определить тип опорного генератора для использования в проектируемом приемнике.

Высокие требования к стабильности частоты настройки привели к созданию и применению в современных радиоприемниках высокостабильных синтезаторов частот (СЧ) со стабильности 10

…10

.

При работе радиоприемников в автоматизированных и адаптивных системах связи большое значение имеет время настройки приемников на требуемую рабочую частоту. Под временем настройки понимают интервал между сигналом к настройке и моментом полной готовности приемника к приему требуемой частоты в эксплуатационном режиме.

Допустимое время настройки во многом определяет выбор системы настройки приемника, а следовательно и основные схемные и конструктивные решения радиоприемника в целом.

Самое большое время настройки ( 5 …10 с) получается в приемниках с электромеханической системой настройки наименьшее время (10 …100 мс) реализуется в электронной системе настройки.

1.2.5 Перестройка в диапазоне частот

Приемники, используемые в военной радиосвязи, обычно обеспечивают сигналы в широком диапазоне рабочих частот.

Перестройка приемника может осуществляться следующими способами:

1) Плавно – путем плавного изменения емкостей или индуктивностей контуров перестраиваемых избирательных систем в результате чего приемник настраивается в резонанс на любую из частот в пределах рабочего диапазона от f

до f

.

2) Дискретно – путем скачкообразного переключения элементов всех перестраиваемых избирательных систем тракта принимаемой частоты и использования сетки дискретных частот в гетеродине, вследствие чего обеспечивается прием сигналов на дискретных фиксированных частотах f

, f

,…f

.

3) Комбинированным способом – скачками при переходе от одного участка диапазона рабочих частот к другому и плавно в пределах каждого участка. Дискретные участки общего диапазона обычно называют под диапазонами, причем если переход от одного под диапазона к другому производится скачкообразным переключением индуктивностей, то плавная перестройка в пределах под диапазонов монотонным изменением ёмкости и наоборот.

В современных военных радиоприемниках в основном используется дискретная перестройка, поэтому рассмотрим подробно этот способ.

Дискретная перестройка приемника с одной фиксированной частоты на другую может осуществляется следующими двумя способами:

1) скачкообразным изменением настройки всех перестраиваемых избирательных систем одновременно;

2) плавным изменением настройки контуров принимаемой частоты и скачкообразным изменением частоты гетеродина;

Второй способ применяется при перестройке приемника Р-155П. при этом применяется электромеханическая система перестройки, обладающая сложностью, невысокой надежностью и главное малым быстродействием (десятки секунд).

Современные методы дискретной перестройки позволяют с большой эффективностью применить первый способ. Рассмотрим его подробно.

В супергетеродинных приемниках скачками изменяются частота настройки как контуров применяемой частоты ( при этом f

= f

), так и контура гетеродина чтобы

=f

, то есть чтобы промежуточная частота соответствовала номинальному значению.