Энциклопедия практической электроники - Рутледж Д.
ISBN 5-94074-096-0
Скачать (прямая ссылка):
^ Филотр
f Io fi fif rf приемника
¦ ¦ t Пч
Кроме того, ложные сигналы могут появляться из-за того, что сигналы смешиваются с третьей гармоникой частоты местного гетеродина. Рассмотрим сигнал с частотой, заданной разностью:
f = 3f -f
l3l J1lo lif
(12.16)
Эта частота показана слева на рис. 12.5.
Фильтр приемника
Частота МГ
ПЧ
3| 3f
Рис. 12.5. Побочные сигналы, вызванные смешиванием с третьей гармоникой частоты МГ
Запишем:
f =3f -f
(12.17)
Из этого выражения следует, что сигнал с частотой f3, приведет к появлению ложного сигнала.
Теперь рассмотрим сумму:
f =3f +f
(12.18)
Эта частота показана справа на рис. 12.5. Сигнал с такой частотой также вызовет появление ложного сигнала. В радиостанции NorCal 4OA частоты побочных сигналов, вызванных третьими гармониками частоты ПГ, удалены от частоты ВЧ сигнала, поэтому полосовой фильтр успешно их подавляет. Однако нижняя частота f3i находится в полосе частот AM радиостанций, зачастую мощных и расположенных совсем близко. Из-за этого в приемнике NorCal 4OA могут быть слышны ложные сигналы.
Наконец, рассмотрим побочные сигналы от пятой гармоники частоты МГ (рис. 12.6).
Фильтр приемника
Частота МГ ПЧ ВЧ
5|
5t
Рис. 12.6. Побочные сигналы, вызванные смешиванием с пятой гармоникой частоты МГ
Запишем:
f5i=5fl0-fif f5T =5flo+ff
(12.19) (12.20)
Для приемника NorCal 4OA частота f5T высокая, и полосовой фильтр успешно ее подавляет. К сожалению, частота f5, слишком близка к частоте frf, и полосовой
__12.4. ШИРОКОПОЛОСНЫЕ ПРИЕМНИКИ \Щ]
f3 \ У Г5| /
\ \ \
\ 30 МГц \ 73 МГц\ \ f
Входной Полоса ПЧ Полоса
ВЧ сигнал частот МГ частот ЗК
Рис. 12.7. Полосы частот для иллюстрации работы радиостанции Kenwood 850
Частоты местного гетеродина можно вычислить, прибегнув к вычитанию:
f,o = fif-frf (12.21)
Максимальная частота местного гетеродина f- достигается при минимальной частоте радиосигнала frf . Это можно записать в виде:
fi3=f,f-frf =73 МГц -0,1 МГц = 72,9 МГц (12.22)
фильтр не всегда может подавить такой сигнал. Один из самых ощутимых побочных сигналов вызван именно частотой f5J.
12.4. Широкополосные приемники
Перестраиваемый генератор радиостанции NorCal 4OA можно настраивать только в пределах диапазона 50 кГц. В выбранной полосе частот это хорошо, но в других устройствах требуются более широкие полосы частот.
Но даже если предположить, что перестраиваемый генератор может быть перепроектирован под большую полосу частот, ширина полосы приемника ограничивается ложными сигналами. При попытке увеличить диапазон настройки частота f5, попадет в полосу пропускания ФВЧ. Однако есть способ сделать так, чтобы приемник охватывал более широкую полосу частот без появления побочных сигналов. Для этого надо использовать более высокую промежуточную частоту, чем частота радиосигнала. На первый взгляд идея кажется странной. Высокая промежуточная частота находится далеко от звуковой частоты, которая является конечной целью преобразования. Тем не менее при использовании высоких промежуточных частот есть большое преимущество - частота ложных сигналов тоже увеличивается. Следовательно, все они могут быть блокированы фильтром низких частот. На практике в таких приемниках используется более одной промежуточной частоты, что позволяет установить дополнительные каскады фильтров, чтобы эффективнее подавлять ложные сигналы.
В качестве примера такой широкополосной конструкции рассмотрим модель Kenwood 850 - очень популярную радиостанцию, охватывающую диапазон частот от 100 кГц до 30 МГц. У этого устройства три промежуточных частоты, поэтому оно называется приемником с тройным преобразованием. Первая промежуточная частота составляет 73 МГц, вторая - 8,83 МГц, третья - 455 кГц. На рис. 12.7 представлен входной ВЧ сигнал и полоса частот местного гетеродина для первой промежуточной частоты.
Низкочастотный фильтр
ЩО] 12. СМЕСИТЕЛИ
Минимальная частота местного гетеродина достигается при максимальной частоте радиосигнала:
fte = frf -f- = 73 МГц - 30 МГц = 43 МГц (12.23)
Соответствующие максимальную и минимальную зеркальные частоты можно вычислить следующим образом:
f. = f.f +f_ = 73 МГц + 72,9 МГц = 145,9 МГц ' (12.24)
fi=frf +f|o =73 МГц+ 43 МГц =116 МГц (12.25)
Как видно, сигналы зеркальной частоты находятся далеко от входных ВЧ сигналов, поэтому могут быть легко устранены при помощи фильтра низких частот.
Гармоники побочных сигналов f3i и f5, также имеют довольно высокие частоты. Запишем их как:
f3i =3flo-fif (12.26)
f5, =5flo-fif ' (12.27)
Минимальные частоты ложных сигналов достигаются при минимальных частотах местного гетеродина:
f3i = 3fLo - f.f = 129 МГц - 73 МГц = 56 МГц (12.28)
= 5fLo -fjf = 215 МГц - 73 МГц = 142 МГц (12.29)
Эти частоты находятся намного выше полосы частот радиосигналов, поэтому входной фильтр низких частот может легко их устранить.
12.5. Щелчки манипуляции
Чтобы предотвратить появление щелкающих звуков, которые возникают на близлежащих частотах при работе телеграфным ключом, импульсы передатчика имеют регулируемые длительности фронта и спада. Такие звуки называются щелчками манипуляции и мешают работе других операторов. Щелчки манипуляции представляют собой серьезную проблему для коммерческих коммуникаций. Компании стараются разместить на выделенной для них частоте максимально возможное число каналов, чтобы получать более высокую прибыль. Когда переключения передатчика происходят слишком быстро, мощность рассеивается но частоте, и избежать помех можно только в том случае, если разнос каналов будет большим. Чтобы разобраться, как возникает этот эффект, воспользуемся математическим описанием смесителя частоты. Для начала рассмотрим импульсы передатчика, длительности фронта и спада которых равны нулю (рис. 12.8).
