Выбор полосы пропускания и промежуточных частот в супергетеродинном приемнике

 

В приемнике могут быть использованы различные варианты преобразования частоты:

а) с переносом спектра принимаемого сигнала в область частот как ниже минимальной, так и выше максимальной частоты диапазона (поддиапазона) частот приемника;

б) суммарное или разностное преобразование частоты;

в) разностное преобразование при верхней или нижней настройке гетеродина.

При переносе спектра в область частот ниже минимальной частоты диапазона резко упрощается схема приемника, поскольку уменьшается количество преобразований частоты и количество усилительных каскадов после преобразователя. Однако при этом труднее получить требуемое ослабление приема по зеркальному каналу.

Перенос спектра в область частот выше максимальной частоты диапазона дает возможность резко увеличить ослабление приема по побочным каналам и уменьшить количество комбинационных каналов в диапазоне рабочих частот, что очень важно в профессиональных приемниках связи. Однако в этом случае увеличивается количество преобразований частоты и могут быть трудности при создании фильтров в тракте первой промежуточной частоты.

Суммарное преобразование частоты дает возможность выбрать относительно низкую частоту первого гетеродина и, следовательно, уменьшить абсолютную нестабильность частоты. Вместе с тем возрастает число комбинационных каналов приема и усложняется схема перестройки приемника, поскольку настройки преселектора и гетеродина должны изменяться различным образом.

Если используется разностное преобразование, то при верхней настройке гетеродина происходит инверсия боковых полос спектра частот сигнала. Это необходимо учитывать при последующей обработке сигналов с несимметричным спектром, например однополосного.

При выборе промежуточных частот необходимо учитывать следующее:

1. Промежуточные частоты должны находиться вне диапазона (поддиапазона) рабочих частот приемника и отстоять возможно дальше от его границ, поскольку при этом легче получить требуемое ослабление по каналу промежуточной частоты.

2. Номинальные значения промежуточных частот следует выбирать возможно дальше от частоты, на которых работают мощные радиостанции. Основные частотные диапазоны, выделенные для радиовещательных станций СВ и КВ диапазонов, регламентируются МККР.

3. При более высокой основной (последней) промежуточной частоте:

а) лучше фильтрация напряжения промежуточной частоты на выходе детектора, причем практически достаточно, чтобы промежуточная частота ¦_пр превышала в 5…10 раз высшую частоту спектра первичного сигнала;

б) лучше воспроизводится форма импульсных сигналов и сохраняется их длительность, если , где t_и – длительность самого короткого импульса;

в) более устойчиво работает система АПЧ приемника.

4. При более высокой первой промежуточной частоте выше селективность по зеркальному каналу первого преобразования частоты и другим побочным каналам приема.

5. При более низкой промежуточной частоте приемника:

а) можно получить более высокое устойчивое усиление на один каскад;

б) меньше зависимость усиления и полосы пропускания от разброса и изменения параметров активных элементов;

в) меньший коэффициент шума можно реализовать в каскадах промежуточной частоты.

Для радиовещательных и телевизионных приемников установлены стандартные значения промежуточных частот. Для приемников других назначений целесообразно выбирать номинальные значения ПЧ такими, чтобы было возможно применение нормализованных узлов и специализированной аппаратуры для производственной регулировки и контроля.

Необходимость в нескольких преобразованиях частоты возникает в следующих случаях:

1) При выборе структурной схемы приемника для получения требуемой частотной точности, например в профессиональных приемниках. В частности, два преобразования частоты неизбежны при выборе одной из следующих структурных схем:

а) с однодиапазонным первым гетеродином при количестве поддиапазонов более трех;

б) с кварцованным первым гетеродином и плавно перестраиваемым вторым гетеродином;

в) с использованием принципа компенсации уходов частоты первого и второго гетеродинов.

2) Для разрешения противоречий между требованиями селективности по зеркальному и соседнему каналам, т.е. в случае, когда условия для выбора промежуточной частоты, определяемые при выборе селективных систем трактов СЧ и ПЧ, являются противоречивыми, а усложнение этих трактов по каким-либо соображениям нежелательно.

3) Для выполнения противоречивых требований селективности по соседнему каналу и по побочным комбинационным каналам приема.

4) Для повышения устойчивости характеристик приемника.