Супергетеродинная структура приемника

Лекция №30

Радиоприемные устройства.

Общие сведения и классификация

Радиоприемные устройства предназначены для приема радиосигналов и преобразования их к виду, позволяющему использовать содержащуюся в них полезную информацию.

Приемные устройства можно классифицировать по назначению, диапазону принимаемых частот, по виду модуляции принимаемых сигналов и условиям эксплуатации.

По назначению приемные устройства делятся на профессиональные и бытовые. К профессиональным относятся связные, радиолокационные, радионавигационные и другие приемники. Бытовые приемники предназначены для приема вещательных и телевизионных программ.

По виду модуляции принимаемого сигнала радиоприемники можно разделить на приемники амплитудно- модулированного сигнала, приемники для приема с частотной, фазовой, импульсной, импульсно-кодовой и другими видами модуляции.

По условиям эксплуатации все радиоприемные устройства делятся на стационарные, бортовые (космические, самолетные, корабельные, автомобильные) и переносные или мобильные.

К основным электрическим параметрам приемников можно отнести диапазон рабочих частот, чувствительность, избирательность и помехоустойчивость.

Чувствительностью приемника называют его способность обеспечивать прием слабых полезных сигналов. Она оценивается мощностью входного радиосигнала, необходимой для получения номинальной (требуемой) мощности на выходе приемника при заданном отношении сигнал/шум (качестве).

В реальных приемниках на его входе, кроме полезного сигнала, всегда присутствуют помеховые сигналы, образующиеся за счет внешних воздействий. Кроме того, всегда присутствуют внутренние шумы приемника. Внутренние шумы приемника определяются в основном шумами его первых каскадов.

Шумовые свойства приемников (и усилителей) принято оценивать коэффициентом шума. Полагая, что на входе собственный шум приемника является белым, коэффициентом шума называют отношение мощностей сигнала и шума на выходе (Р_С/Р_Ш)_вых, отнесенное к такому же отношению на выходе линейной части (на выходе детектора ) (Р_С/Р_Ш)_ВХ.

Коэффициент шума показывает, во сколько раз шумы на выходе линейной части приемника увеличиваются за счет шумов, возникающих в самом приемнике.

Избирательность или селективность приемника – его способность выделять полезный сигнал из множества других сигналов и помех, принятых антенной. При проектировании приемных устройств задают значения избирательности по соседнему, зеркальному и другим видам каналов приема.

Пространственную и поляризационную избирательность используют для описания характеристик и параметров приемного тракта. Данные виды избирательности характеризуют в основном приемные антенны.

Структурная схема приемника прямого усиления

Структурная схема приемника прямого усиления включает в себя входную цепь (ВЦ), усилитель высокой частоты (УВЧ), детектор (Д), усилитель низкой частоты (УНЧ) и оконечное устройство (ОУ).

ВЦ УВЧ Д УНЧ

ОУ

Рис. 1 - Приемник прямого усиления.

С приемной антенны напряжение сигнала и шумов поступает во входную цепь, назначение которой является согласование приемной антенны с УВЧ для получения максимальной мощности сигнала на его входе. Также входной цепью производится выделение и фильтрация сигнала нужной радиостанции для получения возможно большей избирательности приемника. Как правило, входная цепь содержит систему связанных контуров, которые выделяют требуемый сигнал из множества других сигналов и помех.

Основное усиление и селекция сигнала осуществляется в УВЧ. В некоторых случаях, когда на вход приемника поступает достаточно мощный сигнал, УВЧ может отсутствовать. Такие приемники применялись ранее в начале развития радиотехники и назывались детекторными.

Детектирование сигнала производится детекторным устройством, на котором выделяется модулирующий сигнал. Выделенная после детектора модулирующая функция, содержащая полезную информацию, усиливается УНЧ. Его усиление определяется мощностью, которую необходимо подвести к ОУ для его нормальной работы.

Приемник прямого усиления имеет ряд существенных недостатков. Для обеспечения высокой избирательности в УВЧ приходится увеличивать число высокодобротных резонансных контуров и число широкополосных каскадов усиления, что существенно усложняет их перестройку по диапазону принимаемых частот. Поэтому такие приемники находят ограниченное применение на практике.

Супергетеродинная структура приемника