Количественно частотная избирательность приемного устройства характеризуют коэффициентами ослабления сигналов, действующих по соседним частотным каналам. Данные коэффициенты показывают, во сколькораз гармонический сигнал, поступающий на центральной частоте соседнего канала, ослабляется в основном канале. Первым соседним частотным каналом является канал, занимающий полосу частот, равную полосе сигнала, и непосредственно примыкающий к ней. Второй частотный канал расположен рядом с первым и т. д.
При количественной оценке избирательности измеряют характеристику избирательности приемного устройства, выражающую нормированную зависимость чувствительности Еc(f) от частоты входного сигнала
где Ес(f0) - чувствительность на частоте настройки, соответствующаянаименьшему значению;
Ec(fo±П) — чувствительность приемного устройства по соседнему каналу.
В супергетеродинном приемном устройстве, наряду сдостоинствами, имеется существенный недостаток, связанный с образованием' дополнительных каналов приема. Механизм образования дополнительных каналов приема иллюстрируется с помощью рис. 1.4. Сигнал на частоте fc и колебания гетеродина на частоте
fг подаются на смеситель. В результате этого ток через смеситель будет содержать комбинационные частоты fк = |kfг ± fс| где k = 0, 1, 2.
Промежуточная частота fnp может образоваться не только путем взаимодействия колебаний с частотами гетеродина fг и сигнала fc , но и путем взаимодействия сколебаниями, зеркально расположенными относительно fг. Этот канал называют зеркальным каналом приема. В зависимости от распределения частот возможны два случая
:
Второй дополнительный канал приема возникает на промежуточной частоте fпр. Этот канал называют каналом прямого прохождения fc=fnp.
Коэффициент подавления зеркального канала приема в общем случае равен
где Eс(fо ± 2fпр) = Eс(fз) — чувствительность приемного устройства на частоте зеркального канала приема.
Подавление дополнительных каналов приема решается с помощью фильтра сигнальной частоты (преселектора). включенного до входа преобразователя частоты.Преселектор образует входное устройство и усилитель высокой частоты.
Более подробно методы эффективного ослабления сигналов,принимаемых по дополнительным каналам, рассматриваются в разделе 2.
Обычно требуется, чтобы мешающие сигналы, воздействующие по зеркальному и соседним частотным каналам, ослаблялись не менее чем на 30...40 дБ.
Пространственная избирательность характеризуется свойствами приемных антенных систем и определяется формой их диаграммы направленности.
Повышение пространственной избирательности обеспечивается следующими способами (рис. 1.5):
сужением ширины диаграммы направленности антенны при уменьшении уровня боковых лепестков (рис. 1,5,а);
применением специальных мер, при которых форма диаграмм направленности обеспечивает нулевой прием в направлениях на источник помех (рис. 1.5,6);
комбинацией перечисленных способов.
Практическое использование методов повышения пространственной (угловой) селекции встречает технические трудности из-за ограничений, накладываемых на размеры и точность изготовления антенных систем в первом случае, а для второго способа — из-за необходимости многоканального построения приемных устройств и применения устройств междуканальной обработки сигналов. Количественно пространственная избирательность оценивается коэффициентом потерь энергии полезногосигнала qп, равным величине отношения чувствительности приемной системы в отсутствие внешних помех Рс к чувствительности Р'c, измеренной при воздействии помеховых источников с направлений, отличающихся от направления на источник сигнала
Кроме перечисленных видов избирательности, в приемных каналах могут широко использоваться и другие методы селекции сигналов на фоне помех. Совокупность их применения в значительной степени определяет помехозащищенность приемного
устройства.
Динамический диапазон приемного устройства является важной характеристикой, показывающей способностьусиливать и преобразовывать входные сигналы без нелинейных искажений их формы и спектра.
Нелинейные искажения сигналов могут возникать из-за нелинейности амплитудных характеристик отдельных каскадов. Они являются причиной искажений формы сигналов, вызывают появление дополнительных колебаний на частотах, отсутствующих в спектре исходного сигнала, обусловливают появление дополнительных колебаний приема помех, подавление слабых сигналов сильной помехой.
Наличие нелинейных искажений сопровождается не только искажением формысигналов, но и неодинаковым усилениемприемного устройства для различных уровней входных сигналов.
Количественно динамический диапазон определяется как отношение уровня максимально допустимого сигнала на входе к минимальному:
,
или
где Рвх.макс — мощность входного сигнала, при которой коэффициент передачи приемного устройства или отдельного его каскада, измеренный при малом сигнале, уменьшается на 1 дБ. (рис. 1.6) При этом степень искажения сигнала составляет 5%. Pвх.мин = Рс. пред — сигнал на уровне внутренних шумов приемного устройства, равный предельной чувствительности.
Так как реальные сигналы обладают большим диапазоном, то в состав приемного устройства включают дополнительные устройства и применяют специальные методы формирования амплитудных характеристик, обеспечивающие расширение и согласование его динамического диапазона с динамическим диапазоном око печных устройств (рис. 1.7).
Требуемая величина динамического диапазона современных приемных каналов велика и обычно составляет 90... 140 дБ. Это объясняется большим изменением дальностей до целей их эффективных отражающих поверхностей, условий распространения электромагнитных волн, интенсивностей помеховых сигналов, сканированием антенны. В то же самое время величина DBX канала без принятия специальных мер составляет величину 20...30 дБ.
Следовательно, важным требованием, предъявляемым к приемному каналу, является расширение его динамического диапазона.
Уважаемый посетитель!
Чтобы распечатать файл, скачайте его (в формате Word).
Ссылка на скачивание - внизу страницы.