Разработка радиоприемного устройства импульсных сигналов

Супергетеродинный приемник работает следующим образом. На вход усилителя радиочастот (УРЧ) поступает вся совокупность сигналов и помех, наведенных в антенне в месте приема. Усилитель радиочастот выполняет предварительную селекцию (отбор) сигналов с частотой, равной частоте полезного (принимаемого) сигнала. Усиление сигналов в УРЧ обычно невелико (в простейших приемниках на радиочастоте совсем нет усиления).

Основное усиление сигнал получает в усилителе промежуточной частоты (УПЧ), на вход которого поступают продукты преобразования, получаемые в преобразователе частоты при смешивании принимаемого сигнала с выхода УРЧ и колебаний гетеродина. Преобразователем частоты называют устройство, с помощью которого переносится спектр принимаемого сигнала, расположенный в районе частоты несущего колебания, называемый радиочастотой, в область несущих колебаний с другим значением частоты, называемой промежуточной частотой. Если преобразование сигнала выполнено без искажений, то спектр принимаемого сигнала переместится параллельно по оси частот, на величину, равную частоте гетеродина, а значение промежуточной частоты fПЧ будет равно

fПЧ = |fС - fГ|, (1)

где fС и fГ - частоты, соответственно, сигнала и гетеродина.

При таком преобразовании частоты сохраняется вся информация, заложенная в параметрах модуляции несущего колебания принимаемого сигнала (отличается только само значение несущей частоты). Спектры принимаемого сигнала, гетеродина и сигнала промежуточной частоты приведены на рис. 3.

Рис. 3 - Спектры сигналов при супергетеродинном приеме

В супергетеродинном приемнике при смене несущей частоты принимаемого сигнала не нужно делать перестраиваемых по частоте цепей УПЧ, так как усиление сигнала в УПЧ выполняется в постоянном диапазоне частот. При изменении частоты принимаемого сигнала достаточно изменить частоту гетеродина так, чтобы выполнялось соотношение (7.1). С одной стороны, это упрощает построение приемника в целом, с другой стороны, позволяет улучшить характеристики приема сигналов: избирательность и чувствительность. Следует отметить, что эти преимущества возрастают с увеличением частоты принимаемого сигнала.

Последующие узлы приемника: демодулятор, усилитель низких частот, нагрузка выполняют те же операции, что и подобные каскады приемника прямого усиления.

По сравнению с приемниками прямого усиления СГП обладают следующими достоинствами:

ввиду того, что основное усиление осуществляется на неизменной промежуточной частоте, в УПЧ могут применяться полосовые фильтры, обладающие резонансной характеристикой, близкой по форме к прямоугольной. Это обеспечивает высокую избирательность и равномерное усиление в полосе пропускания приемника, позволяя выбирать нужную полосу пропускания независимо от частоты принимаемого сигнала;

благодаря тому, что промежуточная частота может быть выбрана достаточно низкой, можно получить весьма высокий коэффициент усиления УПЧ и приемника в целом без нарушения устойчивости его работы. Практически, чувствительность СГП ограничивается только уровнем внешних помех и внутренних шумов;

поскольку основное усиление и избирательность сигнала осуществляется на неизменной промежуточной частоте, качественные показатели приемника в целом становятся более постоянными в пределах всего диапазона принимаемых частот.

Другие стьтьи в тему

Разработка устройства управления на базе микроконтроллера AVR семейства Classic фирмы Atmel
Микропроцессором (МП) называют построенное на одной или нескольких БИС/СБИС программно-управляемое устройство, осуществляющее процесс обработки информации и управление им. МП - центральный процессорный элемент микропроцессорной системы, в которую также входят память и устройства вв ...

Разработка проекта модернизации участка транспортной сети оператора связи на базе оборудования плотного волнового спектрального мультиплексирования
Принятые сокращения и условные обозначения Термин, сокращение Описание МССС ПО ПУ ПУЭ РС У ...