![]() |
![]() |
![]() |
![]() |
Главная -> Схема линии радиосвязи 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 [ 31 ] 32 33 34 35 36 37 38 ность по побочным каналам приема при сравнительно простом пре- селекторе. В данной схеме частотно-избирательные цепи преселектора заменены фильтром 0i, настроенным на частоту сигнала fc. Через фильтр Фг, настроенный на частоту fnpi, сигнал поступает на смеситель 2, где преобразуется в частоту fnp2. Частота fnp2 выделяется фильтром Фз. Она выбирается достаточно низкой, чтобы получить хорошую избирательность по соседнему каналу. Прп втором преобразовании появляется второй зеркальный канал, удаленный по частоте от f pi на 2fnp2. Этот паразитный канал приема должен быть подавлен в Фг, что налагает жесткие требования на его резонансную характеристику. В широкодиапазонных приемниках ВЧ и ОВЧ диапазонов применяют инфрадииный прием. В инфрадине fnv>f<:max в отличие от обычного приема, где fnpi<fc. Инфрадинный прием имеет некоторые преимущества: побочный канал приема иа промежуточной частоте находится вне диапазона частот приемника, за верхней границей этого диапазона расположена и частота зеркального канала. Это позволяет упростить частотно-избирательные входные цепи приемника, реализовав их в качестве фильтра нижних частот с частотой среза, равной fcma*-. Схема инфрадинного приемника применена в авиационной радиостанции Карат [11]. Иногда для полного подавления зеркального капала применяют балансные преобразователи, в которых смесители подключены к гетеродину через фазовращатели [10]. Схемы преобразователей. В зависимости от вида нелинейного элемента ПЧ подразделяются на диодные, транзисторные, интегральные. По числу нелинейных элементов НЭ преобразователи -бывают простые (1 НЭ), балансные (2 НЭ), кольцевые (4 НЭ). Преобразование осуществляется без усиления сигнала (на диодах) и с усилением (на транзисторах). ![]() Рис. 6.19. Схема ПЧ с совмещенным гетеродином Транзисторные преобразователи частоты выполняются по схеме с отдельным или совмещеины.м гетеродином. Преобразователи с совмещенным гетеродином применяются в приемниках, где не требуется высокой стабильности частоты гетеродина, так как обеспечить оптимальный режим транзистора для генерирования и для преобразования частоты крайне сложно. Схема такого преобразователя показана на рис. 6.19. Необходимые для самовозбуждения амплитудные и фазовые соотношения достигаются за счет индуктивной связи между коллекторной и эмиттерной цепью. Наиболее часто применяются преобразователи с отдельным гетеродином. Нелинейный элемент (транзистор) включается по схеме с общим эмиттером. Такая схема позволяет получить больший коэффициент преобразования. Напряжения Uc и f/r можно подавать на один электрод транзистора (рис. 6.20, а) либо иа разные (рис. 6.20,6). Предпочтительнее на разные, поскольку это ослабляет взаимное влияние цепей радиотракта и гетеродина, уменьшает уровень паразитного излучения fnp через антенну, что крайне важно для электромагнитной совместимости радиосредств. Следует отметить, что даже при подаче Uc и Ur на разные электроды транзистора связь между цепями раднотракта и гетеродина сохраняется через сопротивление база - эмиттер. Более высокую степень развязки целей радиотракта и гетеродина можно получить, применяя в качестве нелинейных элементов ПЧ полевые транзисторы, лучше двухзатворные. Вариант схе- ![]() Рыс. 6.20. Схемы ПЧ с отдельным гетеродином: л - и^ и подаются на базу; б - подается ив базу, в f - на эмнттер Рис. 6.21. Схема ПЧ на-двухзатворном полевом транзисторе МЫ такого преобразователя дан па рис. 6.21. Кроме того, преобразователи на полевых транзисторах по своим шумовым и нелинейным свойствам превосходят преобразователи на биполярных транзисторах. Необходимо отметить, что коэффициент усиления в режиме пре образования значительно (примерно в 4 раза) меньше, чем в усилительном режиме. Увеличение напряжения гетеродина возможно только в пределах линейного участка изменения крутизны смесителя от напряжения, в противном случае появляются дополнительные побочные каналы приема. В связи с этим в качестве смесителей применяют транзисторы, у которых зависимость крутизны от напряжения имеет широкий участок, близкий к прямолинейному, и подают иа смеситель U, не выходящие за пределы этого участка. В настоящее время для преобразования частоты широко используются интегральные схемы ИС, представляющие собой дифференциальные каскады или аналоговые перемножители [10]. Пример такого преобразователя на базе ИС типа К175УВЧ (дифференциальный усилитель) приведен на рис. 6.22. Диодные ПЧ являются пассивными преобразователями (за исключением ПЧ на туннельных диодах), кроме того, они относяТу ся к классу взаимных цепей, т. е. ток в диоде общий для входной НГ75УВи Iff Tj Рис. 6.22. Схема ПЧ на ИС типа К175УВ4 ![]() Рис. 6.23. Схема диодного ПЧ и выходной цепей поэтому они мало применяются в приемниках СЧ, ВЧ диапазонов. Однако в диапазонах УВЧ, СВЧ диодные преобразователи применяются очень широко. Вариант схемы диодного преобразователя частоты показан на рис. 6.23. Существует много разновидностей схем диодных ПЧ, отличающихся друг от друга своей конструкцией. На длинноволновом участке УВЧ диапазона смесительные диоды используются совместно с коаксиальными линиями (рис. 6.24,а). В более коротковолповом участке УВЧ диапазона и в СВЧ диапазоне диоды размещаются в объемных резонаторах в пучности напряжения частоты сигнала (рис. 6.24,6). Как правило, смесительные диоды работают без начального смещения. Нагрузкой преобразователя служит фильтр, настроенный на fnp. В качестве диодных преобразователей используют туннельные диоды, которые можно отнести к классу активных преобразователей, если использовать участок вольт-амперной характеристики с отрицательным сопротивлением. Это дает возможность несколько уменьшить коэффициент шума преобразователя. Простым диодным преобразователям свойственны определенные недостатки: контуры, настроенные на частоты fc и fr, включены последовательно, что делает взаимозависимой их насТройку и может вызвать захватыва1ше частоты гетеродина сигналом; имеет место заметное излучение частоты fr антенной приемника, что осложняет электромагнитную совместимость радиосредств; 2< сэ -Щ ![]() Рнс. 6.24. Схемы СВЧ диодного ПЧ: о-с коаксиальноА линией; 6 -с объемным резонатором Рис. 6.25. Схема балансного диодного ПЧ шумы гетеродина попадают на вход ПЧ, что снижает чувствительность приемника. Указанные недостатки мог>т быть устранены применением балансных и кольцевых преобразователей. Смеситель балансного преобразователя (рис. 6.25) состоит из двух диодов, пк.1юченны.т синфазно относительно Ur и противофазио относительно Uc. Сигнал Ur включен к средним точкам контурных катушек Ls н Ц, благодаря чему передача Ur в антенную цепь устраняется и уменьшается напряжение гнумов гетеродина в контуре, настроенном на fnp. Благодаря двухтактной схеме включения контура fnp напряжение на выходе балансного диодного преобразователя в 2 ра за выше, чем у небалансного ПЧ. Достаточно большую развязку цепей сигнала и гетеродина, а также подавление побочных эффектов преобразования имеют кольцевые преобразователи (рис. 6.26). Кольцевой преобразователь представляет собой два балансных преобразователя, у которых выходные зажимы включены параллельно и противофазио. Такие ПЧ применяются на сраыштсльно низких частотах (до 100 МГц) из-за сложности симметрирования схемы. Гетеродином называется вспомогательный генератор гармонических колебаний, участвующий в процессе преобразования частоты. Б качестве гетеродина может применяться как простейшая ![]() Рис. 6.26. Схема кольцевого ПЧ 190 схема генератора с самовозбуждением, так и сложные схемы с дополнительными цепями обратных связей, специальные схемы, формирующие сетку фиксированных частот (синтезаторы). Основные требования к гетеродину: возможность пол^чения заданных частот в рабочем диапазоне, высокая стабильность генерируемых колебаний, постоянство амплитуды Ur, минимальный уровень гармонических составляющих. Простые схемы гетеродинов могут быть реализованы на транзисторах на низких частотах, в диапазоне СВЧ применяются отражательные клистроны, туннельные диоды. Простые схемы генераторов подробно рассмотрены в гл. 5, в том числе и с применением кварцев. Сложные схемы гетеродинов в настоящее время строятся по методу прямого или косвенного синтеза частот [12]. Метод прямого синтеза заданной сетки частот гетеродина может быть реализован путем комбинации гармоник стабильных опорных частот и их преобразований. Метод косвенного синтеза основан на применении делителей частоты в кольце фазовой автоподстройки частоты. Несмотря на относительную сложность схем синтезаторов частоты, они находят широкое приме11ение благодаря тому, что могут быть построены полностью па ИС, позволяют получить сигнал с высокой спектральной частотой, обеспечить дистанционное и автоматическое управление настройкой приемника. КОНТРОЛЬНЫЕ ВОПРОСЫ 1. Каково назначение преобразователей частоты? 2. Что такое побочные каналы приема? 3. Какими соображениями руководствуются прн выборе величины промежуточной частоты? 4. Для чего применяют двойное преобразование частоты? 5. Каковы преимущества схем с отдельным гетеродином перед схемами с совмещенным гетеродином? 6. Какие преимущества у балансного диодного преобразователя по сравнению с простым диодным преобразователем? 7. Каковы особенности смесителей СВЧ диапазона? 8. Что такое синтезатор частогы? 6.5. УСИЛИТЕЛИ ПРОМЕЖУТОЧНОЙ ЧАСТОТЫ Назначение, основные показатели. Усилители промежуточной частоты УПЧ предназначены для усиления сигнала до величины, необходимой для нормальной работы детектора, и обеспечения необходимой избирателыгости по соседнему каналу. В диапазоне СВЧ при отсутствии УРЧ важно обеспечить минимальный коэффициент шума УПЧ, так как он в сильной степени влияет на чувствительность приемника в целом. Как правило, УПЧ имеют фик- |
© 2025 Constanta-Kazan.ru
Тел: 8(843)265-47-53, 8(843)265-47-52, Факс: 8(843)211-02-95 |