Главная Бухгалтерия в кармане Учет расходов Экономия на кадровиках Налог на прибыль Как увеличить активы Основные средства
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

сированную настройку на одну из частот диапазона 100 кГц... 200 МГц и позволяют получить коэффициент усиления порядка 10*... 10 при полосе пропускания от нескольких сотен герц до десятков мегагерц. Усилители промежуточной частоты характеризуются теми же показателями, что и усилители радиочастоты: коэффициентом усиления, избирательностью, коэффициентом шума, устойчивостью и надежностью работы, массогабаритными размерами. Усилитель промежуточной частоты содержит несколько каскадов усиления, нагрузкой которых могут быть одиночные резонансные контуры, двухконтурные полосовые фильтры и фильтры сосредоточенной избирательности ФСИ. В широкополосных УПЧ применяют пары и тройки расстроенных каскадов. -

Тракт УПЧ может быть реализован с распределенной или сосредоточенной избирательностью. При распределенной избирательности каскады УПЧ резонансные. При сосредоточенной избирательности нагрузкой одного из каскадов является ФСИ, а остальные могут быть и!ирокополосными. Возможно построение всего тракта УПЧ широкополосным, а ФСИ включается в качестве нагрузки преобразователя.

Различные схемы построения тракта УПЧ. Многокаскадные УПЧ, с одиночными контурами, настроенными на одну частоту, применяют крайне редко в силу того, что у них невысокое предельное значение произведения /СэД^..р. Практически оно ограничс но полосой не более 3 МГц при коэффициенте усиления порядка 10. Кроме того, коэффициент прямоугольности таких усилителен также недостаточно высок. Для однокаскадного усилителя /Спол-- 10; при числе каскадов пять /fno.i=3,2, что явно недостаточно для обеспечения высокой избирательности.

Более высокие качественные показатели (Afnp; Ко, Кп) имеют полосовые усилители, выполненные по двухконтурной схеме или по одноконтурной с взаимно расстроенными каскадами.

В схеме двухконтурного полосового усилителя на транзисторе (рис. 6.27) контура L1C2 и UC3 образуют полосовой фильтр. Связь


Рнс. 6.27. Схема двухконтурного полосового усилителя

контуров с транзистором автотрансформаторная, что необходимо для согласования резонансного сопротивления контуров с малым входным и выходным сопротивлением транзистора. Связь между контурами трансформаторная. Форма частотной характеристики такого усилителя в сильной степени зависит от фактора связи р = = /Ссв/э. При р<1 (слабая связь) частотная характеристика одногорбая; при р=1 (критическая связь) она имеет наиболее плоскую вершину и максимальное усиление; при р> 1 (сильная связь) она двухгорбая.

Наилучшая прямоугольность формы резонансной кривой получается при р>1, когда неравномерность усиления в пределах полосы пропускания не превышает заданного значения. На практике также применяют критическую связь (Р=1). При этом упрощается настройка контуров и фазовая характеристика приближается к линейной.

В усилителе промежуточной частоты с парами расстроенных каскадов берется п каскадов, кратное двум. Контур одного каскада каждой пары настраивается на частоту fu меньшую средней частоты полосы пропускания /о, а контур другого каскада - на частоту fz, большую /о- Результирующая частотная характеристика в зависимости от обобщенной настройки = (/i-/2)/(/oQ) мо-жот быть одногорбой при Ь<1 или двухгорбой при Ь>1. При Ь = 1 она имеет плоскую вершину (рис. 6.28). Симметрия результирующей характеристики обеспечивается при равенстве расстроек и полос пропускания всех пар контуров. Полоса пропускания такого усилителя в 2 раза шире, чем у усилителя с одинаково настроенными каскадами, при том же усилении и прочих равных условиях. Чаще всего применяется расстроенная двойка при Ь=1, так как у такой пары более линейна фазовая характеристика.

В усилителе, состоящем из трех одноконтурных каскадов, каждый из которых настроен на три разные частоты, можно получить еще более широкую полосу пропускания при заданном усилении, чем в усилителе расстроенной двойкой . Общее число каскадов в



Рис. 6.28. Зависимость частотной характеристики от расстройки ( расстроенная двойка ) 13-1140

Рис. 6.29. Зависимость частотной характеристики от расстройки ( расстроенная тройка>)



MC, Hj

МСгП I.



Рис. 6.30. Схемы фильтров сосредоточенной избирательности: с -на колебательных контурах; 6 - электромеханические; в -кварцевые

УПЧ ДОЛЖНО быть Кратно трем. При этом одни из контуров тройки настраивается на среднюю частоту полосы пропускания усилителя, а два других образуют симметрично распространенную пару (рис. 6.29). Форма результирующей частотной характеристики расстроенная тройка определяется величиной обобщенной

расстройки между контурами. При Ь<:УЗ она имеет один максимум, а при &>УЗ - три. Ординаты всех максимумов будут равны, если затухания контуров, расстроенных относительно fo, будут равны, а затухание контура, настроенного на частоту fo, будет в 2 раза больше.

Наибольшее распространение получили УПЧ с ФСИ. Применение ФСИ позволяет реализовать высокую избирательность тракта УПЧ при хорошей равномерности усиления в заданной полосе частот. Фильтр сосредоточенной избирательности (рис. 6.30) включается на входе УПЧ между транзисторами смесителя и первого каскада УПЧ. В качестве ФСИ применяют: LC-фильтры различной сложности, электромеханические, кварцевые, пьезокерами-ческие фильтры и фильтры на поверхностных акустических волнах ПАВ.

Многозвенные LC-фильтры (рис. 6.30, а) состоят из ряда колебательных контуров, связь между которыми может быть трансформаторной или емкостной. Они обеспечивают полосу пропускания в пределах Afnp-(0,01 ... 0,5) fo. Число звеньев обычно не превышает пяти. В приемниках специального назначения число звеньев может достигать 9-13.

Электромеханические фильтры ЭМФ (рис. 6.30,6) представляют собой последовательное соединение магннтострикционных резонаторов MP, возбуждаемых с помощью электромеханических преобразователей П; магнитострикцнонные резонаторы (пластинки, стержни, диски) выполняются с высокой точностью из спенн-194

альпых сплавов никеля и являются основными фильтрующими элементами схемы. По своим свойствам они эквивалентны колебательному LC-контуру с высокой добротностью (Q>5000). Резонаторы связаны между собой посредством упругих никелевых стержней С, действие которых эквивалентно емкости Сев. Преобразователь представляет собой катушку индуктивности, внутри которой Помещен стержень из магннтострикционгюго материала, находящийся в постоянном магнитном поле.

При протекании через катушку L\ тока высокой частоты в MCi возникают продольные механические колебания с частотой изменения тока в катуите. Эти колебания возбуждают MP и через упругие связи передаются в МС2, где осуществляется обратное преобразование механических колебаний в электрические.

Электромеханические фильтры обеспечивают высокую избира-тельност!. по соседнему каналу, порядка 60 дБ, затухание в полосе пропускания 3...5 дБ, полосу пропускания в пределах (0,002... 0,005)fo, имеют малые габариты и хорошую температурную стабильность.

Кварцевые фильтры (рис. 6.30, е) применяют при приеме узкополосных сигналов порядка сотен или десятков герц. Кварцевый фильтр представляет собой пластину кристалла кварца, помещенную между двумя металлическими электродами. Обычно металлический слой наносят иа поверхность кварца. Кварцевая пластина обладает пьезоэлектрическим эффектом: при механическом воздействии на ее поверхности появляются электрические заряды (прямой пьезоэлектрический эффект), при действии электрического поля в пластине возникают механические деформации (обратный пьезоэлектрический эффект). Кварцевая пластина KB обладает резонансной частотой механических колебаний. Если собственная частота механических колебаний пластины совпадает с частотой переменного напряжения, прикладываемого к пластине, то наступает явление резонанса. Кварцевая пластина при этом эквивалентна колебательному контуру с очень малым затуханием (добротность порядка 10*... 10) и высокой стабильностью частоты (1 ...2)-10-6.

Пьезоэлектрические фильтры выполняются на пьезоэлектрической подложке нанесением на нее электродов. Такие фильтры просты в изготовлении, обладают малым затуханием в полосе пропускания и высоким коэффициентом прямоугольности. Пьезокерамн-ческие фильтры ФП1П-049 имеют и1ирину полосы пропускания на уровне 6 дБ в пределах 150... 200 кГц при неравномерности в полосе пропускания не более 3 дБ и затухании не более 10 дБ.

Фильтры на поверхностных акустических волнах представляют собой пьезоэлектрическую подлохку (кварц, ниобат лития), на которую нанесены пленочные преобразователи, образующие

13* . 19£



+ - + -

ф

Рис. 6.31. Фйльтры ffa ПАВ:

а - гребенчатой структуры; б - с фазирующей цепочкой

встрёчно-штыревую (гребенчатую) структуру штырей чередующейся полярности. Шаг штыревых электродов этой структуры равен половине длины возбудителей ПАВ, а их ширина - расстояние между ними (рис. 6.31,а). В таком фильтре П.АВ распространяется в обе стороны от преобразовагеля. Для реализации однонаправленного распространения ПАВ фильтр строят из двух преобразователей, расположенных на расстоянии Я(К-г1/4), где К - целое число, и включают между ними фазирующую цепочку (рис. 6.31,6). Типовые параметры фильтров на ПАВ: широкополосный fo=60 МГц, А/=12 МГц, d=16 дБ; узкополосный fo = = 46 МГц, Д/ = 240 кГц, d= 12 дБ.

Пьезокерамические фильтры и фильтры на ПАВ применяют до статочно широко благодаря возможности получить, изменяя конфигурацию преобразователя и число штырей в нем, самые разнообразные характеристики высокого качества, кроме того, при их изготовлении методами интегральной технологии обеспечиваются хорошая воспроизводимость характеристик, высокая стабильность, надежность.

КОНТРОЛЬНЫЕ ВОПРОСЫ

1. Каковы особенности усилителей промежуточной частоты?

2. Чем отличается частотная характеристика одноконтурного усилителя от полосового?

3. Какой вид имеет частотная характеристика расстроенной двойки и расстроенной тройки ? Почему?

4. Что такое фильтр сосредоточенной избирательности и где он включается в TpdKT УПЧ?

5. Назовите основные тнпы ФСИ и дайте нх краткую характеристику.

6.6. ДЕТЕКТИРОВАНИЕ

Амплитудные детекторы. Детекторы предназначены для преобразования модулированного сигнала в напряжение, изменяющееся по закону модуляции. В зависимости от вида передаваемого сигнала различают амплитудные АД, частотные ЧД, фазовые ФД и импульсные ИД детекторы.


с

Л-F Л for

Рис 6.32. Вид и спектр сигнала в АД: а - на входе АД; б - на выходе АД

Амплитудный детектор - это устройство, на выходе которого создается напряжение, изменяющееся по закону модуляции амплитуд входного гармонического колебания. Пусть на вход АД действует гармоническое колебание, модулированное по амплитуде одним током (частота F). Такое колебание состоит из трех составляющих: несущего колебания f с амплитудой f/и и двух боковых составляющих fv.-F и /..-bf с амплитудами 0,5mi/ , где т -ко-эфффициент глубины модуляции. Пос^те детектирования такого колебания на выходе АД будут две составляющие: низкочастотная с частотой F и амплитудой Uf и постоянная Сдо на частоте /=0. Вид и спектр сигнала на входе и выходе АД показаны на рис. 6.32.

Основные параметры, характеризующие работу АД, следующие:

коэффициент передачи детектора /Сд -это отношение амплитуды выходного напряжения Uf к амплитуде огибающей входного модулированного напряжения ш1/и:

(6.3)

входное сопротивление Rbx - это эквивалентное сопротивление, которое потребляет от источника сигнала ту же мощность, что и детектор;

детекторная характеристика - это зависимость приращения выпрямленного напряжения детектора от амплитуды высокочастотного напряжения, подводимого к его входу;

Уровень линейных и нелинейных искажений, зависящий от линейности детекторной характеристики и наличия инерционных элементов (в основном емкостей) в тракте детектирования.



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

© 2024 Constanta-Kazan.ru
Тел: 8(843)265-47-53, 8(843)265-47-52, Факс: 8(843)211-02-95