Разбивка диапазона частот на поддиапазоны

Диапазон рабочих частот приемника разделяют на поддиапазоны, если коэффициент перекрытия диапазона приемника больше коэффициента перекрытия диапазона применяемых резонансных систем с переменной настройкой, а также если требуется получить более высокие и постоянные по диапазону чувствительность и избирательность, более плавную настройку, большую точность частоты настройки приемника. При этом необходимо учитывать, что при увеличении числа поддиапазонов усложняется схема, конструкция и эксплуатация приемника, возрастает его объем и масса, уменьшается надежность, удорожается производство, увеличивается время перестройки приемника.

Известны три способа разделения диапазона рабочих частот на поддиапазоны:

1) класс приемника, его назначение и условия эксплуатации;

2) диапазон рабочих частот и способ перестройки приемника в поддиапазонах;

3) вид структурной схемы профессионального приемника, выбранной исходя из требований к стабильности настройки;

4) вид системы установки и индикации частоты настройки.

Оценка диапазона рабочих частот проводится по коэффициенту перекрытия диапазона

где ¦_0min и ¦_0max – минимальная и максимальная рабочие частоты приемника.

Количество поддиапазонов в профессиональном приемнике следует выбирать тем большим, чем выше по частоте расположен диапазон рабочих частот приемника.

Наибольшее распространение получили два способа разбивки диапазона: равных коэффициентов поддиапазонов и равных частотных интервалов.

При разделении диапазона рабочих частот приемника на поддиапазоны по способу равных коэффициентов поддиапазона контуры тракта СЧ содержат минимальное число элементов, просты по схеме и конструкции. Для сопряжения настроек контуров тракта СЧ и гетеродина в контуры гетеродина приходится включать дополнительные элементы, что снижает стабильность частоты гетеродина.

При разделении по способу равных частотных интервалов резко возрастает число поддиапазонов, и, следовательно, усложняются схема и конструкция приемника. Однако при таком способе разделения легче выполнить требования к точности установки частоты на верхних поддиапазонах.

Переход с одного поддиапазона на другой осуществляется при помощи переключателя диапазонов, который может приводиться в действие вращающейся ручкой, имеющей несколько фиксированных положений, клавишами, кнопками или каким-либо иным способом.

Регулировка усиления

Напряжение полезного сигнала на входе радиоприемника изменяется вследствие явления замирания радиоволн, приема сигналов радиостанций, расположенных на различных расстояниях от радиоприемника и имеющих различную мощность и т.п. напряжение входного сигнала может изменяться в очень больших пределах, от 100 – 120 дБ (10⁵ – 10⁶ раз). Для обеспечения нормальной работы оконечных устройств и защиты от перегрузки в радиоприемниках применяются ручные и автоматические регулировки усиления (АРУ), поддерживающие приблизительно постоянство уровня выходного напряжения.

Ручные регулировки усиления позволяют обеспечить нормальную работу приемника лишь при очень медленных изменениях уровня входного сигнала, например, при переходе от приема одной станции к другой.

При более высоких скоростях изменения уровня сигнала, например за счет замираний, необходимо использовать АРУ.

Рассмотрим способы осуществления регулировки усиления каскадов. В общем случае, коэффициенты усиления каскадов УРЧ и УПЧ пропорциональны крутизне усилительного прибора S, коэффициентам включения m₁ и m₂, а также эквивалентному сопротивлению избирательной цепи :

резонансный коэффициент усиления по напряжению одноконтурного УРЧ

,

где - характеристическое сопротивление контура;

- эквивалентная добротность контура усилителя с учетом шунтирующего действия выходной проводимости усилительного прибора и входной проводимости следующего каскада на частоте ;

- частота, на которой определяется резонансный коэффициент усиления ;

- индуктивность контура;

- емкость контура.

Следовательно, усиление каскада можно изменять воздействием на величины , , и . В соответствии с этим в приемнике могут быть применены следующие виды регулировки усиления:

- изменением режима питания усилительных приборов по постоянному току, что приведет к изменению их крутизны – режимные регулировки;

- изменением эквивалентной добротности контуров избирательных цепей;

- изменением коэффициента передачи управляемых высокочастотных делителей напряжений (аттенюаторов);

- изменением величины отрицательной обратной связи.

Рассмотрим их подробнее.

Режимные регулировки. Регулировка усиления обеспечивается в этом случае изменением крутизны усилительного прибора за счет изменения его режима по постоянному току. Эту регулировку можно осуществить в достаточно больших пределах изменением напряжения или тока в цепи любого электрода усилительного прибора. Однако для регулировки приходится использовать нелинейный участок характеристики усилительного прибора, что может привести к ухудшению линейности и шумовых свойств усилителя. Кроме того, необходимо учитывать, что в процессе режимной регулировки происходит изменение входной и выходной проводимостей усилительного прибора. Эти изменения могут привести к расстройке избирательных цепей, а также к расширению или сужению полосы пропускания. Наиболее широко распространена регулировка изменением напряжения в цепи управляющего электрода.

Регулировка изменением эквивалентной добротности контуров. Осуществляется она путем шунтирования контуров переменными сопротивлениями, в качестве которых используются диоды и варисторы. Регулирование сопровождается изменением полосы пропускания каскада и ухудшением избирательных свойств приемника. Поэтому такой способ используется очень редко.

Регулировка с помощью управляемых высокочастотных делителей. Осуществляется путем введения между каскадами тракта приема специальных элементов регулировки усиления, которые представляют собой высокочастотные делители напряжений с переменными коэффициентами деления и . При таком способе режим усилительных приборов по постоянному току в процессе регулирования не изменяется. Это позволяет получить более линейный режим каскада и меньший уровень шума.

Регулировка изменением величины отрицательной обратной связи.. Коэффициент усиления каскада, охваченного отрицательной обратной связью, существенно зависит от коэффициента обратной связи b. Изменяя величину b, например, шунтированием сопротивления обратной связи с помощью диода, сопротивление которого изменяется под воздействием управляющего напряжения, можно регулировать усиление каскада. Необходимо учитывать, что при увеличении коэффициента обратной связи увеличивается входное сопротивление регулируемого каскада, а следовательно, увеличивается усиление предыдущего каскада и пределы регулировки уменьшаются. Этот вид регулировки можно рекомендовать для первых каскадов приемника, так как с увеличением глубины обратной связи при увеличении уровня принимаемого сигнала улучшается линейность регулируемого каскада. Однако надо учесть, что коэффициент шума каскада при увеличении глубины отрицательной обратной связи увеличивается.

В каких же каскадах приемника целесообразно осуществлять регулировку усиления и где ее применение нежелательно? Прежде всего, желательно было бы осуществлять регулировку усиления первого каскада приемника, чтобы предотвратить перегрузку последующих каскадов. Однако этому препятствует требование сохранения линейности и малых шумов приемника, так как первый каскад в значительной степени определяет в значительной степени определяет нелинейные свойства всего приемника для помех с относительно большими расстройками. Регулировка усиления последнего каскада УПЧ также применяется редко, потому что напряжение сигнала на его входе достигает больших велчин и регулировка будет сопровождаться большими нелинейными искажениями. Регулировка в преобразователях частоты также нежелательна, так как может ухудшиться стабильность частоты гетеродина.