Лекция No12

Тема:„Преобразуване на честота и суперхетеродинно приемане“

Текстът на лекцията по дисциплината:"Теория на електрическата комуникация"

Обсъдени и приети на заседание на катедрата

протокол № ___ от "___" ___________ 200__г.

Калининград 2012 г. Лекция № 12

по дисциплина:"Теория на електрическата комуникация"

„Честотно преобразуване и суперхетеродинно приемане“

В общия случай RPU е предназначен за целенасочено извличане, преобразуване и използване на енергията от електрически (електромагнитни) трептения на мястото на приемане.

В комуникационния канал, както във всяка друга информационна система, приемното устройство изпълнява функциите на обратна трансформация на получения сигнал в съобщение с възможно най-голяма вярност. На входа на RPU се приемат радиосигнали със слабо ниво, полезни и смущаващи. Към товара трябва да се подадат подходящо преобразувани полезни сигнали с достатъчно високо ниво и приемливо качество. От тук следват основните функции на RPU, като:

Демодулация (откриване)– преобразуване на радиосигнал в аналог на предавания първичен сигнал;

Селективност– избор на полезен сигнал и затихване на смущаващ сигнал;

Усилване– увеличаване на мощността на сигнала поради енергията на локални източници.

Хетеродине генератор с ниска мощност на електрически трептения, използван за преобразуване на честотите на сигнала в суперхетеродинни радиоприемници, приемници за директно преобразуване, вълномери и др.

Първоначално радиоприемникът се нарича локален осцилатор, в който има допълнителен високочестотен генератор, настроен на честота, близка до честотата на приемания сигнал, което повишава чувствителността на радиоприемника. По-късно, след изобретяването на суперхетеродина,този генератор започва да се нарича локален осцилатор.

Тези функции се изпълняват в приемника с помощта на демодулатори (детектори), селективни вериги (филтри) и усилватели.

Според конструкцията на радиотрасата се разграничават RPU с директно усилване и суперхетеродинен тип. Съвременните професионални RPU са изградени по суперхетеродинна схема.

В днешната лекция ще бъдат разгледани основните принципи на изграждане на суперхетеродинни радиоприемници, ще бъде показана ролята на честотните преобразуватели при реализацията на RPU схеми.

1. Принципът на суперхетеродинното приемане

В суперхетеродинен RPU основната селективност и основното усилване в радиотраекторията се извършват при определена постоянна междинна честота

(Фигура 1.1).

Тази междинна честота се формира в смесителя с помощта на локален осцилатор (локален осцилатор), който се настройва синхронно с настройката на приетия честотен път в съответствие с (1.1).

синхронно променящи се количества.

В този случай приетият честотен път изпълнява функциите на преселекция и усилване и се наричапреселектор.

Фигура 1.1 Принцип на суперхетеродинно приемане

В суперхетеродин при постоянна междинна честота е сравнително лесно да се получи необходимото усилване и висока селективност на детектора чрез настройка на преселектора в широк честотен диапазон.

Такъв RPU изисква въвеждането на мерки за осигуряване на синхронна настройка на преселектора и локалния осцилатор - сдвояване на техните настройки, което усложнява RPU.

Въвеждането на честотата на локалния осцилатор като носител на сигнала по време на честотното преобразуване води до влиянието на неточността и нестабилността на получената междинна честота. Прилагане на мерки за осигуряване на висока честотна точност и стабилност, необходими запровеждането на висококачествени комуникации без търсене и настройка доведе до появата на сложни хетеродинни вериги - специални пътеки за стабилизиране на честотата, включително високо стабилни референтни осцилатори и синтезатори.

Въвеждането на нелинейна каскада в пътя -смесителводи до появата в него, в допълнение към основния, полезен продукт на преобразуване (IF сигнал), на други, вредни продукти на преобразуване (честота на страничния приемен канал)

Основните приемащи странични канали са каналътизображениеи каналътмеждинначестота. Способността да се осигури висока чувствителност и селективност при работа в широк честотен диапазон определя широкото използване на суперхетеродин в конструкцията на RPU, а борбата с многобройните недостатъци, присъщи на суперхетеродина, генерира много различни схемни решения за неговото изграждане.

Голям принос в теорията на честотното преобразуване направиха нашите учени,V.A. Котелников, Сифоров, Слепян, Гуткин.

За осъществяване на процеса на преобразуване на честотата е необходимо устройство, което изпълнява операцията по умножаване на сигналите (функциите). Фазовите съотношения на честотите

нямат никакъв ефект върху резултатите от процеса на преобразуване на честотата. Спектърът на сигнала от всякакъв вид модулация винаги се запазва.

Умножителите на сигнал (честота) в суперхетеродинен RPU се наричат смесители.

Честотно преобразуванеозначава прехвърляне на спектъра на полезен информационен сигнал наляво или надясно по честотната ос с определена постоянна стойност при запазване на структурата на сигнала.

Честотното преобразуване от спектрална гледна точка е линеен трансфер на спектъра на сигнала от една честотна област в друга честотна област (линеен трансфер, т.е. без промяна на структурата на сигнала).

Честотното преобразуване може да бъде:разлика и сума.

По време на преобразуване на разликатачестотата