Глава IX. РАДИОВЕЩАТЕЛЬНЫЕ ПРИЕМНИКИ - Справочник молодого радиста © Издательство «Высшая школа»

Глава IX. РАДИОВЕЩАТЕЛЬНЫЕ ПРИЕМНИКИ


§ 53. Основные качественные показатели приемников


В соответствии с рекомендациями Международного консульта­тивного комитета по радио (МККР) спектр радиочастот делится на диапазоны, которые приведены в табл. 133.

Важнейшими,качественными показателями являются следующие.

^ Диапазон принимаемых частот — область частот, в пределах ко­торой возможен прием радиостанций на данный приемник. Участки частот (волн), отведенные для радиовещания, принято называть длинноволновым ДВ (150 — 408 кГц или 2000 — 735 м), средневолно­вым СВ (525 — 1605 кГц или 571,4 — 186,9 м), коротковолновым KB (3,95 — 12,1 МГц или 75,9 — 24,8 м) и ультракоротковолновым УКВ (65,8 — 73 МГц или 4,56 — 4,11 м) диапазонами. В приемниках выс­шего класса KB диапазон разделен на несколько поддиапазонов (растянутые диапазоны), перекрывающих отдельные интервалы диа­пазона (25; 31; 41; 49 и 75 м), в пределах которых ведутся передачи.

^ Номинальная выходная мощность — наибольшая электрическая мощность сигнала, которая подводится к головке громкоговорителя приемника при заданной величине нелинейных искажений. Выход­ная мощность портативных транзисторных 10 — 150 мВт. сетевых ламповых радиовещательных приемников 0,5 — 10 Вт. Ооычно вы­ходная мощность достигает номинальной величины лишь в моменты действия сильных звуков.


Таблица 133

Наименование

Границы диапазона

радиочастот

радиоволн

радиочастот

радиоволн

Очень низкие

Мириаметровые

3 — 30 кГц

100 — 10км

Низкие

Километровые (длинные ДВ)

30 — 300 кГц

10 — 1 км

Средние

Гектометровые (средние CВ)

300 — 3000 кГц

1000 — 100м

Высокие

Декаметровые (короткие KB)

3 — 30,МГц

100 — 10м

Очень высокие

Метровые

30 — 300 МГц

10 — 1м

Ультравысокие

Дециметровые

300 — 3000 МГц

100 — 10см

Сверхвысокие

Сантиметровые

3 — 30 ГГц

10 — 1см

Крайне высокие

Миллиметровые

30 — 300 ГГц

10 — 1 мм

Гипервысокие

Деци миллиметровые

300—3000 ГГц

1 — 0,1 мм


^ Номинальное выходное напряжение — эффективное звуковое напряжение на громкоговорителе, соответствующее номинальной вы­ходной мощности.

Чувствительность с антенного входа приемника характеризуется минимальной величиной эдс сигнала в антенне, при которой обеспе­чивается получение нормальной выходной мощности при отношении сигнал/шум не менее 20 дБ (10 раз). Для радиовещательных при­емников чувствительность составляет десятки — сотни микровольт. При малом значении эдс полезного сигнала могут оказаться соизме­римыми уровни принимаемого сигнала и собственных шумов на вы­ходе приемника. Практически хороший прием сигналов обеспечивав ется при отношении сигнал/шум на выходе приемника более десяти.

Кроме чувствительности с антенного входа различают чувстви­тельность с гнезд звукоснимателя. Она характеризуется напряжением низкой частоты, которое нужно подать на эти гнезда, т.е. на вход УНМЧ приемника, чтобы на его выходе получить номинальную вы­ходную мощность. Для большинства приемников чувствительность со входа звукоснимателя 250 мВ.

^ Избирательность по соседнему каналу определяет способность приемника ослаблять сигналы мешающих радиостанций, работающих на частотах, близких к частоте принимаемой радиостанции. Несущие частоты радиовещательных станций, работающих на KB, СВ и ДВ, отличаются примерно на ЦО кГц, вследствие чего в приемнике при высокой его чувствительности наряду с частотой основного сигнала могут прослушиваться сигналы соседних по частоте радиостанций. Поэтому избирательность по соседнему каналу определяется ослаб-ленцем сигнала (выраженным в децибелах) при расстройке приемника на ±10 кГц при приеме амплитудно-модулированных AM сигналов в диапазонах ДВ, СВ, KB или на ±250 кГц при приеме частотно-модулированных ЧМ сигналов в диапазоне УКВ.



^ Рис. 108. Кривая избирательности приемника

Избирательность приемника изображается графиком, выражаю­щим изменение чувствительности приемника при расстройке контуров относительно частоты приема (рис, 108). Приемник с такой кривой избирательности имеет на резонансной частоте fp максимальную чув­ствительность 25 мкВ, а при расстройке контуров ±10 кГц от резо­нансной частоты чувствительность ухудшается до 1000 мкВ, т.е. в 40 раз.

Избирательность приемника по зеркальному каналу показывает, во сколько раз чувствительность приемника к сигналу на зеркальной частоте меньше чувствительности к сигналу основной частоты приема. Наряду с основной частотой приема супергетеродинный прием­ник может принимать сигналы радиостанций, частота которых отли­чается от частоты прини­маемого сигнала на удвоен­ную промежуточную часто­ту приемника. Предполо­жим, что несущая частота принимаемой радиостанции 2535 кГц. Для получения промежуточной частоты 465 кГц гетеродин прием­ника настроен на 3000 кГц. В этом случае частота 3465 кГц других радиостан­ций, отстоящая от частоты гетеродина на 3465 — 3000 = 465 кГц или от час­тоты принимаемого сигнала на удвоенную промежуточ­ную частоту (3465 — 2535 = 2-465 кГц), тоже может быть принята приемником и создает зеркальную по­меху.



^ Рис. 109. Частотная характеристика УНМЧ при­емника

Ослабление зеркальных помех осуществляется резонансными контурами входных устройств и усилителей радиочастот УРЧ, вклю­ченных до преобразователя и настраиваемых на частоту принимае­мой станции.

^ Полоса пропускаемых частот оценивается по частотной характе­ристике. Отдельные каскады приемника неодинаково усиливают при­нимаемые частоты, что вызывает появление частотных искажений. Величину частотных искажений оценивают по частотным характерис­тикам, выражающим зависимость усиления от частоты.

Различают частотные характеристики усилителя низкой частоты УНЧ, высокочастотной части приемника (включающей УРЧ, преоб­разователь и усилитель промежуточной частоты УПЧ) и в целом всего тракта приемника. Наиболее полно характеризует приемник частотная характеристика всего тракта усиления, включая частот­ную характеристику головки громкоговорителя (кривая верности), Она выражает зависимость звукового давления, создаваемого гром­коговорителем, от частоты низкочастотного сигнала.

По частотной характеристике судят о полосе пропускания трак­та. Полоса пропускания ВЧ-части радиовещательного приемника на ДВ, СВ и KB оценивается интервалом частот, на границах которого чувствительность приемника уменьшается на 6 дБ (в 2 раза) по сравнению с чувствительностью к сигналу основной (резонансной) частоты. Пример определения полосы пропускания ВЧ-тракта по его резонансной характеристике показан на рис. 108.

Полоса пропускания усилителя напряжения модулирующей час­тоты (УНМЧ) оценивается интервалом частот (рис. 109), на грани­цах которого усиление снижается на 6 дБ (в 2 раза) от своего мак­симального значения на частоте 1000 — 2000 Гц. Чем шире полоса воспроизводимых звуковых частот и равномернее усиление в ее пре­делах, тем меньше частотные искажения и выше качество звучания.

^ Уровень фона приемника определяется как отношение напряже­ния фона переменного тока к номинальному выходному напряжению приемника.


§ 54. Классификация приемников


В зависимости от электроакустических показателей радиопри­емники делят на пять классов: высший, 1, II, III и IV. Стандарт охватывает радиовещательные приемники всех типов, включая тран­зисторные, а также распространяется на приемники, входящие в комбинированные установки (радиолы, магнитолы, телерадиолы и др.). Основные качественные показатели радиовещательных прием­ников различных классов приведены в табл. 134.

Радиовещательные приемники для удобства их эксплуатации могут иметь ряд вспомогательных устройств. Приемники высшего и I классов имеют растянутые и полурастянутые диапазоны, а также регулятор громкости с тонкокомпенсацией. Приемники высшего, I и непереносные II класса содержат внутреннюю антенну УКВ-диапа-зона и фиксированное положение «местный прием» в диапазонах ДВ и СВ. Приемники высшего, I и непереносные II класса имеют регулятор тембра по низшим звуковым частотам. Приемники высше­го, I и II и непереносные III класса содержат регулятор тембра высших звуковых частот.


§ 55. Структурные схемы приемников


По принципу усиления принимаемого сигнала различают радио-, вещательные приемники прямого усиления, в которых сигнал уси­ливается непосредственно, и супергетеродинные, в которых усиление сигнала осуществляется на промежуточной частоте, получаемой в результате преобразования частоты принимаемого сигнала. Выбор схемы приемника зависит от его назначения и предъявляемых к нему, требований. Схемы прямого усиления применяют в основном для малогабаритных транзисторных приемников (микроприемников), рассчитанных на прием мощных или близлежащих радиостанций. В других случаях применяют преимущественно приемники, собран­ные по супергетеродинной схеме. Качественные показатели радиове­щательных приемников приведены в табл. 134.


Таблица 134

^ Параметры радиоприемников

Классы

высший

I

II

III

IV

Диапазоны принимаемых час­тот:

ДВ, кГц

150 — 408

СВ, кГц

525 — 1605

KB, МГц

3,95 — 12,1



УКВ, МГц

65,8 — 73




Промежуточная частота:

ДВ, СВ и KB, кГц


465

УКВ, МГц

8,4 6,5

6,5



Чувствительность с внешней ан­тенной, мкВ:

ДВиСВ

50

150

200

300

КВ

50

200



УКВ

4

10 20

30



Чувствительность с внутренней магнитной ан­тенной, мВ/м:

ДВ



1

2

2,5

3

СВ 258



0,7

1

1,5

2

Избирательность

ДВ и СВ, дБ

60

46

34

26

16 — 20

Крутизна ската резонансной характеристики на УКВ, дБ/кГц

0,25

0,2

0,17

0,15



Ослабление зер­кального кана­ла, дБ:















ДВ

60

46

40

20 — 26

16 — 20

СВ

50

26

20

20

КВ

26

14

12





УКВ

30

24

20



Действие автоматической ре­гулировки уси­ления на ДВ-, СВ- и КВ-диа-пазонах, дБ:















изменение на­пряжения на входе

60

40

26

25

26

соответству­ющее измене­ние на выходе

8

12

10

12

12

Ручная регули­ровка громко­сти, дБ

60

50

30 — 40

Уровень фона, дБ:















с антенного входа

— 54

— 44

— 40

— 30

—30

с входа уси­лителя низ­кой частоты

— 60

— 50

— 46

— 36

Частотная харак­теристика при­емников на ДВ, СВ и KB, Гц:
















непереносные мебельные

непереносные

настольные переносные

40 — 6000

60 — 6000



60 — 4000

80 — 4000

150 — 4000

80 — 4000

100 — 4000

200 — 4000



150 — 3500 300 — 3500



200 — 3000 450 — 3000

Частотная харак­теристика при­емников на УКВ, Гц:














непереносные мебельные непереносные настольные переносные

40 — 15000

60 — 15000

60 — 12000 80 — 12000 150 — 12000

80 — 10000 100 — 10000

200 — 10000



120 — 7000 300 — 7000



200 — 6000



Потребление элек­троэнергии при­емниками, Вт:














непереносные

батарейные

переносные батарейные


4




3,5

2


1,2


0,5

0,5


0,3

0,3

Напряжения пи­тания от сети, В:




номинальные

127и220

предельные

114 — 140 и 198 — 242

Напряжения пи-тания от бата­реи, В:









номинальные

120 или 9

9

9 или 4, 5

предельные

7,2или5,6

5,6

5,6 или 2,8



^ Рис. 110. Структурные схемы приемников: а — прямого усиления, б — супергетеродинная

Приемники прямого усиления (рис. 110, а) содер­жат: входные устройства, выделяющие сигнал, принятый антенной А; один или два каскада усиления высокой радиочастоты УРЧ; де-текторный каскад Дет; двух- и трехкаскадный усилитель напряже­ния модулирующей частоты УНМЧ, нагруженный на громкогово­ритель Гр или телефон Тф, и устройства электропитания УЭ.

В таких приемниках иногда применяют рефлексные схемы, в которых один и тот же каскад используется для усиления принятых модулированных ВЧ- и НЧ-колебаний, получаемых в результате детектирования. Приемники прямого усиления обычно работают %. одном (СВ или ДВ) диапазоне. Прием сигнала в них осуществля­ется на встроенную в приемник малогабаритную магнитную антенну ДМ. Для повышения чувствительности и избирательности детектор­ный каскад приемника может .быть выполнен по регенеративной схе­ме (с положительной обратной связью).

Микроприемники прямого усиления, содержащие 2-3 каскада УРЧ и такое же количество каскадов УНМЧ (без положительной обратной связи ВЧ), обладают чувствительностью 30 — 60 мВ/м. Эти приемники имеют лишь по одному резонансному контуру (контур магнитной антенны), поэтому их избирательность невысока (ослаб­ление сигнала при расстройке контура на 30 кГц может достичь лишь 10 дБ).

Полоса воспроизводимых частот при приеме на ушной телефон порядка 300 — 3000 Гц, а выходная мощность — 0,1 — 0,3 мВт. Элек­тропитание может осуществляться от гальванических элементов или двух-трех последовательно соединенных аккумуляторных или оксидно-ртутных элементов.

В супергетеродинных приемниках усиление сигна­лов осуществляется не на принятой, а на промежуточной частоте, получаемой в результате преобразования несущей частоты сигнала, поэтому в схеме снижаются нежелательные обратные связи и повы­шается устойчивость. В результате увеличения числа каскадов уси­ления промежуточной частоты УПЧ повышается избирательность. Супергетеродинные приемники могут быть собраны по упрощенной (без каскада УРЧ) или более сложной (с УРЧ и рядом других эле­ментов) схеме. По сложной схеме выполняют большинство совре­менных радиовещательных приемников.

Типовая упрощенная схема портативного (переносного) транзис­торного супергетеродинного приемника для СВ- и ДВ-диапазонов (рис. 110,6) содержит: преобразователь частоты Пр (смеситель См с гетеродином Гт, выполненные на одном транзисторе); фильтр со­средоточенной селекции ФСС; 2 — 3 каскада УПЧ; детектор Дет; 2 — 3 каскада УНМЧ (два каскада предварительного усиления ^ НМЧ ПУНМЧ и оконечный обычно двухтактный каскад ОкУНМЧ); гром­коговоритель Гр; устройства электропитания УЭ.

В большинстве транзисторных приемников с широкополосными УПЧ (обычно при fпp=465 кГц ширина полосы пропускания Дf= 50-т-100 кГц) требуемая избирательность обеспечивается фильт­ром ФСС, включаемым между преобразователем и УПЧ или между отдельными каскадами УПЧ. Фильтр выполнен на пьезокерамичес-ких элементах в виде двух-четырех связанных между собой ре­зонансных контуров, настроенных на несущую промежуточную час­тоту. Применение сосредоточенной селекции ослабляет, влияние из­менений температуры и напряжения источника, а также разброса параметров на избирательность, ширину и равномерность полосы пропускания приемника. Чувствительность таких приемников 1,5 — 3 мВ/м при уровне сигнала на 20 дБ выше уровня шумов.



^ Рис. 111. Схемы супергетеродинных приемников: я — для KB, СВ и ДВ, б — для УКВ, KB, СВ. ДВ, в — стереофонического

Типовая схема переносного транзисторного супергетеродинного приемника с КВ-диапазоном показана на рис. 111, а. Особенностью этой схемы является, исполнение преобразователя частоты Пр на двух транзисторах (на одном собран гетеродин Гт, а на другом — смеситель См), чем достигается устойчивая работа преобразователя на всех рабочих (ДВ, СВ, KB) диапазонах. На КВ-диапазоне прием сигнала возможен на штыревую телескопическую антенну или магнитную с сердечником из феррита, при приеме КВ-передач на штыревую антенну чувствительность приемника 20 — 30 мкВ.

Для приема частотно-модулированных сигналов в.УКВ-диапа-зоне приемники содержат входной УКВ-блок (рис. 111,6), состоя­щий из резонансного широкополосного каскада УРЧ ЧМ и первого преобразователя Пр1 (включающего смеситель СмЧМ и первый ге­теродин Гт1). Прием сигнала на УКВ ведется на наружную диполь-ную антенну А или петлевой диполь, встроенный в футляр радио­приемника. Этот же внутренний диполь можно использовать как несимметричную антенну для приема в КВ-диапазоне. На выходе УКВ-блока выделяют ЧМ колебания промежуточной частоты со средней частотой 6,5 или 8,4 МГц.

Амплитудно-модулированные, колебания ДВ, СВ и КВ-диапазо-нов поступают в приемнике на второй преобразователь ^ Пр2, со­стоящий из смесителя СмАМ и второго гетеродина Гт2. На выходе преобразователя Пр2 выделяют AM колебания ПЧ обычно со средней частотой 465 кГц. При переключении приемника на прием сигна­лов в УКВ-диапазоне преобразовательный каскад Пр2 используют в качестве УПЧ ЧМ колебаний, поступающих из УКВ-тракта.

Дальнейший усилительный тракт приемника (тракт ^ УПЧ) яв­ляется общим для AM и ЧМ колебаний ПЧ. Тракт от УПЧ до входа УНМЧ сделан комбинированным. В нем осуществляется детектиро­вание колебаний ПЧ как с амплитудной модуляцией (детектором Дет. AM), так и частотной (детектором fler. ЧМ).

Колебания звуковых частот, получаемые на выходе детектора, поступают в тракт усиления НЧ УНМЧ. Усилители НМЧ стационар­ных приемников должны пропускать более широкую полосу воспро­изводимых звуковых частот, чем усилители переносных приемников. Например, при приеме ЧМ-сигнала полоса воспроизводимых частот может составить от 70 — 150 до 10000 — 12000 Гц. Такие приемники обычно нагружаются на несколько более мощных головок громкого­ворителей (Гр1, Гр2), обладающих лучшими частотными характе­ристиками. УНМЧ стационарных приемников снабжают регулятора­ми тембра.

Стереофонические приемники после детектора содержат стерео-декодер ^ Стд и два одинаковых УНМЧ (рис. 111,0). Усилители напряжения модулирующей частоты приемников могут быть рассчита­ны на усиление сигнала с различных видов звуковоспроизводящей аппаратуры. Например, для воспроизведения грамзаписи предусмат­ривается высокоомный вход УНМЧ, т.е. гнезда для подключения звукоснимателя Зв.

Если в общем футляре с приемником смонтировать электропро­игрыватель пластинок, можно получить комбинированный приемник — > радиолу.

Обязательным элементом супергетеродина является система ав­томатического регулирования усиления АРУ. Она нужна для устра­нения «замираний» громкости радиопередач, наблюдаемых при при­еме сигналов отдаленных станций. Кроме АРУ к вспомогательным устройствам приемника, не включаемым в основной тракт приема, относят устройства индикации настройки ИН, обычно подключаемые в схеме на выходе детектора.



4548987818679402.html
4549151702487868.html
4549244306366605.html
4549374583402920.html
4549420363811587.html