В. Днищенко - 500 схем для радиолюбителей. Дистанционное управление моделями

Обработку обычно подразделяют на первичную (операции на высокой и промежуточных частотах) и вторичную (последетекторные манипуляции с сигналом).

Алгоритмы обработки сигналов могут быть различными. В зависимости от этих алгоритмов приемники подразделяются на:

♦ детекторные;

♦ прямого усиления без регенерации;

♦ прямого усиления с регенерацией (регенеративные и сверхрегенеративные);

♦ приемники прямого преобразования (гетеродинные);

♦ супергетеродинные приемники.

Помимо способов обработки сигналов, приемники даже одного типа отличаются друг от друга своими электрическими характеристиками. К основным электрическим характеристикам относятся:

♦ чувствительность;

♦ избирательность;

♦ динамический диапазон;

♦ диапазон рабочих частот;

♦ полоса пропускания;

♦ помехоустойчивость.

Чувствительностью называют меру способности радиоприемника обеспечивать прием слабых сигналов. Для количественной оценки этого параметра используются три характеристики .

1. Чувствительность, ограниченная шумами, — чувствительность, определяемая минимальным уровнем радиосигнала на входе приемника ( ε a.mi n) при заданном отношении уровней полезного сигнала и шума и заданном уровне полезного сигнала на выходе приемника. Уровни сигнала и шума могут быть заданы как в единицах напряжения, так и мощности. Если коэффициент усиления приемника невелик, то собственные шумы на его выходе практически отсутствуют, а требуемое значение выходного сигнала можно получить, только увеличивая входной сигнал. Отношение «сигнал/шум» при этом оказывается существенно завышенным. Чувствительность в этом случае определяется не внутренними шумами, а усилением приемника, и называется ограниченной усилением.

2. Чувствительность, ограниченная усилением, — минимальный уровень радиосигнала на входе, при котором обеспечивается заданный уровень полезного сигнала на его выходе. Отношение «сигнал/шум» при этом не нормируется. Регулировки усиления и громкости, если таковые имеются, устанавливаются в максимальные положения.

3. Пороговая чувствительность— минимальный уровень радиосигнала на входе приемника при равных уровнях сигнала и шума на выходе.

Все перечисленные виды чувствительности определяются без учета внешних шумов и характеризуют теоретические возможности приемника. В диапазонах ДВ, СВ, КВ и начале УКВ-диапазона внешние шумы различного происхождения превышают внутренние, и именно они определяют чувствительность приемника, называемую реальной.

В литературе встречается также термин « максимальная чувствительность ». Отечественный его синоним — полезная чувствительность. Здесь имеется ввиду значение, наихудшее из определяемых пунктами 1 и 2.

Требует пояснения понятие « сигнал на входе приемника », присутствующее во всех определениях чувствительности. Таковым считают ЭДС, поданную на вход приемника через эквивалент антенны, имитирующий полное ее сопротивление. В условиях реального приема этой величине будет соответствовать электродвижущая сила ε a, наведенная в антенне.

Определение. Отношение «сигнал/шум» — это отношение эффективного значения выходного напряжения приемника, содержащего полезный сигнал, к эффективному значению выходного напряжения при не модулированном входном сигнале.

Требуемое отношение «сигнал/шум» может задаваться либо на входе детектора, либо на выходе приемника и называется коэффициентом различимости ( а р). Часто коэффициент различимости задается в децибелах:

а р(дБ) = 20∙Ig а р.

Значение отношения «сигнал/шум» неодинаково у приемников различного назначения и обычно задается техническими требованиями. Для аппаратуры радиоуправления обычно а р= 12 дБ (4 раза).

Определение. Избирательностью называют способность приемника выделять полезный сигнал из суммы сигналов, имеющих различные частоты.

Следует различать односигнальную и многосигнальную избирательность. Односигнальная избирательность определяется при наличии на входе приемника только одного сигнала и при его уровне, не вызывающем нелинейных эффектов. Избирательность оценивается величиной:

S= ε a.min/ ε a.min0, или в децибелах S[дБ] = 20∙lg ( ε a.min/ ε a.min0)

где ε a.min0— чувствительность на частоте настройки приемника ( f 0);

ε a.min— чувствительность на частоте соответствующего побочного канала приема ( f поб).

Побочными каналамиприема могут быть:

Соседний канал . Частота соседнего канала отличается от частоты настройки приемника в аппаратуре радиоуправления обычно на 10 кГц.

Зеркальный канал . Частота зеркального канала сдвинута относительно частоты настройки на величину двойной промежуточной частоты:

f з.к.= f c± 2 f пр.

Прямой канал : f поб= f пр.

Определение. Диапазон рабочих частот — это интервал частот f max— f min, в котором возможна настройка приемника на любую частоту и на каждой из частот обеспечиваются основные характеристики приемника.

Определение. Динамический диапазон — это отношение максимального входного сигнала, при котором нелинейные искажения еще не превышают заданного значения к пороговой чувствительности приемника:

D= 20∙lg ( ε a.max/ ε a.min).

В радиоуправлении находят применение в основном сверхрегенеративные и супергетеродинные приемники. В данной книге предлагается использование и приемников прямого преобразования.

5.2.1. Принципы сверхрегенеративного приема

Общие положения

Сверхрегенеративные приемники издавна являются одной из самых распространенных радиолюбительских схем. Объясняется это, прежде всего, их способностью обеспечивать высокую чувствительность при минимуме схемотехнических затрат. Классический сверхрегенератор, содержащий 12–14 деталей, может обеспечить коэффициент усиления в несколько сотен тысяч, при чувствительности 3–5 мкВ.

Кроме того, работая в нелинейном режиме, такой приемник обладает способностью автоматически поддерживать уровень выходного сигнала практически постоянным при изменении входного сигнала в сотни и даже тысячи раз.

В разное время и в различных изданиях делались попытки описания принципа действия сверхрегенеративного приемника. Как правило, эти публикации содержали самые общие соображения по поводу процессов, происходящих в схеме, и рекомендации по настройке сверхрегенератора, основанные на практических экспериментах с приемником. Каждый радиолюбитель, собиравший сверхрегенератор, знает, насколько сложно добиться хороших результатов, действуя интуитивно, вслепую.