Александр Кульский - КВ-приемник мирового уровня? Это очень просто!

«А»:А сейчас, как писал Дюма, «20 лет спустя», разве это не так?

«С»:Мы еще не раз будем иметь возможность убедиться, что совсем не так!

Но не будем пока брать это в голову! Продолжай пожалуйста, Аматор!

«А»:…Так вот, давайте посмотрим, чему будет равна полоса пропускания полосового фильтра, настроенного на частоту 465 кГц, если его добротность — 100?

«Н»:Даже я могу легко подсчитать, что полоса составляет 4,65 кГц!

«А»:И это в то самое время, как каналы от f 1и до f 6по-прежнему разделены промежутком в 10 килогерц! Прошу взглянуть на рис. 6.4.

Теперь в полосе приема оказалась ТОЛЬКО ОДНА СТАНЦИЯ! Поскольку после смешения частот и получения f промв АЧХ «вмещается» только ОДИН канал! Приведем численное обоснование сказанного:

Итак,

f 0= 10 МГц; f гет= 10,465 МГц;

тогда:

f гет— f пром = 465 кГц!

Рассмотрим ситуацию с ближайшим каналом, частота которого равна:

f 3= 10,010 МГц.

При той же частоте гетеродина, равной 10,465 МГц, имеем:

f гет— f 3 = 10,465 МГц — 10,010 МГц = 455 кГц.

В полосу пропускания контура промежуточной частоты f 3уже НЕ ПОПАДАЕТ!

«Н»:Вот что дает перенос полезного сигнала на новую несущую, равную f пром!

Мне кажется, что добротности, равной 100, здесь даже многовато!

«С»:Совершенно верно! Поэтому полосовые фильтры на 465 кГц, используемые для радиовещательных приемников, имеют обычно Q = 70–80. Попутно решалась задача, стоящая перед Армстронгом — как получить устойчивое высокое усиление для сигнала радиочастоты.

«Н»:А разве для ВЧ сигнала действительно необходимо высокое усиление?

«А»:Давай посмотрим… Пусть на антенном входе интересующая нас станция развивает сигнал, величина которого равна 50 микровольт!

«Н»:Так мало?

«А»:Ты хотел сказать — так много?! Потому что сигнал, обычно, несколько меньше!.. Подать на вход детектора необходимо хотя бы милливольт 100–200! Таким образом, даже при самом грубом подсчете, коэффициент усиления по напряжению до детектора — порядка нескольких тысяч! А реально, учитывая потери в аттенюаторе, преобразователе частоты и т. п. — несколько десятков тысяч раз!

«С»:А то и больше!

«А»:Однако сделать хороший усилитель высокой частоты (имеется в виду — однокаскадный) с коэффициентом усиления по напряжению «всего» 50 раз — задача очень непростая!

Ты, Незнайкин, еще вспомнишь мои слова насей счет! В то же время сделать хороший УПЧ с коэффициентом усиления НЕСКОЛЬКО ТЫСЯЧ — задача значительно более легкая!

«Н»:Ты меня убедил! А что, недостатков у супергетеродина действительно нет?

«А»:Да может ли такое быть? Это ведь не божественная сущность, а техническое устройство!

Основными недостатками супергетеродина является наличие ДВУХ крайне нежелательных каналов приема, которые всегда существуют независимо от того, в каком диапазоне осуществляется прием…

«С»:Я, пожалуй, не стал бы так категорически утверждать, что «всегда», хотя для рассмотренной структурной схемы супергетеродина Армстронга-Леви это действительно справедливо!.. Но дорогой Аматор, прошу прощения за вмешательство!

«А»:Я только благодарен за него, дорогой Спец, поскольку если с этими недостатками существуют средства борьбы, то я искренне рад!

«Н»:Не отвлекайтесь, пожалуйста!.. Так какие это ДВА канала?

«А»:Это ПОБОЧНЫЕ каналы приема, в дальнейшем будем называть их ПОМЕХАМИ. Первый — это ЗЕРКАЛЬНЫЙ канал (зеркальная помеха). Второй — помеха с частотой, равной промежуточной. Итак, во-первых, рассмотрим, что представляет из себя помеха по зеркальному каналу.

Мы уже говорили, что в супергетеродинах частота гетеродина ВСЕГДА выше частоты принимаемой станции. Будь это не так, мы просто не смогли бы принимать станции, расположенные в диапазоне длинных волн, поскольку частота гетеродина при этом должна была бы стать ОТРИЦАТЕЛЬНОЙ!

Но представим себе, что прием ведется в диапазонах СВ или КВ. Наш приемник настроен на частоту, равную 10 МГц. Мы ведь уже имели с ней дело, не так ли? При этом частота гетеродина:

f гет = 10,465 МГц.

А теперь вообразим (фантазия для этого нужна не бог весть какая), что на вход приемника поступает еще один сигнал, частота которого:

f c2= 10,930 МГц.

В этом случае разностная частота равна… 465 кГц!

«Н»:Значит для тракта промежуточной частоты совершенно безразлично, какой из двух сигналов усиливать! Если на вход УПЧ поступают вышеупомянутые частоты (10 МГц и 10,930 МГц), то усиливаться и детектироваться они будут ВМЕСТЕ и ОДНОВРЕМЕННО!

«А»:Именно так! Поэтому с полным основанием можем записать:

f зерк.= 2 f пром.= 930 КГц!

Это соотношение справедливо при ЛЮБОЙ настройке приемника!

«Н»:А разве 930 кГц разницы — это мало?

«А»:А вот сейчас посмотрим (см. рис. 6.2)!.. Входной преселектор, собственно и нужен, чтобы отсечь зеркальный канал или «зеркалку»! И для частоты 10 МГц это удается сделать достаточно удовлетворительно.

Действительно:

f 0= 10 МГц; Q = 100.

Тогда полоса частот по уровню 0,707 равна 100 кГц!

Вроде бы — все отлично! Но не забывай, Незнайкин, что мы говорим про уровень 0,707! А что будет, если посмотреть «колокольчик» по уровню 0,1, скажем?

«Н»:Да ведь полоса тогда почти ВЧЕТВЕРО шире!

«А»:Да и запас селективности уже невелик!

То есть в этом случае преселектор уже не в силах существенно подавить помеху по «зеркалке»! И если нежелательная станция создаст на входе сигнал, раз в 20–30 больший, чем сигнал интересующей нас станции, то амплитуда зеркальной помехи будет равна или даже будет превосходить амплитуду принимаемого сигнала! Ситуация эта встречалась достаточно часто!

«Н»:Но без преселектора было бы еще хуже?

«А»:Вне сомнения! Поэтому в супергетеродинах преселектор ставится всегда! Чтобы хоть как-то ослабить зеркальный канал!

«С»:У преселектора есть и дополнительные обязанности. Благодаря ему значительно снижается напряжение шумов, действующих на входе.

«А»:Давайте о шумах побеседуем отдельно, если вы не против!

«С»:И о шумах, и о помехах мы еще будем говорить! А пока, Аматор, продолжай.

«А»:Кроме помехи по зеркальному каналу, существует еще одна. Несмотря на то, что промежуточная частота выбрана из того расчета, что она «свободна» от радиостанций, в процессе работы двигателей, сварочных аппаратов, рекламных щитов и т. д., наводки с частотой 465 кГц достаточно часто проникают в приемную антенну!