Выбор промежуточной частоты

УПЧ с фильтрами сосредоточенной избирательности

Полосовые фильтры

Для улучшения прямоугольности АЧХ и избирательных свойств УПЧ в качестве нагрузки используются полосовые фильтры. Полосовым фильтром называют резонансную систему, состоящую из определенного числа связанных колебательных контуров (механических, пьезоэлектрических и т.п.). Различают двухконтурные и многоконтурные полосовые фильтры. В усилителях с двухконтурными полосовыми фильтрами каждый контур настроен на промежуточную частоту. Между контурами могут использоваться различные виды связи

В многоконтурных полосовых фильтрах отдельные контуры могут незначительно расстраиваться от номинального значения промежуточной частоты с целью расширения полосы пропускания

В приемниках непрерывных сигналов для получения высокой избирательности при заданной полосе пропускания применяют в одном из каскадов фильтр сосредоточенной избирательности (ФСИ). Форма АЧХ этих усилителей близка к прямоугольной. В настоящее время используются следующие типы ФСИ:

Ø электрические (на элементах)

Ø электромеханические

Ø пьезоэлектрические

Ø кварцевые

Перспективными являются цифровые фильтры

В супергетеродинных приемниках в зависимости от количества преобразований частоты, может быть несколько УПЧ, осуществляющих усиление после каждого преобразования частоты

В гражданской авиации аналоговые интегральные микросхемы широко используются для преобразования и обработки сигналов, изменяющихся по закону непрерывной модуляции

Построение избирательных усилителей на базе ИМС имеет существенную особенность заключающуюся в том, что усилительная часть УПЧ имеет значительно меньшие размеры, чем избирательная система. Серии ИМС различаются по областям применения. Основная часть предназначена для использования в аппаратуре радиосвязи

Выбор схемы УПЧ радиолокационного приемника, т.е. выбор активного элемента вида нагрузки, вида связи и т.д. как правило определяется полосой пропускания УПЧ, ширина которой зависит от назначения РЛС. Наиболее широкой полосой пропускания характеризуются приемники импульсных РЛС. В этом случае применяются широкополосные УПЧ, а в качестве нагрузки у них могут использоваться резонансные одноконтурные каскады, каскады с попарно расстроенными контурами а так же каскады со связанными контурами

Коэффициент усиления тракта промежуточной частоты радиолокационных приемников обычно составляет . При этом число каскадов УПЧ бывает от 5 до 15. Последовательное включение большого числа каскадов получило название линейки УПЧ

Значение промежуточной частоты определяется рабочим диапазоном частот РЛС и выбирается в интервале от 25 до 120 МГц. Выбор значения промежуточной частоты зависит от различных факторов, наиболее важными из которых являются:

1. Промежуточная частота должна быть настольно велика, чтобы за время длительности импульса могло уложится не менее 20-30 полных периодов колебаний этой частоты. Это условие необходимо для улучшения формы импульса на промежуточной частоте за счет увеличения крутизны фронтов

2. Промежуточная частота должна быть значительно выше максимальной частоты составляющих спектра видеосигнала. Это позволяет эффективно отфильтровывать в видеодетекторе напряжение промежуточной частоты

3. Чем выше промежуточная частота, тем точнее работает схема АПЧ гетеродина. Однако использование слишком высокой промежуточной частоты нежелательно по следующим причинам:

a. с увеличением промежуточной частоты уменьшается коэффициент устойчивого усиления каскада

b. при высокой промежуточной частоте емкость и индуктивность колебательных контуров очень малы и случайное изменение емкости колебательного контура при смене усилительного элемента резко сказывается на его настройке

На практике наиболее часто выбирают промежуточную частоту в пределах от 30 до 60 МГц

Правильный выбор полосы пропускания УПЧ обеспечивает усиление сигналов с допустимыми частотными искажениями. Оптимальное значение ширины полосы пропускания УПЧ, при котором на выходе приемника обеспечивается наибольшее превышение сигнала над уровнем шума, было обосновано советским ученым Сифоровым и составляет

Оптимальная полоса пропускания обеспечивает наибольшую чувствительность радиолокационного приемника, однако при этом наблюдаются усиливаемого сигнала, поэтому при выборе ширины полосы пропускания исходят из следующих факторов:

1. Приемник входит в состав радиолокационной станции дальнего обнаружения, т.е. требуется наибольшая чувствительность. В этом случае полосу пропускания выбирают оптимальной

2. Приемник входит в состав радиолокационной станции измерения координат. При этом требуются малые искажение формы отраженных импульсов и в этом случае полоса пропускания должна быть значительно шире оптимальной. Кроме этого, учитывается стабильность частоты гетеродина

Дата добавления: 2017-02-01