Влияние побочных составляющих

Преобразователи частоты приемников

О взаимосвязи термодинамики, кибернетики и синергетики

Кибернетика это в определенной мере антипод термодинамики, так как основные категории кибернетики (негэнтропия и упорядоченность) противоположны основным категориям термодинамики (энтропии и хаосу). Синергетика в значительной степени опирается на идеи, методы и принципы нелинейной термодинамики неравновесных процессов. Синергетические параметры применимы к любым развивающимся системам Они становятся инструментом социального мышления и анализа. Вместе с синергетикой пришло понимание единства неорганического и органического мира, понимание того, что чередование хаоса и порядка является универсальным принципом мироустройства.

Более подробно смотри об этом:

1. Жуков Н.И. Философские основания кибернетики. М. 1995 г.

2. Пригожин И., Стенгерс И. Порядок из хаоса. М. 1986 г.

3. Хакен Г. Информация и самоорганизация. М. 1996 г.

4. Самоорганизация и наука. Опыт философского осмысления. М. 1994 г.

5. Н. Моисеев Алгоритмы развития М. 1987 г

6. А. Лима де Фариа Эволюция без отбора. М. 1991г

Приемный смеситель предназначен для преобразова­ния принимаемого СВЧ сигнала в сигнал промежуточной частоты (обычно 70 МГц).

В смесителе принимаемый СВЧ сигнал перемножается с колебаниями гетеро­дина. Поскольку уровень принимаемого сигнала значительно ниже уровня гете­родина, приемный смеситель работает в линейном режиме преобразования, т.е. сигнал ПЧ пропорционален входному сигналу. Поэтому параметры смесителя практически не меняются при изменении уровня входного сигнала в довольно больших пределах (при замирании сигнала).

В качестве смесительных элементов используются два типа полупроводниковых диодов, имеющих малые потери преобразования и низ­кий уровень собственных тепловых шумов: кремниевые диоды с точечным кон­тактом и арсенид-галлиевые диоды с барьером Шоттки. Последние все больше применяются благодаря высоким параметрам, стабильности характеристик при температурных и механических воздействиях, а также стойкости к выгоранию при случайном попадании на вход приемника сигналов с большим уровнем. Кроме них применяют туннельные диоды и транзисторы.

Смесительный диод должен быть согласован на частоте принимаемого сиг­нала с линией передачи при оптимальной мощности гетеродина; кроме того, должна быть обеспечена нагрузка диода на частотах побочных составляющих преобразования.

Спектр частот важнейших составляющих преобразования показан на рис. 1 (для иллюстрации симметрии относительно частоты гетеродина спектры составляющих условно показаны наклонными). На работу преобразователя влияют обе побочные составляющие, возникающие в ре­зультате смесительного действия диода. Зеркальная составляющая
f _з = 2 f _г – f _с расположена в спектре зеркально симметрично принимаемому сигналу относи­тельно частоты гетеродина и отстоит от него по частоте на 2 F _пч. Зеркальная составляющая не подается извне, а образуется в самом смесителе, когда вторая гармоника частоты гетеродина, генерируемая диодом, перемножается с прини­маемым сигналом. Возникнув, эта составляющая проходит по линии передачи в направлении антенны. Отражаясь от входного полосового фильтра, настроенного на частоту сигнала, она возвращается к диоду, где, взаимодействуя с колеба­ниями гетеродина, также образует компоненты промежуточной частоты. В зави­симости от фазы отражения новый сигнал ПЧ может совпадать по фазе с перво­начальным сигналом, а может и не совпадать. Очевид­но, что величина потерь преобразования смесителя, их частотная зависимость, и, следовательно, коэффициент шума зависят от нагрузки по зеркальной состав­ляющей. При оптимизации нагрузки удается получить выигрыш в коэффициенте шума до 1,5 дБ по сравнению со случаем поглощения зеркальной составляющей в развязывающем ферритовом устройстве. Однако наиболее неблагоприятное влияние оказывает изменение фазы зеркальной составляющей (в условиях экс­плуатации, например, при замене смесительного диода) на частотную характе­ристику потерь преобразования и, следовательно, на равномерность характерис­тик приемника. Поэтому в приемных смесителях широкополосной радиорелейной аппаратуры большой емкости зеркальная составляющая для пре­дотвращения ее влияния на характеристики преобразования, как правило, по­глощается с помощью развязывающих ферритовых устройств, включаемых на входе смесителя.

Рис. 1. Спектр частот в приемном смесителе

Аналогичным образом влияет на работу преобразователя и суммарная со­ставляющая частоты f _cyмм = 2 f _г + f _с , возникающая в смесительном диоде. Ради­кальным способом устране-ния неблагоприятного влияния суммарной составляю­щей является включение во входную цепь смесителя в непосредственной близо­сти к диоду фильтра нижних частот (фильтра гармоник). Частота среза фильт­ра обычно выбирается в пределах 1,25—1,5 f _с. Фильтр нижних частот может быть как отражающего типа, так и поглощающего типа.

Смеситель вместе с входными устройствами и цепями сложения принимае­мого сигнала и гетеродина образует преобразователь частоты приемника. Он мо­жет быть построен как по однотактной, так и по двухтактной (балансной) схе­мам.

Преобразователь частоты приемника должен обладать малым коэффициентом шума и малыми потерями преобразования. Малошумящие смесительные диоды имею потери преобразования 5—6 дБ. Для них принято также указывать коэффициент шума, измеренный в эталонном приемнике с УПЧ, имеющим n _ш0 =1,5 дБ. Обычные его значения 8—14 дБ. Мощность колебаний гетеродина подбирают такой, чтобы получить минимальный коэффициент шума смесителя. Обычно это 1—3 мВт. В некоторых схемах на диод подают напряжение смещения, чтобы улучшить согласование смесительной головки по входу.

Дата добавления: 2014-01-14