Основные показатели радиоприемников

Основные показатели радиоприемников определяются их назначением. Для радиоприемников разных типов они могут быть различными.

Чувствительность характеризует способность приемника принимать слабые сигналы. Она обычно оценивается наименьшим значением ЭДС или мощностью радиосигнала в антенне, при которой возможен устойчивый прием с нормальным воспроизведением сигнала без недопустимого искажения его помехами.

Различают предельную и реальную (пороговую) чувствительность:

* предельная чувствительность – минимальная мощность Рс мин или напряжение Uc мин на входе приемника, при которых отношение сигнал/шум на выходе линейной части РПрУ равняется единице (Pc/Pш=1 или Uc/Uш=1);

* реальная (пороговая) чувствительность – минимальная мощность или напряжение на входе приемника, при которых обеспечивается заданное качество приема (заданное отношение сигнал/шум на выходе линейной части РПрУ).

При длине волны l > 1 м, когда резонансные цепи РПрУ можно считать системами с сосредоточенными параметрами, чувствительность принято выражаеть в единицах напряжения - микровольтах или милливольтах Uc мин. При l < 1 м – в единицах мощности Рс мин.

Чувствительность приемников в зависимости от их назначения может колебаться в широких пределах. Так, реальная чувствительность радиовещательных приемников находится в пределах 50...300 мкВ в зависимости от класса качества. Чувствительность приемников спутникового телевидения может составлять 10^-14...10^-15 Вт. Для радиовещательных приемников с ферритовой антенной используется понятие чувствительности по напряженности поля. Она имеет значение от 0,3 до 5 мВ/м.

Высокая чувствительность может быть реализована на практике лишь в том случае, если уровень внешних помех или собственных шумов на выходе приемника в несколько раз ниже уровня сигнала. Поэтому приемники разных видов необходимо характеризовать не только их чувствительностью, но и так называемой реальной чувствительностью, под которой понимается минимальная ЭДС в антенне, при которой обеспечивается не только нормальная мощность на выходе, но получается определенное превышение уровня сигнала над уровнем внешних помех или собственных шумов.

Избирательностью (селективностью) (частотная, пространственная, поляризационная) радиоприемного устройства называется его способность выделять из различных сигналов, отличающихся по частоте (направлению прихода, поляризации), сигнал принимаемой станции. В соответствии с этим избирательность приемника оценивается как относительное ослабление сигналов посторонних радиостанций, работающих на различных волнах по отношению к сигналам принимаемого передатчика, на волну которого этот приемник настроен.

Избирательность осуществляется главным образом входящими в состав приемника колебательными контурами и фильтрами.

Понятие избирательности поясняет рис. 5.2, на котором показан спектр частот трех радиостанций, из которых две крайние мы рассматриваем как помехи. Из рис. 5.2 видно, что если фильтры приемника обладают прямоугольной частотной характеристикой, соседние (мешающие) радиостанции не создадут на его выходе никакого сигнала (см. рис. 5.2, б). Если же частотная характеристика фильтра далека от идеальной, то на его выходе кроме полезного сигнала будет прослушиваться помеха (см. рис. 5.2, в).

Наибольшие трудности представляет ослабление помех от ближайших по частоте посторонних сигналов, т.е. сигналов соседнего частотного канала. Поэтому для оценки качества приемника всегда определяется его селективность в отношении помех соседнего канала.

В первом приближении количественную оценку избирательности (селективности) можно производить по резонансной характеристике приемника, изображающей зависимость коэффициента усиления от частоты колебаний в антенне. Благодаря применению колебательных контуров и фильтров резонансная характеристика при настройке приемника на какую-либо частоту сигнала имеет вид, подобный рис. 5.3. Избирательность в отношении помехи на частоте полезного сигнала fc определяется в этом случае как Se = K₀/Kn, где: Ко - коэффициент усиления на частоте настройки; Кп - коэффициент усиления на частоте помехи fn.

Селективность удобно определять также в децибелах

.

Так как передаваемое сообщение имеет определенную полосу частот, другой не менее важной функцией приемника является прием сигнала высокой частоты со всеми его боковыми частотами, т.е. одновременный прием определенной полосы частот. При этом необходимо, чтобы соотношения между амплитудами составляющих спектра сигнала оставались без изменений. Последнее можно обеспечить лишь при постоянной чувствительности приемника в определенной полосе частот. Поэтому желательно чтобы амплитудно-частотная характеристика (АЧХ) приемника была прямоугольной. При такой форме приемник одинаково принимает спектр всех боковых частот полезного сигнала, т.е. полоса пропускания такого устройства однозначно определяется как 2∆f=Δfc. Одновременно приемник с такой АЧХ обладал бы идеальной избирательностью, поскольку не пропускал бы сигналов мешающих станций и помех, частоты которых отличаются на ∆f.

Частотная характеристика реального аналогового приемника отличается от прямоугольной. Полосой пропускания в данном случае называют область частот, в пределах которой ослабление спектра принимаемых колебаний не превышает заданного значения. Считается, что искажения будут не заметны на слух, если неравномерность АЧХ в пределах полосы пропускания не превышает 3 дБ. Это соответствует уровню 1/ =0,707. Именно на этом уровне отсчитывается полоса пропускания. Частотные свойства контура могут быть заданы его добротностью Q = fo/(2∆f).

Динамический диапазон D – характеризует возможность принимать сигналы с разным уровнем без искажений (см. рис.5.4):

; ~ 60…110 дБ.

Рис.5.4

Диапазон частот – весь диапазон, в котором приемник может принимать сигналы.

Качество воспроизведения принятого сигнала зависит от линейности частотных, фазовых и амплитудных характеристик отдельных каскадов приемника. На качество принятого сигнала могут влиять также различного рода помехи: атмосферные, промышленные, помехи от соседних по частоте передатчиков, а в диапазонах УКВ - собственные шумы приемника.

Дата добавления: 2014-10-17