Основные характеристики (показатели) РПрУ

К ним относятся чувствительность, избирательность, коэффициент усиления, коэффициент шума, полоса пропускания, амплитудно-частотная и фазо-частотная характеристики, нелинейные искажения, динамический диапазон, эквивалентная шумовая температура, помехоустойчивость.

Чувствительностью РПрУ называется его способность обеспечивать нормальный прием при малой ЭДС (мощности) сигнала в антенне. Нормальным приемом называется такой, при котором обеспечивается заданный режим работы оконечного устройства.

Чувствительность оценивается величиной минимальной ЭДС или номинальной мощности .

Когда уровень естественных помех ниже уровня сигнала в антенне, указанная чувствительность зависит главным образом от усиления приемника. Чем больше коэффициент усиления, тем выше чувствительность. В реальных условиях работы РПрУ, когда на его выходе появляются полезный сигнал и помехи, минимальный принимаемый сигнал зависит не только от усиления, но и от уровня помех. Поэтому вводится понятие реальной чувствительности.

Реальная чувствительность РПрУ определяется минимальной ЭДС или номинальной мощностью сигнала в антенне, при которой на выходе приемника обеспечивается заданное соотношение .

Пороговая (предельная) чувствительность РПрУ определяется минимальной ЭДС или номинальной мощностью , при которой на выходе линейной части приемника (на выходе УПЧ) обеспечивается соотношение .

Таким образом

Где - коэффициент различимости, .

Избирательность РПрУ называется его способность выделить полезный сигнал из всей суммы сигналов в точке приема. Выделение полезного сигнала основано на использовании целого ряда отличающих их признаков. Поэтому различают частотную, фазовую, пространственную, временную и амплитудную избирательности.

Пространственная избирательность основана на различии направления прихода сигналов в место приема. Эта избирательность обеспечивается применением остронаправленных антенн.

Амплитудная избирательность основана на различиях в амплитудах в месте приема полезного сигнала и помехи. При этом в приемнике используются пороговые устройства, позволяющие выделить больший или меньший из поступающих сигналов

Фазовая избирательность основана на различии в фазе полезного и мешающего сигналов.

Частотная избирательность является главной, она основана на различии в частоте сигнала и помехи, оценивается в первом приближении по резонансной кривой высокочастотного тракта приемника.

Резонансная кривая высокочастотного тракта приемника (рис.3.5) представляется зависимостью коэффициента усиления от частоты сигнала и определяется в предположении, что на приемник воздействует синусоидальное немодулированное колебание.

Рисунок 3.5

Количественно избирательность приемника оценивается следующим образом. Если полезный сигнал имеет частоту , а помеха , то избирательность по этой помехе определяется отношением коэффициентов усиления приемника на частоте сигнала и помехи .

,

где - уравнение резонансной кривой РПрУ;

- коэффициент усиления приемника при резонансе. Приемник обычно настраивается в резонансе с частотой принимаемого сигнала , то у , а избирательность ,

где , .

Где - добротность приемника;- полоса пропускания приемника.

Избирательность РПрУ тем выше, чем ближе форма его резонансной характеристики к прямоугольной форме, прямоугольность которой оценивается коэффициентом прямоугольности .

Коэффициент прямоугольности определяется отношением полосы пропускания на уровне к полосе пропускания приемника .

.

Полосой пропускания приемника называется полоса частот в районе резонансной частоты, в пределах которой коэффициент усиления по напряжению уменьшается до величины , где - резонансный коэффициент усиления. Обычно выполняется равенство

,

где - ширина спектра принимаемого сигнала, - нестабильность частоты принимаемого сигнала плюс неточность настроек частоты передатчика и УПЧ.

Амплитудно-частотная характеристика представляет собой зависимость модуля коэффициента передачи (усиления) РПрУ от частоты модуляции при принятом значении глубины модуляции сигнала.

По амплитудно-частотной характеристике (рис.3.6) судят о степени искажения составляющих спектра принимаемого сигнала.

Рисунок 3.6

Очевидно, что если амплитудно-частотная характеристика параллельна оси абсцисс, сигнал искажаться не будет, так как для всех составляющих его частотного спектра коэффициент передачи будет один и тот же.

Фазо-частотная характеристика ФЧХ РПрУ представляет собой зависимость фазового сдвига составляющей модулирующего сигнала на его выходе (относительно фазы сигнала на входе) от частоты модуляции (рис.3.7).

Рисунок 3.7

РПрУ может рассматриваться как четырехполюсник с комплексным коэффициентом передачи. Поэтому каждая составляющая частотного спектра сигнала претерпевает некоторый фазовый сдвиг при прохождении через тракт приемника и фаза соответствующих частотных составляющих на его выходе и входе будут отличаться.

Чтобы не было искажений, фазовый сдвиг составляющих спектра сигнала должны быть пропорциональны частоте модуляции.

Амплитудной характеристикой РПрУ называется зависимость амплитуды первой гармоники выходного напряжения от амплитуды напряжения огибающей высокочастотного входного сигнала при гармонической амплитудной модуляции (рис.3.8).

Рисунок 3.8

Амплитудная характеристика служит для оценки нелинейных свойств РПрУ. Отрезок характеристики 0-1 указывает на линейный режим работы РПрУ, участок 1-2- на нелинейный.

Амплитудная характеристика позволяет также судить о динамическом диапазоне РПрУ, т.е. о диапазоне изменения амплитуд напряжения на его входе, при которых сохраняется линейный режим работы.

Помехоустойчивость РПрУ характеризует его способность обеспечивать прием сигналов с заданной достоверностью при наличии помех в канале.

Дата добавления: 2014-01-04