Состав приемников и взаимодействие их каскадов

Типичным радиоприемником, является приемник самолетной командной радиостанции, работающей в диапазоне метровых и дециметровых волн. Его функциональная схема приведена на рисунке 1.3.

Рисунок 2.1 – Функциональная схема приемника самолетной командной радиостанции

Приемник имеет следующие технические характеристики (таблица 1.1):

Таблица 2.1 – Основные технические характеристики

1. Диапазон частот, МГц:
МВ	100...149, 975
ДМВ	220...399, 975
2. Виды модуляции	AM, ЧМ, ЧТ
3. Чувствительность приемника (при частоте мо­дуляции 1000 Гц, коэффициенте модуляции 30%, напряжении на одной паре высокоомных телефо­нов (ВОТ) ТА56М 30 В и отношении сигнал/шум не менее трех), мкВ, не хуже
4. Полоса пропускания приемника, кГц, при 40 ослаблении 6 дБ (на уровне 0,5), не менее	18 (узкая) 40 (широкая)
5. Ослабление побочных каналов приема, дБ, не менее

Приемник выполнен по супергетеродинной схеме с двойным преобразованием частоты для диапазона MB и с тройным преоб­разованием— для диапазона ДМВ.

Входной радиосигнал от антенны поступает на коммутатор поддиапазонов. Последний осуществляет подключение антенны к одному из трактов трех диапазонного УРЧ (MB; ДМВ-1: 220... 299, 975 МГц; ДМВ-2: 300... 399, 975 МГц).

ВЧ ФНЧ ослабляет помехи по побочным кана­лам приема на частотах выше 450 МГц.

Коммутатор поддиапазонов выполнен на pin-диодах и используется также как управляемый аттенюатор для регулировки уровня входного сигнала (АРУ).

УРЧ обеспечивает усиление принятого сигнала в полосе про­пускания 3...5 МГц для диапазона MB, 6... 10 МГц - для под­диапазона ДМВ-1 и 8...14 МГц - для поддиапазона ДМВ-2. Пе­рестройка и настройка полосовых фильтров УРЧ на соответству­ющую частоту осуществляется электронным способом путем по­дачи на варикапы соответствующего фильтра необходимого управ­ляющего напряжения, вырабатываемого в цифровом синтезаторе частот (ЦСЧ).

В диапазоне МВ-сигнал с выхода УРЧ поступает на смеситель MB (MB См.). В качестве гетеродина в преобразователе частоты MB используется генератор, управляемый напряжением (ГУН). ГУН представляет собой первый гетеродин, имеющий «верхнюю» настройку. Нагрузка смесителя настроена на проме­жуточную частоту, равную 25 МГц.

В ДМВ поддиапазонах сигнал с выхода УРЧ соответствующего поддиапазона поступает на первый смеситель ДМВ (ДМВ См. 1).

Нагрузка ДМВ См. 1 настроена на промежуточную частоту 45 МГц. Напряжение промежуточной частоты, образующееся в ре­зультате взаимодействия напряжений сигнала и гетеродина и вы­деляющееся на нагрузке, усиливается усилителем промежуточной частоты (УПЧ 1 ДМВ) и поступает на второй смеситель ДМВ (ДМВ См. 2).

Преобразованное напряжение с промежуточной частотой 25 МГц с выхода смесителя MB или ДМВ поступает па УПЧ 2 через коммутатор MB-ДМВ, осуществляющий подключение одного из трактов (MB, ДМВ1 или ДМВ2) к УПЧ2 блока усиле­ния промежуточной частоты.

В блоке УПЧ осуществляются основная избирательность (из­бирательность по соседнему каналу) и основное усиление амплитудно-модулированных (или частотно-модулированных) сигналов. Функции обеспечения избирательности и уси­ления сигналов в блоке УПЧ разделены между УПЧ 2 и УПЧ З.

Основная избирательность по соседнему каналу обеспечивает­ся использованием на входе каскодного УПЧ 2 кварцевых фильт­ров сосредоточенной избирательности (ФСИ).

УПЧ 2 имеет два тракта: узкополосный с полосой пропускания
18 кГц и широкополосный с полосой пропускания 40 кГц. Комму­тация трактов осуществляется с передней панели блока приемни­ка-возбудителя тумблером УЗК. - ШИР. в зависимости от типа используемой абонентом радиостанции (старой широкополосной или новой).

Напряжение промежуточной частоты 25 МГц подается на сме­ситель (См. 3). Гетеродинное напряжение частотой 23,4 МГц формируется кварцевым генератором, выполненным на той же микросхеме, что и смеситель. Основное усиление преоб­разованных сигналов промежуточной частоты 1,6 МГц осуществ­ляется двумя каскадами УПЧ З.

Усиленный АМ-сигнал поступает на амплитудные детекторы сигнала (Д_с) и системы автоматической регулировки усиления (Д_АРУ) и через коммутатор AM —ЧМ поступает на вход УЗЧ.

Для обеспечения требуемого динамического диапазона сиг­нала на входе детектора и для исключения перегрузки каскадов УПЧ и УРЧ в приемнике применена усиленно-задержанная АРУ. Она обеспечивает изменение коэффициентов усиления УПЧЗ.З, УПЧ2.1 блока УПЧ и коэффициента передачи коммута­тора поддиапазонов высокочастотного блока.

Приемник автоматического радиокомпаса, структурная схема которого приведена на рисунке 1.4, предназначен для приема AM телефонных сигналов приводных и радиовещательных станций и частотно-манипулированных сигналов радиомаяков.

Таблица 2.2 – Основные технические характеристики

Основные технические характеристики:
1. Диапазон частот, кГц (разбит на 5 поддиапазонов)	150…1799,5
2. Виды модуляции	AM, ЧТ
3. Чувствительность приемника в режиме ТЛФ, не хуже	8мкВ
4. Полоса пропускания приемника при ослаблении 6 дБ (на уровне 0,5), кГц	2,75

Приемник собран по супергетеродинной схеме с однократным преобразованием частоты.

Тракт радиочастоты (преселектор) включает в себя входную цепь (ВЦ), роль которой играет антенное согласующее устрой­ство (АСУ); УРЧ с нагрузкой в виде электрического ФСИ с элек­тронной перестройкой с помощью варикапов. АСУ предназначено для согласования параметров антенны и кабеля с входом прием­ника.

УРЧ с ФСИ образован антенным усилителем с четырехконтурным электрическим ФСИ, обеспечивающим избирательность при­емника по зеркальному и другим побочным каналам приема. Элементами настройки всех контуров ФСИ и связи между ними являются варикапы, изменение емкости которых производится подачей на них соответствующих частоте настройки управляющих напряжений. При этом за счет изменения связи между контура­ми ФСИ обеспечивается выравнивание усиления между поддиапа­зонами.

Рисунок 2.3 – Структурная схема приемника автоматического радиокомпаса

Тракт ПЧ содержит шесть каскадов УПЧ с аттенюаторами системы АРУ и обеспечивает основное усиление сигнала и основ­ную избирательность по соседнему каналу (формирование АЧХ и полосы пропускания приемника). Избирательность обеспечива­ется электромеханическим фильтром (ЭМФ), являющимся на­грузкой УПЧ.З.

Для обеспечения прослушивания сигналов станций, работаю­щих манипулированными по частоте несущими колебаниями (час­тотная телеграфия), в приемнике реализован метод гетеродинного приема. Для этого при включении режима ТЛГ с помощью тумб­лера ТЛФ - ТЛГ на пульте управления на УПЧ.6 подается моду­лирующее напряжение частоты 800 Гц.

Постоянство уровня выходного сигнала тракта ПЧ обеспечи­вается усиленно-задержанной системой АРУ. Коэффициент пере­дачи тракта ПЧ меняется путем изменения коэффициента пере­дачи аттенюаторов АРУ.

Вопрос 3 Распределение и разделение функций усиления и избирательности в авиационных радиоприемниках.

В целях увеличения избирательности приемника резонансные системы с наиболее высокой частотной избирательностью целесо­образно располагать как можно ближе к входу приемника; ос­новное усиление должно быть обеспечено последующими каска­дами. Разделение функций избирательности и усиления - один из важнейших принципов проектирования современных радиоприем­ников.

В радиоприемниках авиационного РЭО самолетов второго и даже третьего поколений использовался принцип равномерного распределения избирательности и усиления по тракту приема. Этот принцип реализован, например, в преселекторе бортовой командной радиостанции, работающей в диапазонах метровых и дециметровых волн. В этих диапазонах затруднено использование ФСИ, кроме того, перестройка сложных резонансных систем в диапазоне частот наталкивается на серьезные конструктив­ные препятствия, резко ухудшающие избирательные свойства ФСИ.

По этой причине в качестве нагрузок каскадов УРЧ в этом приемнике использованы одинаковые одиночные параллельные колебательные контура (рисунок 1.5). В диапазоне MB колебатель­ный контур образован КПЕ и катушкой индуктивности, в диапа­зоне ДМВ катушка индуктивности заменяется разомкнутым полуволновым отрезком коаксиальной линии. Для обеспечения устойчивости на ДМВ каскады УРЧ построены на триодах, вклю­ченных по схеме с общей сеткой.

Рисунок 3.1 – В качестве нагрузок каскадов УРЧ в этом приемнике использованы одинаковые одиночные параллельные колебательные контура

В большинстве приемников современных командных и связных радиостанций широкое применение находят ФСИ (электромехани­ческие ЭМФ, кварцевые КФ и т. д.). Эти фильтры преимущест­венно используются в качестве нагрузки ПЧ. При необходимости применения двух таких фильтров второй включают в схему пер­вого каскада УПЧ. Примером реализации принципа сосредоточен­ной избирательности (разделения функций избирательности и усиления) служит тракт третьей промежуточной частоты приемника авиационной связной КВ-радиостанции, функциональная схема которого приведена на рисунке 1.6.

Рисунок 3.2 – Функциональная схема тракта третьей промежуточной частоты приемника авиационной связной КВ-радиостанции

Совершенствование технологии изготовления ФСИ позволяет переместить ТОИ ближе ко входу приемника, как это сделано в командной радиостанции «см. рисунок 3.2».

Выводы по лекции

1. Приемники авиационных связных и навигационных радио­станций строятся по супергетеродинной схеме.

2. Основная избирательность приемника, форма его АЧХ и ширина полосы пропускания обеспечиваются наиболее высоко­добротной нагрузкой тракта ПЧ.

3. Основное усиление полезного сигнала до уровня, необхо­димого для работы детектора в линейном режиме, производится, как правило, в тракте последней, наиболее низкой промежуточной частоты. На этой частоте УПЧ обладает большим устойчивым коэффициентом усиления.

4. Современные приемники строятся по принципу разделения функций избирательности и усиления. При этом основная частот­ная избирательность обеспечивается в преобразователе частоты или в первом каскаде УПЧ путем использования в качестве их нагрузки ФСИ.

5. Наибольшую избирательность целесообразно обеспечивать в трактах и каскадах, расположенных как можно ближе к входу приемника.

Дата добавления: 2014-01-07