Очень важной характеристикой радиопередающего устройства является диапазон излучаемых частот. Для организации подвижной радиосвязи в УКВ диапазоне выделено несколько участков частот. Упрощенная схема распределения частот в УКВ диапазоне приведена на рисунке 1...

Очень важной характеристикой радиоприемного устройства является диапазон рабочих частот. В зависимости от значения принимаемой частоты схемные и конструктивные решения радиоприемников могут значительно различаться. Понятие диапазона рабочих частот радиоприемного устройства поясняется рисунком 1...

Одним из важнейших показателей качества тракта приема является чувствительность приемника. Чувствительность приемника характеризует способность приемника принимать слабые сигналы. Чувствительность приемника определяется как минимальный уровень входного сигнала устройства, необходимый для обеспечения требуемого качества полученной информации...

Избирательность по соседнему каналу — это способность приемника принимать полезный сигнал на заданной частоте канала с заданной вероятностью ошибки в присутствии мешающего сигнала по соседнему каналу. Обычно для задания избирательности по соседнему каналу предъявляются требования к глубине подавления частоты первого и второго соседних каналов...

Интермодуляция (Intermodulation) — явление возникновения на выходе приемника помех при действии на его входе двух или более помех, частоты которых не совпадают с частотами основного и побочных каналов приема...

Динамический диапазон приемника (Receiver Dynamic Range) с одной стороны определяет способность приемника обнаруживать слабый входной сигнал, больший уровня шума, с другой — обрабатывать сигналы большого уровня без искажения. Отношение максимального сигнала к минимальному сигналу на входе приемника и определяет динамический диапазон приемника...

До недавнего времени виды принимаемых сигналов определяли как амплитудную модуляцию (АМ), частотную модуляцию (ЧМ) и фазовую модуляцию (ФМ). Напомню, что мы занимаемся приемниками систем подвижной радиосвязи, а для систем наземной подвижной радиосвязи обычно применялась частотная модуляция. Наибольшее распространение получили системы конвенциональной подвижной радиосвязи, работающие в диапазонах частот 48, 160 и 450 МГц. Принципиальные и структурные схемы радиоприемников систем связи, работающих с частотной модуляцией существенно отличаются от схем приема сигналов амплитудной модуляции...

Основной функцией радиоприемного устройства является извлечение полезной информации из принимаемого сигнала. В простейшем случае для этого достаточно осуществить демодуляцию принимаемого сигнала. Такие приемники называются детекторными и применяются в наиболее дешевых устройствах беспроводной связи.

Первые приемники прямого преобразования появились на заре развития радиотехники, когда ещё не было радиоламп, связь проводилась на длинных и сверхдлинных волнах, передатчики были искровыми и дуговыми, а приёмники, даже профессиональные — детекторными.

Было замечено, что чувствительность детекторного приемника существенно возрастает, если на детектор подать колебания маломощного генератора, работающего на частоте, близкой к частоте принимаемого сигнала. При приеме телеграфного сигнала были слышны биения со звуковой частотой, равной разности частоты гетеродина и частоты сигнала. Рассмотрим природу этого явления...

Мы определили что, для увеличения чувствительности детекторного приемника можно применить принцип прямого преобразования частоты. Однако в этом случае часть выходного колебания (компоненту спектра с удвоенной частотой сигнала) приходится подавлять. Это означает, что мощность полезного сигнала на выходе умножителя (смесителя) будет в два раза меньше мощности сигнала на входе. Иными словами, коэффициент передачи смесителя не может превышать –3 дБ. В реальных схемах ситуация хуже за счет потерь в элементах умножителя. Активный умножитель (умножитель с усилением) ситуацию в корне не меняет, так как он усиливает не только сигнал, но и шум, а значит, коэффициент шума будет в лучшем случае останется точно таким же.

Основным недостатком приемника прямого усиления является сложность перестройки с одной частоты на другую. Выполнить фильтр со стабильными параметрами при его перестройке в диапазоне частот практически невозможно...

Чем выше частота принимаемого полезного сигнала, тем меньше получается относительная расстройка зеркального канала при том же самом значении промежуточной частоты. В результате при реализации супергетеродинного радиоприемника высоких частот возникает противоречие между требованием уменьшить промежуточную частоту для облегчения подавления соседнего канала в тракте промежуточной частоты и требованием увеличить промежуточную частоту для облегчения подавления зеркального канала в преселекторе...

При одновременной работе приемника и передатчика возникают вопросы электромагнитной совместимости этих узлов. Если выходной сигнал с выхода передатчика попадет на вход своего приемника, то он может не просто сделать невозможным прием каких-либо станций, но и вывести из строя входные каскады приемника...

При проектировании базовой станции или ретранслятора следует учитывать то обстоятельство, что антенна значительно удалена от входа радиоприемного устройства. Для соединения антенны с радиоприемным устройством приходится применять антенный фидер, который обладает потерями.

Входной фильтр является одним из важнейших узлов радиоприемного устройства. Как это было показано в предыдущих главах, в системах связи с большим отношением верхней рабочей частоты к нижней рабочей частоте этот фильтр должен перестраиваться по частоте. Перестройку по частоте можно осуществить в LC фильтрах...

Так как усилитель радиочастоты находится на входе радиоприемного устройства, то его шумовые характеристики и динамический диапазон в основном определяют характеристики всего устройства в целом. Именно коэффициент шума усилителя радиочастоты определяет чувствительность радиоприемника. Нелинейные свойства усилителя оцениваются характеристиками IP2 и IP3. Очень важным параметром является точка 1 дБ компрессии...

Как уже мы рассматривали ранее, для переноса входной радиочастоты на промежуточную частоту необходимо осуществить умножение входного сигнала на синусоидальное напряжение местного генератора (гетеродина). Устройства, осуществляющие умножение входного сигнала на сигнал местного генератора (гетеродина), получили название смесители. Реальные смесители сложны для анализа, и поэтому их эксплуатационные характеристики определяются множеством параметров...

Как уже мы рассматривали ранее для переноса частоты принимаемого сигнала на промежуточную частоту необходимо осуществить умножение входного сигнала на синусоидальное напряжение местного генератора (гетеродина). Устройства, умножающие два аналоговых сигнала, в радиоприемных и радиопередающих устройствах получили название смесители. Обычно операция умножения двух аналоговых сигналов осуществляется за счет вольтамперной характеристики нелинейного элемента...

В диодном преобразователе на вход нелинейного элемента, в качестве которого выступает диод, одновременно подаются два сигнала — напряжение входного принимаемого сигнала и напряжение гетеродина. В общем случае на этот же диод может быть подано напряжение смещения E0, которое обеспечит необходимый уровень отсечки сигнала гетеродина...

У рассмотренного ранее диодного преобразователя частоты на выходе присутствуют не только продукты преобразования, но и сигнал гетеродина. У идеального перемножителя на выходе не должно быть этой компоненты в выходном спектре сигнала. Для того чтобы убрать эту составляющую выходного сигнала обычно применяют двухтактную схему, называемую балансным смесителем...

На выходе балансного смесителя подавлено напряжение гетеродина, но присутствует напряжение принимаемого рабочего сигнала. Как это обсуждалось при рассмотрении принципов работы супергетеродинного приемника, на выходе идеального умножителя этих компонентов не должно быть в принципе. Уменьшить уровень радиосигнала на выходе преобразователя частоты позволяет схема кольцевого смесителя...

Смесители на транзисторах предоставляют большие возможности по построению принципиальных схем в сравнении с диодными преобразователями частоты. Однако наилучшими характеристиками, так же как и в случае диодных смесителей, обладают кольцевые преобразователи частоты...

В ряде случаев в супергетеродинном приемнике очень трудно обеспечить удовлетворение требований по подавлению частоты зеркального канала и соседнего канала одновременно. В этом случае дополнительное подавление зеркального канала в смесителе может быть выходом из положения. Для того чтобы понять, как работает смеситель с подавлением зеркального канала, вспомним ряд тригонометрических выражений...

Как мы уже знаем, гетеродины в приемниках предназначены для применения в составе смесителей для переноса спектра входного сигнала на более низкую частоту. От параметров гетеродинов зависит качество преобразованного сигнала и в общем случае параметры всего радиоприемного устройства в целом...

Генератор может быть построен на любом усилительном элементе, охваченном положительной обратной связью. Обобщенная схема генератора незатухающих колебаний приведена на рис. 1...