Лекция 2. Основные характеристики РПрУ и их взаимосвязь
advertisement
РАДИОТЕХНИЧЕСКИЙ ИНСТИТУТ РТФ Инновационная образовательная программа Устройства приема и преобразования сигналов Тема лекции: Основные характеристики РПрУ и их взаимосвязь. Авторы курса лекций: Марков Юрий Викторович, доцент кафедры РЭИС, кандидат технических наук, Никитин Никита Петрович, доцент кафедры РЭИС, кандидат технических наук. Екатеринбург, 2007 Цель изучения материала: Изучение студентом основных характеристик РПрУ: электрических характеристик, конструктивноэксплуатационных, и производственноэкономических. Содержание: • Основные характеристики РПрУ и их взаимосвязь – Электрические характеристики – Конструктивно-эксплуатационные характеристики – Производственно-экономические характеристики Электрические характеристики радиоприёмных устройств • • • • • • • Чувствительность; Избирательность; Помехоустойчивость; Допустимые искажения воспроизводимого сигнала; Электромагнитная совместимость; Динамический диапазон; Диапазон рабочих частот. Избирательность - это способность радиоприёмного устройства выделять полезный сигнал и ослаблять действие мешающих сигналов (помех). Виды избирательности: •Частотная избирательность •Временная избирательность • Пространственная избирательность •Поляризационная избирательность Частотная избирательность Реализуется с помощью резонансных цепей и фильтров, и характеризуется нормированной АЧХ тракта ВЧ (до демодулятора). Основной задачей частотной избирательности является борьба с побочными каналами приёма, возникающими при преобразовании частоты. Частотная избирательность Побочные каналы приема: •Прямой •Зеркальный •Комбинационный •Интермодуляционный fЗ= fГ+fП =fC+2fП fКОМ=|nfГ-mfC| Прямой канал приёма Образуется помехой на частоте, равной промежуточной. Его можно подавить, увеличив частотную избирательность каскадов, предшествующих ПЧ. Зеркальный канал приема Образуется внешним помеховым сигналом на частоте fЗ=fГ+fП=fC+2fП Если эта частота входит в полосу пропускания ВЦ, МШУ и УРЧ, то в ПЧ образуется частота fП=|fГ-fЗ|, т.е. такая же частота, как и fП=fГ-fC. Следовательно, происходит наложение спектра полезного сигнала и спектра помехи, то есть частотная фильтрация помехи от сигнала в УПЧ становиться невозможной. Комбинационный канал приёма Образуется в результате взаимодействия комбинационных частот гетеродина и сигнала fКОМ=|nfГ-mfC|, где ( n, m > 1 ) Эти частоты могут оказаться близкими к промежуточной частоте. Усиливаясь так же, как и полезный сигнал, они попадают далее на демодулятор и оконечное устройство. Интермодуляционный канал приёма Возникает при прохождении через ВЦ и УРЧ двух и более помех на частотах f1,f2, …, fn, которые в смесителе образуют сигналы с комбинационными частотами n1f1n2f2…nnfn (n1, n2, …, nn – целые числа). Если какая-либо из комбинационных частот попадёт в полосу пропускания УПЧ, то создаётся интермодуляционный канал приёма. Эффективная частотная избирательность - это способность приёмника различать полезный сигнал и помехи, уровни которых таковы, что они создают нелинейные эффекты при одновременном воздействии полезных и мешающих сигналов. Эффективная частотная избирательность При больших уровнях сигнала и помех могут возникать следующие явления: • сжатие амплитуды сигнала; • блокирование полезного сигнала; • перекрёстные искажения радиосигналов; • взаимная модуляция (интермодуляция) между помеховыми внеполосными сигналами, а так же между внеполосными сигналами и шумом. Временная избирательность Метод стробирования: Приёмник открывается только на время ожидаемого прихода сигнала, остальное время приёмник закрыт (приём сигналов не ведётся), что уменьшает воздействие помех. Временная избирательность Закрытие приёмника может осуществляться при помощи подавления сигнала с помощью антенных переключателей различного типа, входных аттенюаторов или дополнительной регулировки коэффициента передачи линейного тракта приёмника. Пространственная избирательность Осуществляется с помощью остронаправленных приёмных антенн и путём управления фазированными антенными решётками. Поляризационная избирательность Может быть осуществлена за счёт различия в поляризации полезного сигнала и помехи, методом настройки антенны на необходимый вид поляризации. Помехоустойчивость - это способность приёмника обеспечивать приём переданной информации с заданной достоверностью при заданных видах сигналов и наличии помех в радиоканале. Допустимые искажения воспроизводимого сигнала Искажения могут быть линейными, определяемыми допустимыми искажения АЧХ и ФЧХ радиотракта и нелинейными, определяемыми допустимым уровнем дополнительных гармоник в сигнале, поступающим на оконечное устройство. Искажения импульсных сигналов оцениваются допустимыми длительностями фронта и среза, неравномерностью вершины, выбросами на вершине и в паузе. Электромагнитная совместимость - это обеспечение совместной работы данной радиоаппаратуры с другой аппаратурой, которая создаёт мешающее радиоизлучение. Динамический диапазон Под этой характеристикой понимается диапазон граничных уровней входного полезного сигнала, при которых обеспечивается нормальное качество приёма. Уровень входного сигнала приёмника зависит от эффективности работы антенны, мощности передатчика и условий приёма и распространения радиоволны в канале. Диапазон рабочих частот - это область частот настройки, в пределах которой обеспечивается все остальные электрические характеристики. Конструктивноэксплуатационные характеристики • Надёжность работы; • Стабильность и устойчивость работы; • Масса и габариты; • Ремонтоспособность. Производственно-экономические характеристики • • • • • • Стоимость приёмника Сроки разработки Размер партии Серийноспособность Сроки морального износа Степень унификации Выводы Были изучены основные характеристики РПрУ: электрические, конструктивноэксплуатационных, и производственноэкономические. Литература • • • Буга Н.Н. и др. Радиоприемные устройства. Учебник для вузов/ Н.Н. Буга, А.И. Фалько, Н.И. Чистяков; Под ред. Н.И. Чистякова. – М.: Радио и связь, 1986. – 320с. Колосовский Е.А. Устройства приема и обработки сигналов. Учебное пособие для вузов. – М.: Горячая линия – Телеком, 2007. – 45с. Радиоприемные устройства. Под ред. А.П. Жуковского.
