Смеситель УКВ-радиовещательного приемника
Дипломная работа - Компьютеры, программирование
Другие дипломы по предмету Компьютеры, программирование
? радиовещании, информация передается исключительно в боковых полосах. Для того чтобы получить, например, хорошее качество звука, необходимо работать в полосе частот шириной 2М, где М - ширина полосы высококачественного воспроизведения звука (20-20 000 Гц). Это означает, что стандартное АМ-радиовещание, к примеру, с частотами до 20 кГц должно иметь ширину полосы 20 кГц (всего 40 кГц), учитывая верхнюю и нижнюю боковые полосы.
Амплитудно-модулированный сигнал
Рисунок 2. Амплитудная и частотная модуляция
Для радиосвязи на УКВ в последнее время все чаще применяется частотная модуляция. Это объясняется несколькими ее преимуществами. Так, мощность ЧМ передатчика не изменяется при модуляции, она постоянна и равна пиковой (тогда как при AM, например, мощность несущей в четыре раза меньше). ЧМ усилитель мощности может быть нелинейным, что особенно важно для транзисторных устройств.
При связи с использованием ЧМ перекрестная модуляция не возникает. Наличие сильного сигнала приводит лишь к уменьшению коэффициента усиления ретранслятора при сохранении возможности проведения связи. По этой же причине ЧМ передатчики почти не создают помех радиоприему.
Рисунок 3. Спектры ЧМ сигнала с m = 1 и m = 2
Если при AM излучаемая полоса равна удвоенной наивысшей частоте модуляции, то при ЧМ зависимость получается более сложной, а полоса частот шире, чем при AM. Частота ЧМ передатчика изменяется во время модуляции от значения f0 - ?f до f0 + ?f. Средняя частота f0 соответствует частоте немодулированной несущей, а девиация частоты ?f прямо пропорциональна амплитуде модулирующего сигнала.
Отношение максимальной девиации ?fmax к частоте модулирующего сигнала F называется индексом модуляции m. От численно равен отклонению фазы несущей, выраженному в радианах. При обычной ЧМ индекс модуляции обратно пропорционален F.
Спектры ЧМ сигнала с m = 1 и m = 2 изображены на рис.3, а и б. В обоих спектрах содержатся боковые частоты первого порядка f0 F и высших порядков f0 nF.
При индексах модуляции, меньших единицы, боковые частоты второго порядка практически исчезают, а амплитуда боковых частот первого порядка быстро уменьшается.
Полный выигрыш ЧМ по сравнению с AM, с учетом четырехкратного увеличения мощности передатчика и коррекции, оценивается в 10 - 15 дБ.
1.3 Структура радиоприёмника
Супергетеродинный радиоприёмник - наиболее распространённый вид радиоприёмников; в них при сравнительно простой и надёжной конструкции обеспечивается высококачественный приём сигналов. Упрощенная структурная схема супергетеродинного приемника приведена на рисунке 1.
Рисунок 1 - Структурная схема супергетеродина
Отличительной особенностью супергетеродинного приема является преобразование (перенос) спектра принимаемого сигнала из области несущей частоты в область промежуточной частоты с помощью местного маломощного генератора (гетеродина). Достоинством такой технологии приема является то, что при изменении несущей частоты принимаемого сигнала нет необходимости изменять параметры настройки многокаскадного усилителя радиочастот, достаточно изменить частоту гетеродина. Технически это гораздо проще, чем добиваться одинакового изменения параметров в каскадах со сложными характеристиками. В конечном итоге это дает возможность строить приемники радиосигналов с хорошими показателями чувствительности и избирательности, так как основное усиление сигнала осуществляется в постоянном диапазоне частот.
1.4 Принципы функционирования
Супергетеродинный приемник работает следующим образом. На вход усилителя радиочастот (УРЧ) поступает вся совокупность сигналов и помех, наведенных в антенне в месте приема. Усилитель радиочастот выполняет предварительную селекцию (отбор) сигналов с частотой, равной частоте полезного (принимаемого) сигнала. Усиление сигналов в УРЧ обычно невелико (в простейших приемниках на радиочастоте совсем нет усиления).
Основное усиление сигнал получает в усилителе промежуточной частоты (УПЧ), на вход которого поступают продукты преобразования, получаемые в преобразователе частоты при смешивании принимаемого сигнала с выхода УРЧ и колебаний гетеродина. Преобразователем частоты называют устройство, с помощью которого переносится спектр принимаемого сигнала, расположенный в районе частоты несущего колебания, называемый радиочастотой, в область несущих колебаний с другим значением частоты, называемой промежуточной частотой. Если преобразование сигнала выполнено без искажений, то спектр принимаемого сигнала переместится параллельно по оси частот, на величину, равную частоте гетеродина, а значение промежуточной частоты fПЧ будет равно
ПЧ = |fС - fГ|,
где fС и fГ - частоты, соответственно, сигнала и гетеродина.
Преимущества супергетеродина:
наличие малого количества перестраиваемых контуров;
,:<http://dic.academic.ru/dic.nsf/ruwiki/84907>-,