Вибірковість і смуга пропускання

Вибірковість називається здатність радіоприймача виділяти корисний сигнал і послаблювати дію позасмугових сигналів, що заважають. Це здійснюється за допомогою частотно-фільтруючих пристроїв у високочастотному тракті, а також в демодуляторе.

Розглянемо основні види вибірковості:

Частотна вибірковість застосовується у всіх без винятку РПУ і, виходить автоматично, сама собою, оскільки ефективне посилення радіосигналів в приймальнику можливо тільки за допомогою резонансних, тобто частотно-виборчих підсилювачів.

При оцінці частотної вибірковості приймачів розглядають два види вибірковості: вибірковість по сусідньому каналу і вибірковість по додаткових каналах прийому. При супергетеродинном прийомі основним додатковим каналом прийому є дзеркальний канал.

Кількісно вибірковість приймача оцінюється відношенням його резонансного коефіцієнта посилення до коефіцієнта посилення на частоті сусіднього або додаткового каналу, тобто

Просторова вибірковість здійснюється за допомогою направлених приймалень антен і дозволяє істотно послабити рівень зовнішньої перешкоди на вході приймача, якщо направлення на джерела сигналу і перешкоди помітно різняться між собою. Найбільшого поширення цей вид вибірковості отримав в діапазоні СВЧ, де легко здійсненні гостронаправлені прийомні антени.

Поляризаційна вибірковість заснована на різниці в поляризації електромагнітних коливань сигналу і перешкоди.

Амплітудна вибірковість найбільш широко використовується в РПУ, призначених для прийому імпульсно-модульованих сигналів.

Тимчасова вибірковість може бути реалізована, якщо момент появи сигналу на вході приймача відомий досить точно. Цей вид вибірковості часто використовується в імпульсних радіолокаційних приймачах з стробированием. У режимі стробирования приймач відкривається тільки на короткі проміжки часу, відповідні очікуваному приходу відбитих імпульсних сигналів. Весь інший час приймач закритий, що значно знижує дія, що заважає перешкод.

Вибірковість по формі сигналу, одним із прикладів якої може служити вибірковість по тривалості імпульсу.

Малюнок 8 - До питання про вибірковість радіоприймачів

На рис.8 наведені ідеальна і реальна характеристики вибірковості приймача.

По осі абсцис відкладений розлад. що дорівнює різниці між частотою настройки приймача і частотою сигналу. Значення відповідає настройці приймача на несучу частоту сигналу. По осі ординат відкладається відносна величина Y, рівна відношенню чутливості приймача при його налаштуванні на частоту сигналу до чутливості при частоті, відмінній від несучої.

Ідеальна характеристика вибірковості (частотна характеристика) приймача (рис, а) має форму прямокутника; при такій формі характеристики приймач рівномірно приймає спектр бічних частот корисного сигналу, що відповідає ординате Y = 1, і повністю пригнічує сигнали інших станцій.

Смуга пропускання приймача в цьому випадку визначається підставою прямокутника.

Характеристика вибірковості реального приймача (рис, б) залежить від резонансних властивостей його коливальних систем. При цьому значення ординати Y = 1 відповідає лише точного налаштування приймача на несучу частоту сигналу (). Ступінь проходження бічних коливань з частотами, що відрізняють від несучої, оцінюється координатами, значення яких виходять менше одиниці. Таке послаблення бічних коливань в деяких допустимих межах майже не впливає на відтворення сигналу на виході приймача.

Смугою пропускання приймача називається область частот, в межах якої ослаблення спектра прийнятих коливань не перевищує заданої величини. Такий заданою величиною ослаблення спектра, тобто рівнем відліку смуги пропускання, зазвичай вважають рівень (рис, 9б).

Малюнок 9 - До питання про вибірковість радіоприймачів

Приймач, характеристика вибірковості якого має прямокутну форму, приймає сигнали однієї станції, тобто має абсолютну вибірковість. Реальна характеристика приймача має плавні схили. При такій формі характеристики неможливо отримати повне придушення спектра сигналу, що заважає.

Для оцінки вибірковості реального приймача необхідно встановити, при якій розладі слід оцінювати заважає вплив сусідньої по частоті станції. Для радіомовних приймачів ця расстройка приймається рівною 10 кГц. тому вона відповідає інтервалу між сусідніми по частоті станціями.

Виборчі властивості приймача відображені на малюнку 10.

На верхньому графіку (рис. 10) показані спектри діючих в антені сигналів трьох частот з різною ЕРС і їх бічними коливаннями.

На нижньому графіку дана характеристика вибірковості приймача; його настройка на частоту сигналу, характеризується значенням. Взаємне розташування графіків показує, що сигналом (верхнього графіка) відповідає расстройка (нижнього графіка); це означає, що приймач налаштований на частоту сигналу. а сигнали і при такій настройці стають заважають.

Подання про величину вибірковості приймача дає ордината характеристики. обумовлена ​​при. Величина показує, що сприйнятливість приймача до заважає сигналам і становить 0,1 від сприйнятливості сигналу.

Малюнок 10 - До питання визначення вибірковості приймача

У сучасних зв'язкових і мовних радіоприймачів ослаблення сигналу сусідньої станції досягається в межах 10-1000.

Отримання в приймальнику широкої смуги пропускання при високій вибірковості представляє значні труднощі. З розгляду резонансної кривої видно, що розширення смуги пропускання погіршує вибірковість, і, навпаки, звуження смуги пропускання покращує вибірковість. Одночасне задоволення цих вимог досягається при поліпшенні прямоугольности резонансної кривої приймача.

На рис.11 представлені резонансні криві різних коливальних систем з однаковою пропускною здатністю на рівні 0,7,

За смугою пропускання криві відрізняються крутизною бічних сторін. Для порівняльної оцінки прямоугольности резонансних кривих різних коливальних систем вводять поняття коефіцієнта прямокутності - відношення смуги пропускання на певному умовному рівні до смуги пропускання на рівні 0,7:

Малюнок 11 - Резонансні характеристики різних колеба-них систем з однаковою пропускною здатністю

За умовні рівні відліку смуги прийняті рівні, відповідні ослаблення сигналу 0,1 і 0,01. Таким чином,

Коефіцієнт прямокутності завжди більше одиниці. Чим ближче значення до одиниці, тим краще прямоугольность резонансної кривої.

На рис.11 з трьох резонансних кривих кращої прямокутністю володіє крива 1 і їй відповідає найменше значення.

Схожі статті