Типовые схемы радиоприемников

Все многообразие структурных схем радиоприемных устройств делится на две большие группы: приемники прямого усиления (детекторные), и приемники с преобразованием частоты (супергетеродинные).

Элементы схемы приемника прямого усиления (рис.1.22) имеют следующее функциональное назначение.

Входная цепь служит для предварительной селекции принимаемых сигналов и передачи полезного сигнала из антенны на вход усилителя высокой частоты.

Усилитель высокой частоты (УВЧ) предназначен для усиления принятого ослабленного сигнала до такого уровня, при котором будет возможно качественное детектирование. Весьма часто УВЧ состоит из нескольких каскадов.

Вторая задача УВЧ – вместе с входной цепью обеспечить необходимую избирательность радиоприемника, то есть его способность принимать сигналы только одного, нужного нам, передающего устройства.

Назначение детектора состоит в преобразовании формы модулированного высокочастотного сигнала в напряжение, соответствующее модулирующему сигналу в передатчике.

Усилитель низкой частоты (УНЧ) предназначен для увеличения мощности выделенного детектором модулирующего напряжения до такого уровня, при котором будет обеспечена нормальная работа оконечной аппаратуры.

Усилитель мощности (УМ) применяется в тех случаях, когда для нормальной работы оконечной аппаратуры необходима значительная мощность.

Как видно, в схеме прямого усиления частотная фильтрация и усиление сигнала производится на несущей частоте принятого радиосигнала f _с. Однако на высоких частотах трудно получить большое усиление, так как устойчивость усилителей падает с ростом частоты. Кроме того, при большом числе каскадов УВЧ усложняется реализация плавной перестройки приемника в диапазоне частот. При этом с изменением настройки изменяется коэффициент усиления, а полоса пропускания контура входной цепи возрастает с ростом частоты, что затрудняет обеспечение заданной избирательности приемного тракта.

Это особенно резко проявляется на частотах 1 – 3 МГц, а на частотах более 10 – 20 МГц высококачественный приемник прямого усиления построить чрезвычайно трудно. Поэтому чаще применяют супергетеродинную схему, в которой отсутствуют эти недостатки.

В приемнике супергетеродинного типа (рис.1.23) радиосигнал с частотой f _с с выхода входной цепи (ВЦ) и усилителя высокой частоты (УВЧ) поступает на преобразователь частоты (ПЧ), состоящий из смесителя (СМ) и гетеродина (Г), где преобразуется в колебания промежуточной частоты f _пр = f _с – f _г. Дальнейшая фильтрация и усиление производятся в усилителе промежуточной частоты (УПЧ), который имеет постоянную настройку на f _пр. Это позволяет применить в УПЧ большое число каскадов усиления и использовать соответствующие фильтры, чтобы обеспечить требуемую полосу пропускания, нужную форму резонансной кривой и необходимое усиление.

Таким образом, основное усиление, избирательность и детектирование сигнала в приемнике супергетеродинного типа производится на постоянной промежуточной частоте, не зависящей от настройки радиоприемника. Это позволяет избежать недостатков, присущих приемникам прямого усиления.

Недостатком приемника супергетеродинного типа является наличие побочных каналов приема по зеркальному каналу и на промежуточной частоте. Частота зеркальной помехи отличается от частоты гетеродина на f _пр, следовательно, она должна быть ослаблена до преобразователя частоты. Для борьбы с помехой на промежуточной частоте применяют фильтр, настроенный на f _пр и устанавливаемый на входе приемника.

Рис.1.23. Типовая схема радиоприемника с преобразованием частоты