КВ-приемник мирового уровня? Это очень просто!
Шрифт:
Иное дело — гетеродинный приемник! Математический анализ показывает, что полезное, напряжение на выходе детектора является СУММОЙ продетектированного сигнала и продетектированного напряжения гетеродина!
А кроме того, в эту сумму входят еще БИЕНИЯ между колебаниями сигнала и гетеродина. Но добавление гетеродинного напряжения к сигналу на обычном детекторе не избавляет от прямого ДЕТЕКТИРОВАНИЯ ПОМЕХ!
«А»: То есть влиянию помех гетеродинный приемник (ГП) подвержен значительно?
«С»: Во всяком случае, в представленном выше виде!..
Поэтому ГП, автодины, синхродины и прочая техника 20-х годов ушла
«Н»: А что такое АВТОДИНЫ?
«С»: Это устройства, применяющиеся для автодинного приема. Сущность его в том, что он является ПОЧТИ генератором Мейснера. Если в схему этого генератора добавить цепь индуктивной связи с антенной и телефон, шунтированный конденсатором в анодной цепи лампы, то мы и получим схему автодинного приемника! В контуре существуют два колебания сразу. Собственное и принимаемое. Их частоты сдвинуты нате же 400 — 1000 Гц.
Вырабатывается сигнал биений. Он проявляется в виде свиста, тон которого меняется. Автодинные приемники являлись почти идеальными для приема телеграфных сигналов.
«А»: Я краем уха слышал, что имеются приемники, использующие какую-то технику ПРЯМОГО ПРЕОБРАЗОВАНИЯ?
«С»: Мы обязательно будем говорить о принципах этой техники, но позднее!
А сейчас, мои дорогие друзья, хочу заметить, что среди большого количества самых разнообразных разновидностей приемной техники (а мы упомянули далеко не о всех) особое место занимает выдающееся изобретение электроники 20 века — СУПЕРГЕТЕРОДИН!
Глава 6. Что такое «супергетеродин»?
«Спец»: Первый супергетеродинный приемник капитан корпуса связи армии США Эдвин Говард Армстронг, служивший в то время во Франции, (а это было время Первой Мировой войны) собрал на территории Европы. Он подал заявку на патент в США из Парижа 30 декабря 1918 года, а получил патент 3 июля 1920 г. Супергетеродин — это величайшее достижение не только Армстронга, но всей электронной техники вообще!
«А»: Что, неужели за 80 лет не появилось никакой более удачной идеи?
«С»: Представь себе — нет! Хотя вариаций на тему супергетеродинного принципа имеется великое множество!
Первоначально Армстронг разработал супергетеродин с целью изыскать способ усиления сигнала на тех частотах, которые были недоступны для электронных ламп того времени. Именно с появлением супергетеродинной схемы, радиотехника стала бурно развиваться!
«Н»: Уважаемый Спец! Но что же представлял из себя супергетеродин Армстронга? И в чем заключается его феноменальный секрет?
«С»: Вот структурная схема супергетеродина (рис. 6.1).
Принцип супергетеродинного приема состоит в том, что принятые колебания преобразуются по частоте в некоторую ПРОМЕЖУТОЧНУЮ частоту. Вот на ней и происходит основное усиление сигнала! А поскольку промежуточная частота — фиксирована, в УПЧ можно задействовать значительное число контуров, обеспечивающих необходимую избирательность!
«Н»: Но ведь ранее мы знакомились с замечательными свойствами колебательного контура! Разве с его помощью нельзя добиться необходимой избирательности? Зачем для этого нужна целая система контуров?
«С»: Дорогой
Аматор! Что слышу я из уст нашего друга? Вы разве не касались вопроса АЧХ связанных контуров? Или того, какова может быть предельная избирательность?«Н»: Это я виноват! Слишком торопил Аматора согласиться на мое участие в вашей с ним беседе!..
«С»: Не беда! Однако, поскольку супергетеродин — это очень серьезно и никаких «галопом по европам» здесь не будет, я попрошу нашего уважаемого Аматора прямо сейчас продолжить тему о колебательных контурах и избирательности!
«А»: С удовольствием! Для чего предлагаю вернуться еще раз к АЧХ колебательного контура. Но сейчас в наши рассуждения мы добавим немного конкретики (см. рис. 6.2).
Так все СЕМЬ представленных частот f1—f6, а также f0, разделены частотным промежутком, или интервалом, равным 10 кГц. Представим, что резонансная частота, на которую настроен входной контур, совпадает с f0. И, кроме того, что прием ведется в диапазоне КВ. Для удобства рассуждений принимаем f0 = 10 МГц! То есть длина волны составляет 30 метров! Кроме того принимаем, что добротность контура Q = 100.
«С»: Должен заметить, что это весьма неплохой контур!
«А»: Согласен! Теперь подсчитаем, чему равна полоса пропускания нашего контура и увековечим ее очертания на представленном выше рисунке.
Q = f0/f;
f = fo/Q = 107/102 = 105 Гц!
То есть полоса нашего контура равна 100 кГц! И это по уровню 0,707!..
«Н»: Как же так!? Ведь из этого следует, что наш контур не обладает, практически, НИКАКОЙ ИЗБИРАТЕЛЬНОСТЬЮ!
«А»: Совершенно верно, Незнайкин! Приведенный пример ясно показывает, что даже на частоте 10 МГц, контур уже не обладает ИЗБИРАТЕЛЬНОСТЬЮ ПО СОСЕДНЕМУ КАНАЛУ! (Это узаконенный технический термин, который показывает — во сколько раз ослабляется селекторной цепью сигнал частоты, отстоящей от f0 на 10 кГц, если входные величины их сигналов — равны!)
«Н»: Но может стоит просто взять Q = 1000?
«А»: Ты воображаешь, что это так просто сделать? В какой-то степени дело можно улучшить, если резко увеличить размеры катушки. Намотать ее толстым проводом, лучше посеребреным, на очень качественном диэлектрическом каркасе. Но и в этом случае, для реального контура получить Q больше 250 вряд ли удастся! А поскольку, как ты еще убедишься дальше, катушек таких в серьезном приемнике достаточно много, то габариты его могут стать вовсе неприемлемыми!