Шаг за шагом. От детекторного приемника до супергетеродина

Борьба с зеркальной помехой после преобразователя частоты невозможна, так как и принимаемая станция, и зеркальная помеха создают одинаковые по частоте (465 кгц) сигналы, которые одинаково хорошо проходят через контуры усилителя ПЧ. Отсюда следует, что бороться с зеркальной помехой нужно на входе приемника, до преобразователя частоты. Для этого используется обычный колебательный контур (входной контур), который настраивается на частоту принимаемой станции и, таким образом, ослабляет зеркальную помеху (рис. 131).

Рис. 131. Бороться с зеркальной помехой можно только до преобразователя частоты. Для этого используют контур, настроенный на частоту принимаемой станции. Он и ослабляет сигнал, который мог бы создать зеркальную помеху.

Входной контур супергетеродина практически ничем не отличается от входного контура приемника прямого усиления: в обоих случаях используются катушки индуктивности и конденсаторы переменной емкости, а также применяются одни и те же схемы связи с антенной. Однако входной контур супергетеродинного приемника, если можно так выразиться, находится в более выгодном положении: его задачей является ослабление зеркальной помехи, частота которой отличается от резонансной частоты контура на 930 кгц, в то время как в приемнике прямого усиления входной контур должен ослаблять соседнюю станцию, отличающуюся от принимаемой всего лишь на 10 кгц.

Здесь уместно сказать несколько слов о выборе промежуточной частоты. Принципиально можно построить супергетеродинный приемник с промежуточной частотой от нескольких десятков килогерц до нескольких мегагерц. Для того чтобы получить хорошую избирательность по соседнему каналу, желательно, чтобы промежуточная частота f_пр была как можно ниже: чем ниже величина f_пр, тем сильнее будет проявляться различие в частотах принимаемой и соседней станций, тем легче будет контурам ПЧ подавить помеху по соседнему каналу. Так, например, при f_пр = 100 кгц сигналы ПЧ принимаемой и соседней станции отличаются на 10 %, при f_пр = 465 кгц это различие составит уже 2 %, а при f_пр = 2000 кгц — всего лишь 0,5 %. Совершенно очевидно, что в первом случае, то есть при низкой промежуточной частоте, избирательность по соседнему каналу будет лучше.

С другой стороны, желательно, чтобы f_пр  была как можно больше, так как при этом увеличится различие между частотами зеркальной помехи и принимаемой станции, а это, в свою очередь, усилит подавление зеркальной помехи с помощью входного контура.

Как уже отмечалось (стр. 261), частоты зеркальной помехи и принимаемой станции отличаются на величину 2·f_пр. Для промежуточных частот 100, 465 и 2000 кгц частота зеркальной помехи будет отличаться от частоты принимаемой станции соответственно на 200, 930 и 4000 кгц. Отсюда следует, что входной контур лучше всего будет ослаблять зеркальную помеху в последнем случае, то есть при высокой промежуточной частоте.

В зависимости от назначения приемника и предъявляемых к нему требований для этого приемника может быть выбрана низкая (обычно 110–130 кгц) или высокая (обычно 1400–1800 кгц и более) промежуточная частота. В подавляющем большинстве радиовещательных приемников промежуточная частота равна стандартной — 465 кгц. При этой величине f_пр удается получить удовлетворительную избирательность как по соседнему, так и по зеркальному каналу. Правда, при f_пр = 465кгц ослабление зеркальной помехи на КВ диапазоне не всегда оказывается достаточным.

Стандартная промежуточная частота находится в середине «свободного» участка между вещательными диапазонами длинных и средних волн. На стандартной промежуточной частоте и на частотах, близких к ней, не работают ни вещательные станции, ни передатчики радиосвязи. Связано это с тем, что для сигналов с частотой, равной f_пр, супергетеродин представляет собой обычный приемник прямого усиления с фиксированной настройкой. Прием этих сигналов осуществляется независимо от частоты гетеродина и даже более того — при выключенном гетеродине (рис. 132).

Рис. 132. В супергетеродине может появиться помеха с частотой, равной промежуточной, для которой все контуры усилителя ПЧ оказываются настроенными в резонанс.

Несмотря на то что на промежуточной частоте радиостанции не работают, в приемную антенну все же попадают помехи, имеющие частоту 465 кгц. Они появляются в результате грозовых разрядов и в процессе работы различных электрических устройств: коллекторных двигателей, сварочных аппаратов и т. п. Легко проникая в приемник, помехи с частотой f_пр будут мешать нормальному приему всех без исключения станций. Для борьбы с этим видом помех в антенной цепи приемника устанавливаются различные фильтры (лист 163). Один из таких фильтров, получивший название «фильтр-пробка», представляет собой обычный параллельный колебательный контур L_ф-пр, С_ф-пр, настроенный на частоту f_пр и включенный в цепь антенны (рис. 133, лист 163).

Рис. 133. Для борьбы с помехой, частота которой равна промежуточной, на входе приемника можно установить заграждающий фильтр («фильтр-пробку»).

Как известно (см. лист 152), на резонансной частоте такой контур имеет большое сопротивление, поэтому он и не пропускает на вход приемника помехи с частотой f_пр. Можно применить и последовательный контур (лист 151), который будет накоротко замыкать сигнал с частотой f_пр, не пропуская его ко входному контуру.

К недостаткам супергетеродинного приемника иногда относят некоторую сложность его схемы (например, необходимость вспомогательного генератора — гетеродина) и трудность налаживания приемника. Что касается усложнения схемы, то оно с лихвой окупается высокими качественными показателями приемника, который удается получить при сравнительно небольшом числе ламп.

Наладить супергетеродин действительно труднее, чем приемник прямого усиления, однако эта задача по силам даже начинающему радиолюбителю. Конечно, при условии, что он достаточно хорошо знаком со схемой и устройством супергетеродина, назначением отдельных его узлов и с порядком настройки приемника.

В заключение можно сделать следующий вывод: супергетеродинный приемник имеет ряд решающих преимуществ по сравнению с приемником прямого усиления. Именно поэтому супергетеродинный приемник является основным типом приемников, выпускаемых промышленностью. Именно поэтому его можно рекомендовать радиолюбителям как основную конструкцию для самостоятельного изготовления. А с недостатками супергетеродинного приемника можно успешно бороться. Прежде чем приступить к постройке супергетеродина, рассмотрим вкратце отдельные элементы этого приемника.

ОСНОВНЫЕ УЗЛЫ СУПЕРГЕТЕРОДИНА

Основными узлами супергетеродинного приемника являются: входная цепь с колебательным контуром, преобразователь частоты, гетеродин, усилитель промежуточной частоты, детектор и усилитель низкой частоты с громкоговорителем (рис. 134).

Рис. 134. Основными узлами супергетеродина являются: входная цепь, преобразователь частоты с гетеродином, усилитель промежуточной частоты, детектор, усилитель низкой частоты и, как обычно, блок питания.