Принцип работы и основные характеристики радиоприемника
Радиоприемник – это устройство, которое соединяется с антенной и предназначается для выделения сигналов из радиоизлучения.
Радиоприемники классифицируются по следующим признакам:
- Назначение (радиовещательные, связные, телевизионные, радиолокационные, пеленгационные, измерительные и т. п.).
- Род работ (радиотелеграфные, фототелеграфные, радиотелефонные и т. п.).
- Вид модуляции в канале связи (фазовые, амплитудные, однополосные, импульсные и т. п.).
- Диапазон принимаемых волн.
- Принцип построения приемного тракта (детекторные, регенеративные, приемники прямого преобразования и т.п.).
- Способ обработки сигналов (аналоговые и цифровые).
- Элементная база (ламповые, транзисторные, на микросхемах и т.п.).
- Исполнение (встроенные и автономные).
- Способ питания (сетевые, автономные, универсальные).
К основным характеристикам радиоприемника относятся стабильность, селективность, динамический диапазон, помехоустойчивость, уровень собственных шумов. В общем виде принцип работы радиоприемника выглядит следующим образом:
- Колебания электромагнитного поля наводят в антенне переменный электрический ток.
- Полученные электрические колебания фильтруются для отделения необходимого сигнала от помех.
- Из сигнала детектируется полезная информация.
- Полученный сигнал преобразуется в вид, пригодный для использования: звук, изображение, поток цифровых данных, сигнал для управления исполнительными устройствами.
Автоматические устройства управления и регулировки приемника
Современные приемники работают в меняющихся условиях - разнятся уровни принимаемых сигналов от станций, возможна нестабильность уровня сигнала от одного передатчика из-за изменения условий распространения волн, иногда возникает необходимость обеспечения перекрытия широкого диапазона частот и высокой точности настройки на определенную частоту, поэтому в приемник вводятся устройства, которые позволяют автоматически регулировать коэффициент усиления, частоту настройки, а также подбирать оптимальный режим работы. Стабильная работа приемника обеспечивается системами автоматической регулировки усиления, подстройки частоты, а также фазовой автоматической подстройки частоты.
Автоматическая регулировка усиления обеспечивает на выходе приемника почти неизменный уровень полезного сигнала при больших колебаниях амплитуд входного сигнала. Автоматическая подстройка частоты используется для предотвращения самопроизвольной расстройки приемника с выбранной станции, которая обусловлена нестабильностью частот передатчика и гетеродина. Нестабильность частоты настройки приемника проявляется в нестабильности промежуточной частоты. Для того, чтобы данная частота изменялась в допустимых пределах или оставалась стабильной, используется автоматическая подстройка частоты гетеродина.
Гетеродин – это маломощный генератор электрических колебаний, который используется для преобразования частот сигнала в приемниках.
Основным элементом систем автоматической подстройки частоты является частотный генератор, который подключается к петле системы подстройки. Когда промежуточная частота совпадает с номинальным значением, напряжение на выходе частотного генератора равняется нулю. В случае отклонения промежуточной частоты от номинальной на выходе генератора появляется постоянное напряжение, которое пропорционально расстройке приемника, а полярность соответствует знаку расстройки. Данное напряжение поступает на вход гетеродина и подстраивает его таким образом, чтобы на выходе электронного усилителя сигнала была промежуточная частота. Системой автоматической подстройки частоты отслеживается частота принимаемой станции только тогда, когда у полезного сигнала достаточный уровень, а на входе приемника отсутствует более мощный, мешающий сигнал, близкий по частоте. Когда мешающий сигнал поступает на вход приемного устройства, то система автоматической подстройки частоты настраивает приемник на мешающий сигнал.
