Dependența temperaturii de zgomot a antenei de recepție de frecvență. Mare enciclopedie a petrolului și gazelor

După cum sa menționat, zgomotul de ieșire al receptorului este suma zgomotului amplificat al sursei de semnal și a zgomotului propriu al receptorului, de exemplu.

Ținând cont de asta obținem:

.

Din expresie rezultă că întotdeauna
. Doar pentru un receptor ideal când
Apoi
.

Atitudine
poate fi considerat convențional ca zgomotul propriu al receptorului, recalculat la intrarea receptorului sau redus la intrarea receptorului. Să notăm:

,

.

Prin urmare, zgomotul redus este:

Puterea nominală de zgomot care ajunge la intrarea receptorului de la impedanța de ieșire a sursei de semnal la temperatura , este egal

,

unde este valoarea
determinat de formula
.

Această cantitate se numește zgomot de intrare standard. Apoi zgomotul redus va fi exprimat după cum urmează

Temperatura zgomotului receptorului

Să introducem notația în ultima formulă:

.

Această valoare se numește temperatura de zgomot a receptorului. Ținând cont de asta, obținem

.

Să determinăm semnificația fizică a temperaturii zgomotului. Să exprimăm din ultima formulă zgomotul la ieșirea unui receptor real astfel:

Acum să exprimăm zgomotul la ieșirea unui receptor ideal:

Comparând ambele expresii, putem da următorul sens fizic conceptului de „temperatura zgomotului receptorului”. Temperatura de zgomot a receptorului este temperatura cu care trebuie crescută temperatura rezistenței de ieșire a sursei de semnal
astfel încât zgomotul la ieșirea unui receptor ideal ar fi egal cu zgomotul la ieșirea unui receptor real.

Să exprimăm factorul de zgomot în termeni de temperatură a zgomotului, împărțim expresia (2.2) la (2.3), obținem:

.

Dimensiune
numită temperatura relativă de zgomot a receptorului. Ținând cont de această notație, obținem în sfârșit

.

2.3 Figura de zgomot a cvadripolilor conectați în serie

Pentru a analiza influența zgomotului de la etapele individuale ale receptorului asupra cifrei sale de zgomot rezultate, este convenabil să ne imaginăm receptorul ca o conexiune în serie a rețelelor cu patru terminale (Figura 2.2), adică.

Figura 2.2

Să presupunem că receptorul este format din trei etape, fiecare având propriul coeficient de transmisie
și factorul dvs. de zgomot
. Să folosim expresia (2.1)

.

Pentru zgomotul de ieșire al unui receptor cu trei trepte scriem

În mod similar, pentru un receptor ideal avem:

Înlocuirea numărătorului și numitorului în expresia pentru
și având în vedere că

; ,

În mod similar, puteți obține expresii pentru orice număr de cascade. Concluzii:

1) Cifra de zgomot a receptorului este determinată în principal de zgomotul primelor sale trepte.

2) La intrarea receptorului ar trebui să fie amplasat un amplificator cu zgomot intrinsec scăzut și câștig mare.

3) Cu cât câștigul primei trepte este mai mare, cu atât etapele ulterioare au mai puțină influență asupra cifrei de zgomot rezultată a receptorului.

În plus, se poate arăta matematic că pentru un cvadripol pasiv, în care
, cifra de zgomot este

.

2.4 Sensibilitatea RPU și relația acesteia cu cifra de zgomot

Există sensibilitatea maximă (sau prag) și reală a RP R U.

Sensibilitatea maximă este semnal minim la intrarea receptorului, la care raportul la ieșirea receptorului este
este egal cu unu.

Sensibilitatea reală (sau sensibilitatea limitată de zgomot) este semnalul minim la intrarea receptorului, la care ieșirea receptorului oferă un anumit nivel al semnalului util, la un raport dat
.

Sensibilitatea maximă este egală cu suma zgomotului redus al receptorului și a zgomotului care ajunge la intrarea de la antenă, adică.

,

Unde - temperatura zgomotului antene;

- temperatura relativă a zgomotului a antenei.

Cu toate acestea, pentru funcționarea normală a dispozitivului terminal este necesar ca
ar fi mult mai mare decât unul. Prin urmare, sensibilitatea reală este determinată de expresie

,
,

Unde - coeficient de distinctivitate.

Pentru a estima sensibilitatea receptorului în sine (fără antenă), se utilizează formula:
, adică

;
.

În toate cazurile, cu atât mai mult
, cu atât mai mult iar sensibilitatea receptorului este mai mică (mai rea).

Calea de recepție constă dintr-un număr de cascade conectate în serie care îndeplinesc diferite funcții. Acestea sunt amplificatoare, care conectează căi pasive, filtre, mixere etc. Toate cascadele sunt caracterizate printr-un coeficient de transfer al puterii ca raport dintre puterea semnalului la ieșirea cascadei și puterea semnalului la intrarea acesteia, inclusiv mixerele în care semnalul de intrare este la o frecvență și ieșirea la alta. Dacă coeficientul de transmisie al cascadei nu se modifică atunci când puterea semnalului la intrarea sa se schimbă, atunci vom presupune că este în modul liniar. În mod similar, dacă cascadele unei căi conectate în serie sunt în modul liniar, atunci întreaga cale se numește cale liniară. O consecință a acestei proprietăți este că, pentru o cale liniară, raportul dintre puterea semnalului și puterea zgomotului la intrare și la ieșire este același.

ÎN caz general caracteristicile (amplificator, mixer etc.) sunt prezentate în Fig. 5. Axa abscisă arată puterea semnalului la intrarea cascadei - intrare P. Pe axa ordonatelor valoarea coeficientului de transmisie în cascadă este K.

La o anumită valoare a puterii de intrare P us. are loc o scădere a coeficientului de transmisie cu valoarea DK. Nivelul de putere a semnalului la intrarea cascadei, la care se observă o scădere a coeficientului de transmisie cu valoarea DK, se numește nivelul de saturație al cascadei.
DC este setat în funcție de scopul căii, egal cu 0,1 dB, 0,5 dB, 1,0 dB, 3 dB sau altă valoare. Cu un criteriu acceptabil dat pentru reducerea coeficientului de transmisie în cascadă, se consideră că cascada funcționează în mod liniar până când puterea semnalului la intrarea sa depășește valoarea P us.

Pentru cascade pasive (filtre construite pe elemente pasive, căi de alimentare și ghid de undă), coeficientul de transmisie nu depinde doar de puterea semnalului. Efectul arderii cascadelor pasive în în acest caz, neconsiderat.

Toate etapele generează zgomot, a cărui putere la ieșirea etajului poate fi calculată folosind următoarea formulă:

,

Unde - constanta Boltzmann; - temperatura de zgomot echivalentă a zgomotului la ieșirea cascadei; - banda de frecvență de funcționare a cascadei, care este limitată folosind elemente selective la banda de frecvență în care este concentrat spectrul semnalului.

Temperatura de zgomot echivalentă a intrării în cascadă este temperatura de zgomot la care - puterea de zgomot furnizată la intrarea unei cascade ideale (nezgomotoase), care trece printr-o cascadă ideală cu câștig K, ar genera la intrarea sa o putere de zgomot egală cu . Apoi . De aici: .

Pentru cascadele sau dispozitivele active (amplificatoare, mixere, receptoare etc.), datele pașaportului conțin valoarea temperaturii echivalente a zgomotului de intrare a cascadei sau dispozitivului. Pentru valori mari ale puterii de zgomot, fișa de date pentru astfel de cascade sau dispozitive oferă valoarea N - factor de zgomot ( cantitate adimensională exprimat în timp). Relația dintre cifra de zgomot și temperatura de zgomot echivalentă a intrării dispozitivului este determinată de expresia:

, unde este temperatura mediu, de obicei cu temperatura normala.

Din teoria generală circuite radio coeficientul de transmisie total al conectării în serie n cascade (în absența nepotrivirii și a saturației) și temperatura echivalentă a zgomotului la intrarea conectată în serie n cascadele se calculează folosind următoarele formule:

;

Unde: - coeficienții de transmisie ai primului, al doilea, ..., n cascadele, respectiv;

- temperaturi de zgomot echivalente la intrarea etapelor corespunzătoare.

Aici coeficienții de transfer de date sunt în timpi, iar temperaturile de zgomot echivalente sunt în Kelvin.

Pentru elementele pasive (ghid de undă, cale de alimentare etc.), puterea de zgomot generată la ieșirea căii este calculată din următoarea expresie.

Calcul și lucrare grafică

Opțiunea nr. 25

Pregătite de:

student IEB-405

Knysh I.V.

Verificat:

Sunduchkov K.S.

Calcul și lucrare grafică

„Determinarea puterii maxime admisibile a semnalului de intrare la care circuitul funcționează în mod liniar”

I. Parte introductivă a lucrărilor de laborator.

Scopul lucrării.

Aprofunda cunoștințe teoretice De această secțiune. Aflați puterea maximă admisă a semnalului de intrare la care circuitul funcționează în modul liniar.

Sarcina de lucru de laborator.

2.1 GĂSI:

O astfel de combinație de parametri de element în care:

1. Nu există elemente în modul de saturație;

2. Puterea maximă admisă a semnalului este primită la intrarea receptorului-decodor.

2.2 PROIECTA

1. Prima fișă trebuie să indice: - Universitatea, grupa, numele complet, data, titlul temei munca de curs, numărul opțiunii.

2. Furnizați toate datele inițiale pentru opțiunea dvs. din secțiunea „DAT”.

3. Pentru fiecare întrebare din secțiunea „GAȚI”, furnizați conținutul întrebării, formula prin care se va face calculul, valorile parametrilor din formula pentru opțiunea dvs., răspunsul, dimensiunea.

4. Efectuați toate calculele pe computer personal(PC)

5. Furnizați raportul tipărit în format A4 și în formular electronic, permițându-vă să vă schimbați valorile originaleși efectuați din nou calculul.

6.La finalul raportului, pune semnătura personală.

2.3 DAT:

1. Tabel de opțiuni

2. Date inițiale pentru opțiunea nr. 25

1. Puterea de saturație SM

2. Putere receptor-decodor = 10 -1 W

3. Coeficient de transmisie cu microunde = 0,9 ori

4. Coeficientul PUPC = 4

5. Câștig - = 2

6. Câștig - = 2

Puterea semnalului la intrarea planului AA variază de la W.

II.Partea teoretică.

Introducere.

Denumirile parametrilor elementului diagrame bloc calea de recepție a stației terestre SSS:

Câștig antenă;

Diametrul oglinzii antenă de recepție;

Temperatura de zgomot echivalentă;

câștig LNA;

Temperatura de zgomot echivalentă a intrării LNA;

Coeficientul de transmisie al căii de reducere a microundelor;

Temperatura fizică a mediului ambiant;

Temperatura de zgomot echivalentă la intrarea convertizorului;

coeficient de transmisie IF - cale de reducere;

Temperatura de zgomot echivalentă la intrarea traseului liniar al ZS SSS;

Temperatura de zgomot echivalentă la intrarea receptorului;

Frecvența centrală semnal primit;

Frecvența centrală a semnalului IF;

Un coeficient care ia în considerare nivelul de energie care intră în antenă prin lobii laterali ai modelului direcțional al antenei din radiația termică de la suprafața Pământului;

Factorul de calitate al stației terestre SSS.

Temperatură de zgomot echivalentă și câștig de antenă.

Temperatura de zgomot echivalentă a antenei ES SSS poate fi reprezentată sub formă de componente:

unde termenii sunt determinați de următorii factori:

Recepția emisiei radio cosmice ținând cont de - unghiul de elevație al antenei stației terestre;

Radiația atmosferică ținând cont de ploaie și ;

Recepția radiațiilor de la suprafața Pământului prin lobii laterali ai antenei, unde s = 0,05÷0,4, iar T z = 290K pentru pământ.

Figura 1 arată dependența de frecvență a temperaturii zgomotului a Galaxiei, a Soarelui și a atmosferei Pământului (fără ploaie). Graficul arată că zgomotul Galaxy în intervalul de frecvență de peste 6 GHz poate fi practic ignorat. La frecvențe sub 6 GHz, valoarea obținută din graficul din Fig. 1 trebuie luată pentru expresia (1) cu un coeficient egal cu 0,5. Acest lucru se explică prin faptul că radiația Galaxiei are un spectru continuu și este slab polarizată, prin urmare, atunci când o recepționăm pe o antenă cu orice tip de polarizare, putem presupune că radiația primită va fi de jumătate de intensitate. Soarele este cea mai puternică sursă de emisie radio și poate perturba complet comunicațiile dacă lovește lobul principal al antenei. Cu toate acestea, o astfel de situație este de obicei exclusă în mod deliberat.

Fig.1. Dependența de frecvență a temperaturii de zgomot a Galaxiei, a Soarelui și a atmosferei Pământului (fără ploaie).

Emisia radio de zgomot din atmosfera terestră este de natură termică și se datorează în totalitate absorbției semnalelor din atmosferă (inclusiv ploaia). Datorită echilibrului termodinamic, atmosfera emite aceeași cantitate de energie la o frecvență dată pe care o absoarbe, așadar

, (2)

unde: =260K – temperatura termodinamică medie a atmosferei, La și L d

atenuarea semnalului în atmosferă și în ploaie, care poate fi găsită din graficele din Fig. 2 și, respectiv, 3. Dependența de frecvență a temperaturii zgomotului atmosferic (inclusiv ploaia) este prezentată în Fig. 4(a) și Fig. 4 litera (b).

Orez. 2. Dependența de frecvență a absorbției undelor radio în liniște
atmosferă (fără ploaie) la diferite unghiuri de elevație.

Orez. 3. Dependenţa absorbţiei semnalului în ploaie de frecvenţa la
diferite unghiuri de localizare pentru teritoriul european al URSS în diferite
benzi de frecvență depășite cu cel mult 1% (linii continue)
și 0,1% (linii întrerupte) din timp în orice lună.

Orez. 4. Dependența de frecvență a temperaturii zgomotului atmosferic
Pământ (inclusiv ploaia): a) la T d =1%; b) la T d =0,1%.

Influența ploii, a norilor, a ceții și a altor tipuri de precipitații este caracteristică statică si depinde de grosimea stratului absorbant, ora din zi, perioada anului si face obiectul unui studiu special pentru fiecare zona specifica.

Temperatura de zgomot echivalentă a antenei ES SSS poate fi reprezentată sub formă de componente:

unde termenii sunt determinați de următorii factori:

Recepția emisiei radio cosmice ținând cont de - unghiul de elevație al antenei stației terestre;

Radiația atmosferică ținând cont de ploaie și ;

Recepția radiațiilor de la suprafața Pământului prin lobii laterali ai antenei, unde s = 0,05÷0,4, iar T z = 290K pentru pământ.

Figura 1 arată dependența de frecvență a temperaturii zgomotului a Galaxiei, a Soarelui și a atmosferei Pământului (fără ploaie). Graficul arată că zgomotul Galaxy în intervalul de frecvență de peste 6 GHz poate fi practic ignorat. La frecvențe sub 6 GHz, valoarea obținută din graficul din Fig. 1 trebuie luată pentru expresia (1) cu un coeficient egal cu 0,5. Acest lucru se explică prin faptul că radiația Galaxiei are un spectru continuu și este slab polarizată, prin urmare, atunci când o recepționăm pe o antenă cu orice tip de polarizare, putem presupune că radiația primită va fi de jumătate de intensitate. Soarele este cea mai puternică sursă de emisie radio și poate perturba complet comunicațiile dacă lovește lobul principal al antenei. Cu toate acestea, o astfel de situație este de obicei exclusă în mod deliberat.

Fig.1. Dependența de frecvență a temperaturii de zgomot a Galaxiei, a Soarelui și a atmosferei Pământului (fără ploaie).

Emisia radio de zgomot din atmosfera terestră este de natură termică și se datorează în totalitate absorbției semnalelor din atmosferă (inclusiv ploaia). Datorită echilibrului termodinamic, atmosfera emite aceeași cantitate de energie la o frecvență dată pe care o absoarbe, așadar

, (2)

unde: =260K – temperatura termodinamică medie a atmosferei, La și L d

atenuarea semnalului în atmosferă și în ploaie, care poate fi găsită din graficele din Fig. 2 și, respectiv, 3. Dependența de frecvență a temperaturii zgomotului atmosferic (inclusiv ploaia) este prezentată în Fig. 4(a) și Fig. 4 litera (b).

Orez. 2. Dependența de frecvență a absorbției undelor radio în liniște
atmosferă (fără ploaie) la diferite unghiuri de elevație.

Orez. 3. Dependenţa absorbţiei semnalului în ploaie de frecvenţa la
diferite unghiuri de localizare pentru teritoriul european al URSS în diferite
benzi de frecvență depășite cu cel mult 1% (linii continue)
și 0,1% (linii întrerupte) din timp în orice lună.

Temperatura zgomotului antenei. Figura de zgomot a unui dispozitiv pasiv.

Să luăm în considerare conceptul de temperatură a zgomotului, care se extinde la caracteristicile antenelor de recepție, în special pentru a caracteriza recepția radiației de zgomot din spațiu și atmosferă.

Temperatura zgomotului antenei este temperatura absolută la care este necesar să se încălzească impedanta antene astfel încât puterea de zgomot a sursei de semnal cu datele rezistență internă a fost egală cu ieșirea antenei în realitate.

În general, ieșirea antenei este determinată nu numai de puterea radiației de zgomot primite, ci și de puterea pierderilor în antenă.

Pierderile antenei se caracterizează prin rezistență la pierderi.

temperatura zgomotului antenei.

Cifra zgomotului dispozitivului pasiv .

Să determinăm cifra de zgomot a unui dispozitiv pasiv în modul de potrivire.

În viitor, vom analiza proprietățile zgomotului în modul de potrivire.

Cvadripol pasiv.

Deoarece circuit echivalent pentru calculul la ieșire este același cu circuitul echivalent pentru calcul la intrare, atunci puterea de zgomot la ieșire este:

,

, unde este coeficientul de transmisie a puterii.

Cifra de zgomot a unui dispozitiv pasiv este invers proporțională cu raportul său de transfer de putere.

Să determinăm cifra de zgomot a unui dispozitiv pasiv atunci când temperatura sursei de semnal și temperatura dispozitivului pasiv nu sunt egale.

12. Figura de zgomot a unei secvențe de cvadripoli zgomotoși.

Adesea apare o problemă atunci când sunt cunoscute caracteristicile mai multor rețele zgomotoase cu 4 poli. Este necesar să se determine cifra de zgomot a secvenței acestor 4 poli.

Pentru a reduce Ksh al LT, este necesar să se asigure un coeficient de transmisie a puterii suficient de mare al URCH, pierderi reduse în dispozitiv pasivși valori scăzute ale zgomotului propriu al unității de control al frecvenței RF. În astfel de condiții, zgomotul tuturor cascadelor situate după URCH are un efect redus asupra LT Ksh. Dacă alimentatorul are o atenuare foarte mare, atunci prin instalare amplificator de antenă este posibil să se excludă influența sa asupra sensibilității dispozitivului de recepție, în timp ce Ksh-ul LT este determinat doar de Ksh-ul dispozitivului de antenă.

13. Sensibilitatea dispozitivului receptor.

Sensibilitatea caracterizează capacitatea receptorului de a primi semnal slab pe fondul interferențelor în bandă. Adesea, sensibilitatea receptorului este setată nivel minim EMF a semnalului din antenă, la care calitatea semnalului la ieșirea receptorului îndeplinește cerințele minime.

Să luăm în considerare relația dintre sensibilitatea receptorului și parametrii căii liniare și a antenei.

Să setăm raportul semnal-zgomot la ieșirea căii liniare

Presupunem că antena este potrivită cu receptorul și tot zgomotul creat de antenă este caracterizat de temperatura zgomotului T A.

Presupunem că E A corespunde sensibilității receptorului. Să găsim:

Temperatura de zgomot a traseului liniar.

Aceste. Sensibilitatea receptorului este determinată de suma temperaturilor de zgomot ale antenei și a traseului liniar.

Pentru receptoarele cu microunde, este mai convenabil să se caracterizeze sensibilitatea nu prin EMF minim posibil în antenă, ci prin puterea minimă permisă alocată la intrarea receptorului:

Dacă receptoarele au o lățime de bandă variabilă, atunci sensibilitatea este caracterizată în mod convenabil de puterea specifică minimă admisă a semnalului la intrarea receptorului:

Unde T 0 este valoarea pașaportului a temperaturii zgomotului, este temperatura relativă a zgomotului, kT 0 =4*10 -21 W/Hz.

Sensibilitatea este adesea specificată în unități de kT 0 (de exemplu, sensibilitatea este de 4 kT 0 = 16*10 -21 V/Hz).

14. Principalele efecte neliniare în calea liniară.

Interferența puternică în afara benzii creează o serie de efecte neliniare: blocarea semnalului, modularea încrucișată și intermodularea. Blocarea semnalului se manifestă sub forma unei scăderi a coeficientului de transmisie a semnalului util în cale atunci când este expus la interferențe puternice în afara benzii. Există mai multe mecanisme pentru influența interferențelor puternice asupra coeficientului de transmisie al unei căi liniare. Să luăm în considerare cel mai evident mecanism, care se manifestă în circuitul unui amplificator cu un tranzistor conectat conform circuitului cu emițător comun. Prezența interferențelor puternice crește componenta DC a curentului colectorului. Datorită feedback De DC Prin intermediul rezistorului emițător, tranzistorul este oprit, punctul de funcționare se deplasează în regiunea curenților mai mici și, prin urmare, în regiunea cu abruptitate mai mică a tranzistorului. Dacă un semnal util este prezent simultan cu interferența, atunci coeficientul de transmisie în cascadă pentru acesta scade din cauza scăderii transconductanței tranzistorului.

Modulație încrucișată.

Cu modularea încrucișată, legea modulării în amplitudine a interferenței este transferată semnalului - semnalul dobândește modularea interferenței. Dacă interferența este modulată în amplitudine, atunci punctul de funcționare al intervalului de frecvență RF alunecă de-a lungul caracteristicii de răspuns a tranzistorului în conformitate cu legea modulației prin interferență. Conform aceleiași legi, panta tranzistorului se modifică și, prin urmare, coeficientul de transmisie al convertorului de frecvență RF. Semnalul util, care trece printr-un amplificator cu un coeficient de transmisie variabil în timp, dobândește modulația de amplitudine interferență.

Intermodularea.

Fenomenul de intermodulație este că suma a 2 sau mai multe interferențe armonice în afara benzii, datorită neliniarității caracteristicii de amplitudine a unității funcționale, creează componente în banda de trecere a receptorului.

Dacă suma a 2 semnale armonice este înlocuită în expresia seriei de putere, atunci se poate demonstra că suma armonicilor de oscilație este prezentă la ieșirea elementului neliniar. unde m și n=0,1,2,… .

Cele mai puternice vibrații sunt armonicele cu valori mici de m și n. Să considerăm cel mai puternic: m=1, n=2, . Să existe un impact a 2 interferențe armonice, care pe axa frecvenței sunt situate pe o parte a semnalului și sunt la o distanță egală.

În această situație de interferență, oscilațiile trec în banda de trecere a receptorului.

Metode de tratare a efectelor neliniare.

1. Utilizarea dispozitivelor de amplificare cu o gamă dinamică largă.

2. Creșterea selectivității filtrelor situate în amonte de dispozitivele de amplificare.

3. Instalarea unui atenuator la intrarea receptorului. Această metodă aplicabil dacă există o rezervă de putere a semnalului.

15.Selectivitatea în frecvență a dispozitivului receptor. Lățimea de bandă.

Selectivitatea caracterizează capacitatea receptorului de a izola semnalul dorit dintr-un mediu de interferență puternică în afara benzii.

Valoarea selectivității arată de câte ori interferența poate depăși nivelul specificat de semnal la intrarea receptorului, astfel încât calitatea semnalului la ieșirea receptorului să îndeplinească cerințele minime.

Unde este tensiunea interferenței, dezacordată de semnal cu o cantitate Δf, este tensiunea semnalului util.

Deoarece interferențele în afara benzii pot fi puternice, reprezintă o provocare pentru capacitatea receptorului de a primi semnale dorite, în timp ce este expus simultan la interferențe în afara benzii care provoacă efecte neliniare în traseul liniei.

În acest scop, selectivitatea receptorului este evaluată prin simularea mediului de interferență în realitate. Deoarece În realitate, trebuie să existe mai multe surse de interferență, apoi la măsurarea selectivității se folosesc atâtea generatoare cât numărul de surse de interferență așteptat în realitate.

Pentru a reduce costurile de măsurare se folosesc 2 sau 3 generatoare. Unul dintre ele simulează un semnal, celălalt simulează o oglindă sau interferențe învecinate. Dacă se folosesc 2 generatoare de zgomot, atunci se investighează fenomenul de intermodulație. Dacă nivelul interferenței în afara benzii este de așa natură încât efectele neliniare pe calea liniară sunt neglijabile și pot fi neglijate, atunci evaluarea selectivității receptorului poate fi simplificată folosind o tehnică de măsurare cu un singur semnal. În acest caz, un generator este reglat alternativ la frecvența semnalului util și la frecvențele tuturor interferențelor. În acest caz, metoda suprapunerii este valabilă.

16.Reglarea automată a frecvenței oscilatorului local. Modul liniar.

Un mijloc radical de creștere a stabilității frecvenței oscilatorului local este utilizarea unui sintetizator de frecvență. Cu toate acestea, într-o serie de cazuri, includerea unui sintetizator în receptor crește costul acestuia atât de mult încât utilizarea sa nu mai este practică. În acest caz, este recomandabil să utilizați sistemul APCG. Să luăm în considerare structura generalizată a APCG.

Dacă frecvența oscilatorului local (VCO) se modifică sub influența factorilor destabilizatori, atunci f din IF se modifică cu aceeași valoare. Această abatere este înregistrată de un discriminator, la ieșirea căruia se generează o tensiune, semnul și mărimea căreia corespund deviației de frecvență. După filtrarea în filtrul trece-jos, tensiunea este aplicată unui element de control (adesea un varicap), care compensează abaterea frecvenței VCO.

Dacă discriminatorul este de frecvență, atunci există un PLL dacă abaterea de frecvență este fixată cu precizie la fază și discriminatorul este de fază, atunci este un PLL și, în acest caz, sistemul include un oscilator cu cristal.

Să analizăm cea mai simpla varianta sub forma CAP. Există 2 moduri de funcționare ale CHAP - liniar și neliniar. Dacă abaterea frecvenței oscilatorului local de la valoarea necesară este mică și proprietățile neliniare ale discriminatorului de frecvență se manifestă slab, atunci apare un mod liniar, în caz contrar, apare un mod neliniar;

Modul liniar.

Fie f g să devieze cu Δf al oscilatorului local sub influența factorilor destabilizatori. În scopul simplificării, f IF = f G - f C – i.e. setare de sus oscilator local Datorită acțiunii sistemului AFC, deacordarea oscilatorului local este redusă.

Δf Oaspete =Δf Frecvență de frecvență. – abaterea invertorului de la valoarea cerută.

Δf Oaspete = Δf Г - Δf Greg. , unde Δf Gost. – influența reglatoare de la ieșirea elementului de control.

Δf GOST ≈S control. disc U. , unde S ex. – panta elementului de control (presupunem că caracteristica elementului de control este liniară), . U disc ≈ S d Δf rest. , S d panta discriminatorului.

unde este coeficientul de autoajustare a frecvenței (K FAL).

K CHAP arată de câte ori este redusă abaterea frecvenței oscilatorului local când se utilizează CHAP. O creștere a AFC duce la o scădere a stabilității sistemului AFC. Pentru a o crește, constanta de timp a filtrului trece-jos este crescută - crește inerția sistemului. Sistemul nu are timp să proceseze schimbări rapide frecvența oscilatorului local, prin urmare, CAP, precum și constanta de timp a filtrului trece-jos, sunt alese pe baza condițiilor unui compromis între cerințele conflictuale: creșterea preciziei și vitezei.

De obicei, în calcule K NAP nu este mai mare de 20-25. Dacă considerăm influența factorilor destabilizatori ca o anumită perturbare aplicată la intrarea VCO, atunci în raport cu această perturbare, sistemul se comportă ca un filtru trece-jos, adică perturbațiile de frecvență joasă sunt suprimate, iar perturbațiile de frecvență înaltă. trece la ieșirea sistemului fără modificări.