2015-10-13
3560
D пк— отношение максимальной амплитуды мешающего сигнала на частоте одного из побочных каналов Е макс(f пк) к минимальной амплитуде полезного сигнала Е мин(f о), при которой обеспечивается заданное отношение сигнал/(шум + помеха) на выходе приемника, характеризует избирательность приемника от помех по побочным каналам:
D пк(f пк) = Е макс(f пк)/ Е мин(f о) при Q вых = const,
где Q вых = Р с /(Р ш + Р пк) — отношение мощности полезного сигнала к суммарной мощности внутренних шумов (Р ш) и помех (Р пк) из побочного канала.
Восприимчивость по побочным каналам зависит от ослабления мешающего сигнала в преселекторе приемника и от вида нелинейности характеристики смесителя. С ростом порядка N побочного канала (N = | p | + | m |) его восприимчивость падает. Наиболее опасны помехи по побочным каналам, имеющим сравнительно небольшую расстройку по отношению к частоте настройки приемника, так как их сигналы недостаточно ослабляются его преселектором или в тракте УПЧ. К таким побочным каналам относятся зеркальный канал, полузеркальные каналы и канал промежуточной частоты. Ослабление помех, поступающих на выход приемника по указанным побочным каналам, должно быть наибольшим. Нормы на избирательность по другим побочным каналам менее жесткие.
|
|
|
Например, для магистральных приемников 1, 2 и 3-го классов требуемые величины ослабления помех по зеркальному каналу составляют не менее 90, 70, 60 дБ, а по комбинационным каналам они составляют соответственно 80, 66 и 60 дБ.
Пороговая восприимчивость приемников к помехам, поступающим по побочным каналам, имеет значительный разброс. Уровень порога восприимчивости для любых приемников, настроенных на произвольную частоту, может быть аппроксимирован выражением
P (f) = P (f о) + I lg (f / f о) + C, (25)
где P (f о) — пороговая (или реальная) чувствительность приемника на частоте основного канала f о, дБм;
I — коэффициент, характеризующий скорость убывания восприимчивости по мере удаления частоты побочного канала от частоты настройки, дБ/дек;
С — ослабление восприимчивости по побочному каналу приема относительно основного, дБ.
Параметры модели восприимчивости по побочным каналам, образуемых 1-й гармоникой гетеродина (m = 1), приведены в табл. 2.5, в которой обобщены результаты статистической обработки данных измерений широкого класса приемников.
Таблица 1. Параметры модели восприимчивости
| Частота настройки | f < fо | f = fо | f > fо | |
| I, дБ/дек | С, дБ | I = 0 C = 0 | I, дБ/дек | С, дБ |
| fо < 30 | –20 | |||
| 30 < fo < 300 | –20 | |||
| fo > 300 | –20 |
Для комбинационных побочных каналов, образующихся при участии второй и третьей гармоник гетеродина (p = 1, m = 2, 3), ослабление С увеличивается соответственно на 15 и 20 дБ по отношению к данным, указанным в табл. 1
|
|
|
В отличие от побочных, нежелательные внеполосные каналы приема появляются на частотах, которые при фиксированной частоте настройки приемника могут иметь различные значения в зависимости от частоты мешающего сигнала. Частота радиопомехи при этом не совпадает с частотами основного или побочных каналов приема, а ее уровень может достигать таких значений, при котором в приемнике возникают нелинейные эффекты блокирования, перекрестной модуляции и интермодуляции.
Избирательные свойства приемной антенны и приемника позволяют отличать и выделять полезный радиосигнал на фоне мешающих излучений за счет разности в направлении прихода радиоволн и (или) их поляризации, по занимаемой полосе частот, структуре сигналов и др.. Полезный сигнал по частотному признаку выделяется за счет частотной избирательности приемника, которая характеризует его способность ослаблять помехи, отличающиеся по частоте от частоты настройки. Различают односигнальную и многосигнальную частотные избирательности приемника. При малых уровнях полезного и мешающего сигналов радиочастотный тракт приемника работает в линейном режиме, и его избирательные свойства характеризует односигнальная частотная избирательность. Она определяется отношением уровня входного сигнала на заданной частоте к его заданному уровню на частоте настройки при неизменном уровне сигнала на выходе радиоприемника и измеряется с помощью одного сигнала, подаваемого на вход приемника, с уровнем, не вызывающем нелинейных эффектов в тракте приема. Методом односигнальной избирательности измеряют параметры (полосу пропускания, коэффициент прямоугольности и др.) основного и побочных каналов приема при работе приемника в линейном или близком к линейному режиме.
В реальных условиях на вход радиоприемника наряду с полезным могут поступать интенсивные мешающие радиосигналы от нескольких радиостанций, что приводит к появлению нелинейных эффектов в тракте приема. В этом случае оценка ЭМС радиоприемника и измерение его параметров (в частности, избирательности), должна производиться при совместном действии на входе двух (или трех) колебаний, соответствующих сигналу и помехам. Многосигнальная избирательность радиоприемника определяется отношением уровней одновременно поступающих на вход сигналов на одной или нескольких заданных частотах и на частоте настройки приемника при заданном отношении на его выходе суммарной мощности составляющих помехи к мощности полезного сигнала. Она характеризует способность приемника ослаблять действие помех в зависимости от их расстройки в присутствии полезного радиосигнала. Многосигнальные методы измерений параметров приемника позволяют более полно оценить его работу в условиях действия сильных мешающих сигналов, влияние которых приводит к появлению нелинейных эффектов блокирования, перекрестной модуляции и интермодуляции, т.е. к появлению соответствующих нежелательных внеполосных каналов приема.
Например, сигнал с центральной частотой 30 МГц с вероятностью 50% проявится в виде помехи, если его средний уровень равен –6 дБм. По мере уменьшения расстройки частоты мешающего сигнала по отношению к частоте настройки приемника f о его восприимчивость к помехам увеличивается. Согласно графику на рис. 4 верхняя граница восприимчивости приемника к помехам по побочным каналам равна – 25 дБм настройке на частоту сигнала f о. Расположение основного и побочных каналов приема на характеристике восприимчивости супергетеродинного приемника показано на рис. 1.
Вопросы для самоконтроля
|
|
|
1. Определите частоты побочных каналов приема при следующих данных: частота сигнала 4000 МГц; частота гетеродина 4070 МГц
2. Поясните, каким образом можно уменьшить влияние побочных каналов приема?
3. Дайте определение побочным каналам приема и охарактеризуйте их роль в эффективности использования РЧС с точки зрения ЭМС.
4. На что влияет динамический диапазон по зеркальному каналу
5. Пояснить сущность побочного канала на промежуточной частоте
Задача 1. Оценить средний уровень восприимчивости к помехам по каналам побочного приема приемника ОВЧ
(30 МГц < f < 300 МГц), настроенного на частоту fо = 150 МГц и имеющего чувствительность по основному каналу P(fо) = – 100 дБм.
Решение. По формуле (25) для этих случаев получаем:
Результирующая характеристика средней восприимчивости,
построенная на основании полученных зависимостей,
представлена на рис. 4
Рис. 4. Характеристика средней восприимчивости приемника к помехам по побочным каналам приема
График на рис. 4 дает значения среднего уровня входных мешающих сигналов, которые с вероятностью 50% будут создавать помехи по побочным каналам приема.
Например, сигнал с центральной частотой 30 МГц с вероятностью 50% проявится в виде помехи, если его средний уровень равен –6 дБм. По мере уменьшения расстройки частоты мешающего сигнала по отношению к частоте настройки приемника f о его восприимчивость к помехам увеличивается. Согласно графику на рис. 4 верхняя граница восприимчивости приемника к помехам по побочным каналам равна – 25 дБм настройке на частоту сигнала f о. Расположение основного и побочных каналов приема на характеристике восприимчивости супергетеродинного приемника показано на рис. 1.
