Особенности построения устройств приема и обработки сигналов систем радиосвязи

Радиоприемники Си-Би диапазона. Радиоприемные устройства Си-Би диапазона входят в состав радиостанций, работающих в различных режимах передачи информации [3]. Режимы работы радиостанций отличаются видом модуляции и способами обработки сигналов, поэтому радиоприемные устройства должны обеспечивать прием различных типов сигналов на основе однократного (рис. 3.26; 3.27) или двухкратного преобразования частоты. В состав радиоприемного устройства входят узлы, обеспечивающие дополнительные сервисные функции. К ним относятся фиксированная перестройка частоты на основе синтезатора частот, устройство бесшумной перестройки радиоприемного устройства.

Рис. 3.26 - Структурная схема с АМ/ФМ

Синтезатор частоты строится на основе использования генератора управляемого напряжением (ГУН) в соответствии с алгоритмом микропроцессора, делителя переменного коэффициента деления (ДКПД) и системы фазовой автоподстройки частоты, обеспечивающей стабильность работы гетеродина (рис. 3.28).

При повышенных требованиях к избирательности по соседнему и дополнительным каналам приема радиоприемное устройство выполняется по схеме с двойным преобразованием частоты. Первая промежуточная частота выбирается высокой – обычно 10,695 МГц, а вторая 455 кГц.

Рис. 3.27 - Структурная схема с АМ/ФМ/SSB

Рис. 3.28 - Упрощенная структурная схема синтезатора частоты с ФАПЧ

Особенностями структурной схемы радиоприемного устройства Си-Би диапазона являются:

1. Усилитель высокой частоты строится, как правило, в апериодическом исполнении, а резонансный с перестройкой по диапазону частот используется в высококачественных радиоприемных устройствах.

2. Тракт преобразования частоты строится по схеме с двойным преобразованием частоты. Гетеродины могут быть с кварцевой стабилизацией частоты или построены на основе синтезаторов частоты с фазовой автоподстройкой частоты (рис. 3.28).

3. В зависимости от количества режимов работы радиоприемного устройства применяются и различные виды детекторов: АМ/ЧМ, а также детекторы сигналов с однополосной модуляцией.

4. Дополнительно приемник оснащается подавителем импульсных помех, шумоподавителем и другими сервисными устройствами.

Радиоприемные устройства однополосных АМ-сигналов. В принципе, данный класс приемной аппаратуры может быть построен по схемам, рассмотренным выше. Поэтому здесь следует отметить лишь особенности некоторых связных приемников. Применение однополосных АМ-сигналов позволяет значительно повысить излучаемую мощность в боковых полосах (8 раз) при заданной мощности передатчика и почти вдвое уменьшить полосу передаваемых частот. Различают три класса излучения: (J3E) – без поднесущей, (R3E) – с ослабленной поднесущей и с независимыми боковыми частотами (B3E). Однако качество приема ОБП значительно ухудшается при неравенстве частот несущей при передаче и приеме. Требуемую точность настройки может обеспечить схема ФАПЧ гетеродина [1].

Если в качестве гетеродина использовать синтезаторы частоты, то можно обеспечить прием сигнала с полностью подавленной несущей. Приемник, предназначенный для приема с частичным или полным подавлением несущей, сигнала представлен на рисунке рис. 3.30.

Рис. 3.29 - Структурная схема приемника сигналов ОБП с частично подавленной несущей:

ОН – остаток напряжения несущей; УОН – усилитель остатка несущей; ОА – ограничитель амплитуды; ГН – генератор несущей

Рис. 3.30 - Структурная схема приемника сигналов ОБП с не полностью и полностью подавленной несущей:

ОЛТ – общий линейный тракт; ФВБП (ФНБП) – фильтр верхней (нижней боковой полосы); ФОН – фильтр остаточной несущей; Д –демодулятор сигналов боковых полос; УЭ – управляющий элемент БН – без несущей; ОГ – опорный (высокостабильный) генератор

Радиоприемные устройства многоканальных сигналов с частотным уплотнением. Многоканальный сигнал с частотным уплотнением представляет собой несущее колебание, модулированное по амплитуде, частоте или фазе несколькими колебаниями различных поднесущих частот, которые, в свою очередь, модулированы по амплитуде (ОБП или двумя БП и несущей), частоте или фазе сигналами сообщений. Многоканальные приемники делятся на две группы: по виду модуляции поднесущих, по виду модуляции несущих.

Рис. 3.31 - Структурная схема многоканального радиоприемника с частотным уплотнением каналов:

ОЛТ – общий линейный канал; ОА – ограничитель амплитуды (ограничение импульсной помехи); ДН – демодулятор несущей; Ф – разделительные фильтры каналов; ДПН – демодулятор поднесущей; КУ – канальный усилитель

Радиоприемные устройства многоканальных сигналов с временным уплотнением. Принцип такой связи состоит в следующем. Сигналы всех аналоговых телефонных каналов преобразуются в цифровую форму и объединяются в единый цифровой поток (рис. 3.32). Импульсами этого потока осуществляется модуляция колебаний передатчика, выполненного на диоде Ганна (ГДГ).

Рис. 3.32 - Линия связи ММВ с вычитанием девиации частоты (704 кбит/с)

Данный тип связи имеет широкий спектр частот и может быть реализован в миллиметровом диапазоне длин волн. Промежуточная частота образуется в смесителе за счет разницы передающих частот ведущего и ведомого приема-передатчика, составляет сотни МГц, девиация частоты 30 – 50 МГц. К достоинствам данной системы приема-передачи следует отнести использование генератора с невысокой стабильностью работы. Причем приемники-передатчики отличаются между собой режимом работы «ведущий-ведомый», т.е. наличием цепи АПЧ.