Методические указания

ДЕРЖАВНИЙ УНІВЕРСИТЕТ ТЕЛЕКОМУНІКАЦІЙ

Кафедра космічних систем та комплексів и супутникової телекомунікації

Методична розробка

для проведення практичного заняття по дисципліні

«Методи оптимального використання радіочастотного спектру»

Для студентів денної форми навчання спеціальності РТДМ

Заняття 10. Характеристики радиоприемных устройств, влияющие на использование РЧС.

Київ 2015

Навчальна мета:

· навчити:

економічні підходи до оптимального використання радіочастотного спектру.

· навчити майбутніх фахівців з вищою освітою використовувати знання законодавчої бази України та міжнародних документів, які регламентують регулювання і нагляд за використанням радіочастотного ресурсу;

Виховна мета: сформувати почуття наполегливості до вивчення дисципліни.

Час: 2 години.

1. Литература:

1. Слободянюк П.В., Благодарный В.Г., Ступак В.С. Справочник по радиомониторингу. Нежин: ООО «Издательство «Аспект-Полиграф», 2008.-558С

2. Управление радиочастотным спектром и электромагнитная совместимость радиосистем. Учебн. пособие / Под ред. д.т.н., проф. М.А. Быховского. — М.: Эко-Трендз, 2006. — 376 с

3. Нарытник Т.Н. Основы управления использованием радиочастотного ресурса: Учебное пособие. – К.: Основа, 2008

Подготовка к занятию

1. Изучить указанную литературу.

Задание

1. Изучить причины возникновения побочных каналов приема

2. Понять влияние побочных каналов приема на эффективность использования радиочастотного спектра

Содержание отчета

1. Ответы на вопросы самоконтроля

2. Решения задач

Методические указания.

Побочным каналом приема называется полоса частот, находящаяся за пределами полосы пропускания основного канала, в которой мешающий сигнал может проходить на выход радиоприемника. Мешающие сигналы могут проникать на выход приемника по побочным каналам приема, номинальные частоты которых имеют фиксированное значение при настройке приемника на частоту сигнала f _о (как это показано на рис.1). Побочные каналы образуются в смесителях супергетеродинных приемников. Их появление обусловлено недостаточной избирательностью преселектора приемника и нелинейностью процесса преобразования частоты в смесителе, на выходе которого образуются колебания гармоник и комбинационных частот полезного сигнала, гетеродина и помех. Поступающий на вход смесителя сигнал (полезный или помеховый) попадает в полосу пропускания тракта УПЧ приемника В _пч и проходит на его выход, если выполняется условие

| pf _c mf _г | = f _пч 0,5 В _пч, (23)

где f _c — частота входного воздействующего сигнала;

f _г — частота гетеродина;

f _пч — промежуточная частота;

p, m = 0, 1, 2, … — номера гармоник сигнала и гетеродина.

Величина N = | p | + | m | называется порядком побочного канала. Из (23) средние (центральные) частоты побочных каналов

f _пк = | (mf _г f _пч)/ р | (24)

При верхней настройке гетеродина (f _г > f _с) и разностной промежуточной частоте (f _пч = f _г – f _с) из (2.24) получаются следующие частоты побочных каналов приема:

Побочный канал на промежуточной частоте (2 на рис. 1) имеет среднюю частоту f _пк = f _пч при р = 1, m = 0. Он образуется вследствие недостаточной избирательности преселектора приемника ( входных контуров и УВЧ).

В приемниках магистральной радиосвязи 1, 2 и 3-го классов мешающие сигналы на промежуточной частоте f _пч должны ослабляться не менее, чем на 100, 80 и 60 дБ, а в бытовых радиоприемниках АМ сигналов на частотах 280 и 560 кГц — не менее, чем на 40…26 дБ в зависимости от их группы сложности.

Побочный канал приема на зеркальной частоте (3 на рис1) имеет среднюю частоту f _пк = f _з = f _г + f _пч = 2 f _с + f _пч при p, m = 1. Он образуется также вследствие недостаточного ослабления помеховых сигналов в преселекторе приемника. В соответствии с установленными нормами односигнальная избирательность по зеркальному каналу приемников магистральной связи 1, 2 и 3-го классов должны быть не менее 90, 70 и 60 дБ. В бытовых радиовещательных АМ приемниках помеха по зеркальному каналу должна ослабляться не менее чем на 70…40 дБ в диапазоне ДВ в зависимости от их группы сложности.

Комбинационные каналы приема (4 на рис. 1) на гармониках гетеродина с частотами

2 f г f пч, 3 f г f пч и т.д.

имеет среднюю частоту f пк = mf г f пч при p = 1, m = 2, 3, ….

Нелинейные побочные каналы приема появляются на частотах

f _пк = (mf г f _пч)/ p при p, m = 2, 3, … в случае, если уровень входного сигнала достаточно велик и он подвергается нелинейному преобразованию в смесителе приемника, в результате чего в смесителе образуются его гармоники (р > 1).

Например, при взаимодействии первой гармоники гетеродина

(m = 1) и второй гармоники мешающего сигнала (p = 2) образуются побочные каналы приема (5 на рис. 1) на субгармониках частоты настройки приемника f_пк = 0,5(f_г – f_пч) = 0,5 f_о и частоты зеркального канала

f_пк = 0,5(f_г + f_пч). Взаимодействие вторых гармоник мешающего сигнала и гетеродина (р, m = 2) приводит к появлению полузеркального канала на частоте f_пк = f_г + 0,5 f_пч. Требуемое ослабление помех по комбинационным каналам приема для приемников магистральной радиосвязи 1, 2, 3 классов качества должно быть не менее 80, 66 и 60 дБ.

Чем больше степень нелинейности процесса преобразования частоты в смесителе приемника, тем больше появляется гармоник и связанных с ними побочных каналов приема. С увеличением номера гармоники сигнала р ее амплитуда, как правило, уменьшается, и соответственно уменьшается действие связанной с ней помехи. Поэтому в практических расчетах ограничиваются значениями

р 3.

Восприимчивость побочных каналов приема выражают в децибелах относительно чувствительности основного канала (см. рис. 1). Этот параметр показывает, насколько чувствительность побочного канала хуже чувствительности основного. Измерение ослабления чувствительности по побочным каналам обычно производится односигнальным методом (в отсутствии полезного сигнала).