Супергетеродинный приемник – Супергетеродинный приемник — Устройства приема и обработки радиосигналов, Передача, прием и обработка сигналов

Достоинства супергетеродинного приемника | Шаг за шагом

Прежде всего следует отметить, что супергетеродинный приемник довольно просто можно перестраивать с одной станции на другую — для этого достаточно лишь изменять частоту гетеродина.

Предположим, что усилитель ПЧ нашего приемника настроен на частоту 465 кгц (стандартная промежуточная частота, принятая для отечественных приемников) и нам нужно принять станцию, работающую на частоте 190 кгц. В этом случае мы устанавливаем частоту гетеродина 655 кгц и преобразуем сигнал принимаемой станции в сигнал промежуточной (разностной) частоты (615 кгц — 150 кгц = 465 кгц). Если нам нужно принять другую станцию, например работающую на частоте 200 кгц, то достаточно изменить частоту гетеродина, сделав ее равной 665 кгц. В этом случае сигнал промежуточной частоты будет образован с сигналом нужной нам станции: 665 кгц — 200 кгц = 465 кгц.

Изменяя частоту гетеродина, мы будем получать сигнал промежуточной частоты то с одной, то с другой, то с третьей станции и таким образом будем осуществлять плавную настройку приемника (рис. 125, 126).

Другое важное достоинство супергетеродина то, что в нем можно получить хорошую избирательность по соседнему каналу на всех диапазонах, включая короткие волны и УКВ. Мы уже отмечали, что количество контуров в усилителе ПЧ может быть очень большим, так как эти контуры всегда настроены на одну и ту же частоту и выполнить их сравнительно просто. Таким образом, появляется реальная возможность практически доказать правильность лозунга: «Чем больше контуров, тем лучше избирательность» (рис. 127).

Но это еще не все. Огромное значение имеет то, что сама частота настройки контуров ПЧ сравнительно невелика, обычно она составляет 465 кгц, то есть находится ниже самой низкой частоты СВ диапазона. Сигналы разностной частоты образует не только принимаемая, но и все остальные станции и в том числе соседние станции. Совершенно очевидно, что все эти разностные частоты отличаются одна от другой так же, как отличаются по частоте сигналы, поступающие в антенну. Лишь одна из станций дает ту частоту, на которую настроены контуры усилителя ПЧ, а все остальные сигналы, в том числе и сигналы соседних станций, будут ослаблены этими контурами.

Так, например, если промежуточная частота приемника (частота настройки контуров усилителя ПЧ) равна 465 кгц, то для приема станций с частотой 200 кгц частота гетеродина должна составлять 665 кгц. Взаимодействуя с гетеродином, принимаемые сигналы различных радиостанций создадут на выходе преобразователя переменные токи разностных частот. Для соседних станций 190 кгц и 210 кгц эти частоты составят 455 кгц и 475 кгц. Они-то и будут представлять собой помехи по соседнему каналу, которые будут ослаблены контурами усилителя промежуточной частоты, настроенными на 465 кгц. На каком бы диапазоне мы ни вели прием, соседние мешающие станции в супергетеродине, у которого fпр=465 кгц, всегда будут создавать сигналы ПЧ с частотами 455 и 475 кгц. Иными словами, частоты помех по соседнему каналу в таком супергетеродине всегда будут отличаться от принимаемой (промежуточной) частоты примерно на 2%. Такого различия оказывается достаточно для эффективного ослабления соседних помех. Во всяком случае это намного лучше, чем в приемнике прямого усиления, в котором даже на средних волнах, не говоря уже о коротких, приходится «бороться» с соседними помехами, частоты которых отличаются от принимаемой всего лишь на 0,7—2% (рис. 128).

Таким образом, в супергетеродинном приемнике избирательность по соседнему каналу зависит от числа контуров в усилителе ПЧ, добротности этих контуров, а также от выбранной промежуточной частоты. Чем меньше выбранная частота fпр, тем больший процент в сравнении с ней будет составлять различие в частотах соседних станций (10 кгц) и тем, следовательно, лучше избирательность приемника по соседнему каналу. Здесь, правда, существует ряд ограничений, с которыми мы познакомимся несколько позже.

Используя в усилителе ПЧ четыре контура, настроенных на частоту 465 кгц, при добротности каждого из этих контуров Q=100, можно ослабить соседнюю станцию в несколько сот раз. Чтобы получить такую избирательность при работе на средних волнах, в приемнике прямого усиления пришлось бы использовать десять — двенадцать контуров, причем каждый из них пришлось бы перестраивать с помощью отдельной секции блока конденсаторов переменной емкости (рис. 121, 127). А в коротковолновом приемнике прямого усиления об избирательности в двести — триста раз нельзя даже мечтать.

Важным достоинством супергетеродина является также и то, что в нем сравнительно легко можно получить хорошую чувствительность, если, конечно, промежуточная частота не слишком велика.

И, наконец, нельзя не отметить еще одного серьезного преимущества супергетеродинного приемника по сравнению с приемником прямого усиления. В супергетеродине основное усиление сигнала до детектора осуществляется в усилителе ПЧ и практически не зависит от частоты принимаемого сигнала. Точно так же и избирательность приемника остается неизменной на всех диапазонах, поскольку соседние станции в основном ослабляются контурами усилителя ПЧ.

Таким образом, основные достоинства супергетеродина можно определить так: высокая избирательность и хорошая чувствительность на всех диапазонах.

Теперь несколько слов о недостатках супергетеродинного приемника.

oldradiogid.ru

Супергетеродинный приемник

Приемник
супергетеродинного типа (предложен Э.
Армстронгом в 1918 г.) обеспечивает очень
высокую и практически одинаковую
избирательность во всех диапазонах
волн, а также более равномерное усиление
в высо­кочастотном тракте. Это
достигается путем введения в главный
тракт прием­ника (рис. 8.7) преобразователя
частоты,
состоящего
из смесителя
(СМ), ге­теродина
(Г) и усилителя
промежуточной частоты
(УПЧ).
Часть приемника — преселектор,
включающий
входную цепь, МШУ и УВЧ, подобен структуре
приемника прямого усиления и обеспечивает
чувствительность и предвари­тельную
селекцию на частоте.

Рис. 8.7. Структурная
схема супергетеродинного приемника

В супергетеродинном
приемнике спектр принимаемого сигнала
с помо­щью преобразователя частоты
переносится с несущей частоты f0
на (как
пра­вило, более низкую) промежуточную:

,
(8.3)

где fг
— частота
гетеродина.

Поскольку сигнал
несет в себе полезную информацию, в
процессе преоб­разования частоты эту
информацию необходимо сохранять, т. е.
преобразова­тель частоты для сигнала
должен быть линейным устройством. Таким
обра­зом, в процессе преобразования
частоты происходит перенос спектра
сигнала в область промежуточной частоты
без нарушения амплитудных и фазовых
соотношений его составляющих. Резонансные
контуры каскадов УПЧ на­страиваются
на промежуточную частоту.

При перестройке
колебательных систем преселектора
одновременно изме­няется и частота
гетеродина таким образом, чтобы
промежуточная частота оставалась
постоянной. Поскольку УПЧ не перестраивается
по частоте, то это позволяет получить
в супергетеродинном приемнике высокую
частотную избирательность при неизменной
полосе пропускания, а также реализовать
оптимальную фильтрацию сигнала от
помех, применяя согласованные фильт­ры
на промежуточной частоте. Таким образом,
в супергетеродинном прием­нике
устраняются основные недостатки
приемника прямого усиления.

Вместе с тем,
обладая принципиальными достоинствами,
супергетеродин­ный приемник не лишен
ряда недостатков. Один из них — наличие
дополни­тельных паразитных каналов
приема.

Рис. 8.8. Ослабление
зеркального

канала полосовыми
фильтрами

Основным паразитным
каналом приема является зеркальный.
Поскольку
промежуточная частота в соответствии
с формулой (8.3) равна абсолютной разности
частот сигнала и гетеродина, то приемник
может одновременно принимать радиосигналы
двух передающих станций с разными
несущими частотами f0,
fз
и соответственно
спектрами S(f0),
S(fз),
расположенными
симметрично (зеркально) относительно
частоты гетеродина fг
(рис. 8.8).

Если, например,
частота f0
одного принятого сигнала меньше, а
другого fз
— больше частоты гетеродина fг
на проме­жуточную частоту fПЧ,
то на выходе УПЧ будут присутствовать
два преобразованных сигнала с равными
частотами — основной
fПЧ
= fг
f0
и зеркальной
fЗК
= fПЧ
= fз
fг.
Как нетрудно заметить, fз
f0
=
fПЧ,
т. е. зеркальный
канал отстоит от основного (полезного,
принимаемого) на удвоенное значение
промежуточной частоты. Подав­ление
частот зеркального канала осуществ­ляется
с помощью полосовых фильтров, включенных
во входную цепь и УВЧ приемника. Они
содержат резонансные контуры, которые
настраиваются на частоту принимаемого
сигнала f0.
Эти же фильтры ослабляют сигнал частоты
зеркального канала fз,
по отношению
к которой резонансные контуры расстроены
(см. АЧХ K(f)
на рис. 8.8).

Соседним называют
канал приема, примыкающий к основному
каналу и рабочая частота которого
отличается на заданную величину от
частоты на­стройки приемника на
желаемую радиостанцию. Соседний канал
приема возникает вследствие недостаточной
избирательности приемника. Сигнал
со­седнего канала не отфильтровывается
преселектором и создает в преобразова­теле
частоты колебания на частотах, близких
к промежуточной частоте и вхо­дящих
в полосу пропускания УПЧ. В радиовещательных
приемниках частота соседнего канала
составляет 10 кГц.

Интермодуляционный
канал приема
возникает при прохождении через
преселектор вместе с полезным сигналом
частоты fc
двух (и более)
помех на частотах fп1,
fп2,
которые в смесителе образуют колебания
с комбинационны­ми частотами
,
гдеп,
т,
р
целые числа. Если какая-либо одна или
несколько из комбинационных частот
попадает, в полосу пропуска­ния УПЧ,
то создается интермодуляционный побочный
канал приема. Для уменьшения влияния
последнего следует повышать частотную
изби­рательность преселектора и
уменьшать усиление в УРЧ.

Следует отметить,
что подавление сигналов побочных каналов
приема (в том числе и зеркального)
улучшается при повышении промежуточной
частоты fПЧ.
Однако при
этом ухудшается избирательность УПЧ
приемника.

При изменении
частоты настройки высокочастотного
тракта приемника необходимо также
одновременно перестраивать частоту
гетеродина. Это дос­тигается путем
сопряжения органов настроек высокочастотного
тракта и ге­теродина, для чего в
приемнике применяется единственная
ручка (обычно электронный элемент)
настройки. С ее помощью одновременно
изменяют резонансную частоту
высокочастотного тракта и частоту
колебаний гетероди­на, сохраняя между
ними фиксированную промежуточную
частоту.

К недостаткам
супергетеродинного приемника следует
отнести и возмож­ность приема помехи
с частотой, близкой или равной промежуточной
час­тоте. Такая помеха может пройти
весь тракт без преобразования в
преобразо­вателе частоты и усилиться
в УПЧ. Ее прием аналогичен приему по
схеме прямого усиления независимо от
частоты гетеродина. Для подавления
подоб­ных помех во входную цепь
супергетеродинного приемника вводят
режекторный фильтр, настроенный на
промежуточную частоту.

В супергетеродинном
приемнике возможно также появление так
называе­мых комбинационных
каналов приема,
вызывающие
комбинационные
свисты.
На
некоторых частотах работы приемника в
результате сложных процессов в
преобразователе частоты получается
сигнал с частотой fПЧ,
близкой к проме­жуточной частоте.
Тогда полезный и паразитный сигналы
одинаково усили­ваются в УПЧ, но при
этом возникают биения
(нелинейные
эффекты) их не­сущих частот. В результате
подобных биений появляется низкочастотная
оги­бающая полезного сигнала с
разностной частотой fСВ= | fПЧ
fПЧ
|,
которая
выделяется амплитудным детектором и
после усиления в УПЧ прослушивает­ся
в виде свиста.

Побочные каналы
приема могут быть практически устранены
рациональным выбором промежуточной
частоты, режима работы преобразователя
частоты и необходимой частотной
избирательности преселектора и усилителя
промежу­точной частоты. Наиболее
эффективным является использование
схем смесите­ля, выполняющих близкое
к идеальному перемножение напряжений,
а также электронной развязки цепей
гетеродина и высокочастотного тракта.

Литература: В.И.
Нефедов, “Основы радиоэлектроники и
связи”, Издательство «Высшая школа»,
Москва, 2002.

studfiles.net

Супергетеродинный приемник — Устройства приема и обработки радиосигналов, Передача, прием и обработка сигналов

Основным недостатком приемника прямого усиления является сложность перестройки с одной частоты на другую. Выполнить фильтр со стабильными параметрами при его перестройке в диапазоне частот практически невозможно.

При усилении высокочастотного сигнала тоже возникают определенные трудности. Чем выше частота принимаемого сигнала, тем сложнее выполнить усилитель высокой частоты. Его широкополосность тоже приводит к определенным трудностям. Естественно, при развитии микроэлектроники цена этих затрат постепенно снижается, но одновременно осваиваются все более высокочастотные диапазоны.

В качестве второго и, пожалуй, основного недостатка приемника прямого усиления можно назвать необходимость построения перестраиваемого узкополосного фильтра, настраиваемого на рабочий сигнал. Требования к этому фильтру получаются противоречивыми. С одной стороны, этот фильтр должен ослаблять соседний канал приема, а с другой стороны не искажать принимаемый сигнал. В результате при необходимости перестройки частоты требуется изменять относительную полосу пропускания фильтра.

где — полоса частот полезного сигнала

fпс — несущая частота полезного сигнала

При увеличении центральной частоты настройки фильтра для сохранения той же самой абсолютной полосы частот приходится одновременно уменьшать относительную полосу пропускания фильтра. Это достигается увеличением добротности входящих в состав фильтра контуров. Учитывая, что при этом необходимо строго следить за соотношением добротностей этих контуров между собой, а также то, что чем выше частота, тем труднее реализовать высокую добротность резонансной цепи, задача становится практически невыполнимой.

Даже в том случае, когда приемник разрабатывается на одну фиксированную частоту, очень трудно обеспечить параметры узкополосного фильтра. На частоте 450 МГц очень трудно (практически невозможно) обеспечить полосу пропускания фильтра, равную 10 кГц при полосе непропускания 25 кГц. При этом минимальная добротность требуется:

Но это для фильтра первого порядка! А нужно как минимум фильтр 8-го порядка. Естественно, что добротность избирательной цепи, равную нескольким сотням тысяч единиц технически выполнить невозможно!

Для того чтобы решить эту проблему, стали разбивать задачу на два этапа — перестройка по диапазону частот, и обеспечение избирательности по соседнему каналу. Для перестройки по частотному диапазону стали использовать перенос спектра на определенную (обычно достаточно низкую) промежуточную частоту. Перенос спектра принимаемых частот осуществляется при помощи следующего тригонометрического преобразования:

тогда напряжение на выходе перемножителя, который часто называется смесителем будет записываться:

Узкополосный фильтр на выходе умножителя легко подавляет одну из этих компонент. Оставшаяся частотная компонента выходного сигнала называется промежуточной частотой. Радиоприемник, работающий по данному принципу получил название супергетеродин. Обычно на выходе смесителя такого радиоприемника выделяется разностная компонента. В этом случае на входе усилителя промежуточной частоты (УПЧ) формируется сигнал, с частотой:

Получается, что при помощи смесителя можно легко перемещать спектр входного сигнала по частоте, изменяя частоту местного генератора — гетеродина.

Процесс перемещения частоты входного сигнала на промежуточную частоту в супергетеродине иллюстрируется рисунком 1.


Рисунок 1 Перенос спектра принимаемого сигнала на промежуточною частоту.

На данном рисунке трапецией показан спектр сигнала, передаваемого в радиоканале. Число, изображенное в трапеции означает номер радиоканала, принятый в системе мобильной радиосвязи.

Приемники, выполненные по схеме с переносом полосы радиочастот на промежуточную частоту, получили название супергетеродинов или супергетеродинных приемников. Если перенос осуществляется на нулевую частоту, то такой приемник будет уже называться приемником прямого преобразования.Структурная схема радиоприемника, построенного по схеме супергетеродина с одним преобразованием частоты, приведена на рисунке 2


Рисунок 2. Структурная схема супергетеродинного радиоприемника

В этой схеме гетеродин осуществляет перестройку в диапазоне частот, поэтому его часто выполняют в виде синтезатора частоты, который может настраиваться на ряд фиксированных частот и обладает стабильностью частоты, соответствующей кварцевому генератору или в особенно ответственных случаях атомному эталону частоты.

Для уменьшения требований к фильтру основной избирательности тракт промежуточной частоты выбирается достаточно низкочастотным. Это позволяет обеспечить значительную относительную расстройку частоты соседнего канала по отношению к полосе принимаемого сигнала.

То, что промежуточная частота супергетеродинного приемника является фиксированной, позволяет применить в качестве фильтра промежуточной частоты кварцевый, электромеханический или пьезоэлектрический фильтр. Это обеспечивает высокие электрические характеристики фильтра основной избирательности и высокую стабильность характеристик во времени и в диапазоне температур. Кроме того, такие фильтры в настоящее время являются высокотехнологическими, что позволяет снизить стоимость и уменьшить габариты приемника в целом.

К сожалению, промежуточная частота может быть образована при помощи двух уравнений. При этом результат невозможно отличить друг от друга:

Это приводит к тому, что супергетеродинным приемником могут одновременно приниматься сразу два частотных канала, отстоящих друг от друга на величину 2fпч. Один из этих каналов называется рабочим каналом, а другой — зеркальным. Описанная ситуация иллюстрируется рисунком 3.


Рисунок 3 Процесс образования зеркального канала в супергетеродинном приемнике

Основной способ избавиться от зеркального канала — это подавить его сигнал во входной цепи радиоприемника, иначе говоря, подавление зеркального канала зависит от избирательности входной цепи супергетеродина и относитеьлной расстройки частоты зеркального канала:

Дополнительное подавление зеркального канала может быть обеспечено в смесителе с подавлением зеркального канала. Этот преобразователь частоты реализует одну из следующих тригонометрических формул:

В ряде случаев это схемотехническое решение может позволить уменьшить конкретное значение промежуточной частоты, увеличить глубину подавления зеркального канала или расширить диапазон частот, в котором может быть применена схема супергетеродинного приемника с одним преобразованием частоты.

Требования к избирательности полосового фильтра входной цеписупергетеродинного приемника значительно ниже требований к полосовому фильтру приемника прямого усиления. Это связано с тем, что зеркальный канал отстроен от принимаемой частоты значительно дальше соседнего канала. Чем выше выбирается значение промежуточной частоты, тем ниже будут требования к полосовому фильтру входной цепи. При этом будут возрастать требования к полосовому фильтру промежуточной частоты. Конкретный выбор значения промежуточной частоты позволяет оптимизировать требования, как к тракту промежуточной частоты, так и требования к входной частоте.

При расчете структурной схемы очень важно правильно распределить коэффициенты усиления каждого блока. Как это уже обсуждалось выше, чувствительность приемника определяется уровнем шума каждого из каскадов, однако наибольшее влияние на этот параметр оказывает первый каскад приемника. Для того чтобы последующие каскады не оказывали существенного влияния на чувствительность приемника, можно поднять усиление первого каскада, однако это приведет к возрастанию интермодуляционных искажений, поэтому в большинстве случаев приходится ограничиваться компенсацией потерь в последующих каскадах. Пример распределения коэффициента усиления по каскадам супергетеродинного приемника приведен на рисунке 4.


Рисунок 4 Пример распределения уровней сигнала в структурной схеме супергетеродинного приемника

Разработка структурной схемы является ответственным этапом проектирования радиоприемного устройства. В каждом конкретном случае приходится учитывать особенности принимаемого сигнала и требования к параметрам устройства в целом.

Мы рассматриваем схему приемника цифровых методов модуляции, поэтому при разработке супергетеродинного приемника цифровых видов модуляцииследует учитывать особенности переноса полезного сигнала на промежуточную частоту. Полезная информация цифрового сигнала обычно содержится в относительном изменении фазы несущего колебания, но оно приводит к соответствующему приращению частоты:

При этом положительное приращение фазы будет увеличивать частоту принимаемого сигнала, а отрицательное — уменьшать. При преобразовании частоты в супергетеродинном приемнике приращение частоты может, как не изменяться — при преобразовании , так и становиться противоположным — при преобразовании . Этот эффект иллюстрируется рисунком 3. На нем стрелочкой показано, что верхняя и нижняя боковые частоты принимаемого сигнала при переносе на промежуточную частоту меняются местами. При этом знак приращения фазы становится противоположным и передаваемое сообщение искажается. Восстановление переданного сообщения на выходе такого радиоприемника становится невозможным.

Рассмотренное явление может быть учтено на выходе супергетеродинного приемника в квадратурном детекторе. Если поменять местами квадратурные сигналы I и Q, то вращение вектора частоты на выходе квадратурного детектора меняется на прямо противоположное. Теперь переданное сообщение будет принято правильно.

intellect.ml

Супергетеродинный радиоприёмник Википедия

Супергетеродинный радиоприёмник (супергетеродин) — один из типов радиоприёмников, основанный на принципе преобразования принимаемого сигнала в сигнал фиксированной промежуточной частоты (ПЧ) с последующим её усилением. Основное преимущество супергетеродина перед радиоприёмником прямого усиления в том, что наиболее критичные для качества приёма части приёмного тракта (узкополосный фильтр, усилитель ПЧ и демодулятор) не должны перестраиваться под разные частоты, что позволяет выполнить их со значительно лучшими характеристиками.

Супергетеродинный приёмник изобрели почти одновременно немец Вальтер Шоттки и американец Эдвин Армстронг в 1918 году, основываясь на идее француза Л. Леви[fr].

Устройство

Упрощённая структурная схема супергетеродина с однократным преобразованием частоты показана на рисунке. Радиосигнал из антенны подаётся на вход усилителя высокой частоты (в упрощённом варианте он может и отсутствовать), а затем на вход смесителя — специального элемента с двумя входами и одним выходом, осуществляющего операцию преобразования сигнала по частоте. На второй вход смесителя подаётся сигнал с локального маломощного генератора высокой частоты — гетеродина. Колебательный контур гетеродина перестраивается одновременно с входным контуром смесителя (и контурами усилителя ВЧ) — обычно конденсатором переменной ёмкости (КПЕ), реже катушкой переменной индуктивности (вариометром, ферровариометром). Таким образом, на выходе смесителя образуются сигналы с частотой, равной сумме и разности частот гетеродина и принимаемой радиостанции. Разностный сигнал постоянной промежуточной частоты (ПЧ) выделяется с помощью полосового фильтра и усиливается в усилителе ПЧ, после чего поступает на демодулятор, восстанавливающий сигнал низкой (звуковой) частоты.

В современных приёмниках в качестве гетеродина используется цифровой синтезатор частот с кварцевой стабилизацией.

В обычных вещательных приёмниках длинных, средних и коротких волн промежуточная частота, как правило, равна 465 или 455 кГц, в бытовых ультракоротковолновых — 6,5 или 10,7 МГц. В телевизорах используется промежуточная частота 38 МГц.

В связных и высококлассных вещательных приёмниках применяют двойное (редко — тройное) преобразование частоты. О преимуществах такого решения и критериях выбора первой и второй ПЧ сказано ниже.

Преимущества

  • Высокая чувствительность. Супергетеродин позволяет получить большее усиление по сравнению с приёмником прямого усиления. В супергетеродинах основное усиление осуществляется на промежуточной частоте, которая, как правило, ниже частоты приёма; чем ниже частота сигнала, тем проще построить для него устойчивый усилитель с большим коэффициентом усиления.
  • Высокая избирательность, обусловленная фильтрацией сигнала в канале ПЧ. Фильтр ПЧ можно изготовить со значительно более высокими параметрами, так как его не нужно перестраивать по частоте. Например, широко используют кварцевые, пьезокерамические и электромеханические фильтры сосредоточенной селекции, а также фильтры на поверхностных акустических волнах. Они позволяют получить сколь угодно узкую полосу пропускания с очень большим подавлением сигналов за её пределами.
  • Возможность принимать сигналы с модуляцией любого вида, в том числе с амплитудной манипуляцией (радиотелеграф) и однополосной модуляцией.

Недостатки

Наиболее значительным недостатком является наличие так называемого зеркального канала приёма — второй входной частоты, дающей такую же разность с частотой гетеродина, что и рабочая частота. Сигнал, передаваемый на этой частоте, может проходить через фильтры ПЧ вместе с рабочим сигналом.

Например, пусть приёмник с ПЧ 6,5 Мгц настроен на радиостанцию, передающую на частоте 70 МГц, и частота гетеродина равна 76,5 МГц. На выходе фильтра ПЧ будет выделяться сигнал с частотой 76,5 — 70 = 6,5 МГц. Однако, если на частоте 83 МГц работает другая мощная радиостанция, и её сигнал сможет просочиться на вход смесителя, то разностный сигнал с частотой 83 − 76,5 = 6,5 МГц не будет подавлен, попадёт в усилитель ПЧ и создаст помеху. Величина подавления такой помехи (избирательность по зеркальному каналу) зависит от эффективности входного фильтра и является одной из основных характеристик супергетеродина.

Помехи от зеркального канала уменьшают двумя путями. Во-первых, применяют более сложные и эффективные входные полосовые фильтры, состоящие из нескольких колебательных контуров. Это усложняет и удорожает конструкцию, так как входной фильтр нужно ещё и перестраивать по частоте, притом согласованно с перестройкой гетеродина. Во-вторых, промежуточную частоту выбирают достаточно высокой по сравнению с частотой приёма. В этом случае зеркальный канал приёма оказывается относительно далеко по частоте от основного, и входной фильтр приёмника может более эффективно его подавить. Иногда ПЧ даже делают намного выше частот приёма (так называемое «преобразование вверх»), и при этом ради упрощения приёмника вообще отказываются от входного полосового фильтра, заменяя его неперестраиваемым фильтром нижних частот. В высококачественных приёмниках часто применяют метод двойного (иногда и тройного) преобразования частоты, причём, если первую ПЧ выбирают высокой по описанным выше соображениям, то вторую делают низкой (сотни, иногда даже десятки килогерц[1]), что позволяет более эффективно подавлять помехи от близких по частоте станций, то есть повысить избирательность приёмника по соседнему каналу. Подобные приёмники, несмотря на достаточно высокую сложность построения и наладки, широко применяются в профессиональной и любительской радиосвязи (см. Р-250, Трансивер UW3DI).

Кроме того, в супергетеродине возможен паразитный приём станций, работающих на промежуточной частоте[2]. Его предотвращают экранированием отдельных узлов и приёмника в целом, а также применением на входе фильтра-пробки, настроенного на промежуточную частоту.

Второй недостаток супергетеродина — паразитное излучение, которое может создавать помехи другим приёмным устройствам или демаскировать приёмник. Этот недостаток стал одной из причин одной из крупнейших авиакатастроф в истории человечества, когда в аэропорту Лос-Родеос на ВПП столкнулись два Боинга-747. Достаточно сильное паразитное излучение гетеродинов, работающих на самолётах радиостанций связи, создавало в эфире достаточно сильные комбинационные колебания (биения), которые, в свою очередь, проявлялись как свист в наушниках у пилотов и диспетчера, что затрудняло и без того сложную коммуникацию. После катастрофы электрическая схема радиостанций Боингов-747 была доработана с целью снижения паразитного излучения гетеродинов. По причине паразитного излучения гетеродина существует риск случайного или целенаправленного обнаружения работающего приёмника (вещательного, связного), что широко используется в военном деле (радиоэлектронной разведкой), спецслужбами при поиске агентуры, полицией для выявления радар-детекторов в странах, где их применение запрещено, а также для оценки популярности телевизионной или радиопередачи по суммарной мощности паразитного излучения приёмников в интересующем районе. Задача подавления паразитного излучения сводится к снижению мощности гетеродина (в 1940—1960 годах она достигала 300 мВт, в 1970-х годах с переходом на транзисторные схемы была снижена до 20—30 мВт, с переходом на интегральные микросхемы в 1980-х годах — снижена до единиц милливатт, а в современных цифровых тюнерах не превышает десятков микроватт), сокращению размеров и надёжному экранированию смесительно-гетеродинного узла и усилителя промежуточной частоты (что решается интегральным исполнением приёмника), применению широкополосных заградительных высокоселективных фильтров на антенном входе приёмника.[источник?]

В целом супергетеродин требует гораздо большей тщательности в проектировании и наладке, чем приёмник прямого усиления. Приходится применять довольно сложные меры, чтобы обеспечить стабильность частоты гетеродинов, так как от неё сильно зависит качество приёма. Сигнал гетеродина не должен просачиваться в антенну, чтобы приёмник сам не становился источником помех. Если в приёмнике больше одного гетеродина, существует опасность, что биения между какими-то из их гармоник окажутся в полосе звуковых частот и дадут помеху в виде свиста на выходе приёмника. С этим явлением борются, рационально выбирая частоты гетеродинов и тщательно экранируя узлы приёмника друг от друга.

История

Использовать в приёмнике вспомогательный генератор колебаний впервые предложил американец Фессенден в 1901 г. Он же создал термин «гетеродин». В приёмнике Фессендена гетеродин работал на частоте, очень близкой к частоте принимаемого сигнала, и возникающие при этом биения звуковой частоты позволяли принимать телеграфный сигнал (принцип, на котором работает приёмник прямого преобразования). Гетеродинные приёмники быстро усовершенствовались с изобретением в 1913 г. лампового генератора высокой частоты (до этого применялись электромашинные генераторы).

В 1917 г. французский инженер Л. Леви (англ.) запатентовал принцип супергетеродинного приёма. В его приёмнике частота сигнала преобразовывалась не непосредственно в звуковую, а в промежуточную, которая выделялась на колебательном контуре и уже после него поступала на детектор. В 1918 г. В. Шоттки дополнил схему Леви усилителем промежуточной частоты. Схема супергетеродина была выгодна в то время ещё и тем, что лампы того времени не обеспечивали нужного усиления на частотах выше нескольких сот килогерц. Сдвинув спектр сигнала в область более низких частот, можно было повысить чувствительность приёмника.

Независимо от Шоттки к аналогичной схеме пришел Э. Армстронг (его патент получен в декабре 1918 г, патентная заявка Шоттки сделана в июне). Армстронг впервые построил и испытал супергетеродин на практике. Он же указал на возможность многократного преобразования частоты.

В декабре 1921 г. английский радиолюбитель на супергетеродин с пятикаскадным УПЧ принял сигналы станций из США. С этого момента к супергетеродинам появляется практический интерес. Первые супергетеродины были громоздки, дороги и неэкономичны из-за большого числа ламп. Приём сопровождался интерференционными свистами, проникающий в антенну сигнал гетеродина создавал помехи другим приёмникам. Некоторое время стояла дилемма — что лучше: более простой и надёжный приёмник прямого усиления, или сложный, капризный, но высокочувствительный супергетеродин, который может работать с небольшой комнатной антенной? Супергетеродин даже на некоторое время сдал позиции на рынке, когда применение тетрода заметно улучшило характеристики приёмников прямого усиления.[3] Но дальнейшее совершенствование ламп позволило сильно упростить и удешевить супергетеродинный приёмник: появились многосеточные лампы с большим усилением на высокой частоте, специализированные лампы для преобразователей частоты, служившие одновременно смесителем и гетеродином, а также комбинированные лампы, заключающие в одном баллоне два-три электронных прибора. Простой супергетеродин стало возможно построить на трёх-четырёх лампах, не считая выпрямителя [4][5]. Благодаря этому и другим усовершенствованиям с 1930-х годов супергетеродинная схема постепенно становится доминирующей для связных и радиовещательных приёмников. Кроме того, в 1930 г. истёк срок патента на принцип супергетеродинного приёма.

В России и СССР первым серийным супергетеродином был, по одним источникам, приёмник танковой радиостанции 71-ТК разработки 1932 г.[6] (завод № 203 в Москве), по другим — вещательный СГ-6 (не позже 1931 г., завод им. Козицкого в Ленинграде),[7], по третьим — радиоприёмник «Дозор», разработанный в конце 20-х годов в «Остехбюро» и переданный в серийное производство на тот же завод им. Козицкого.[8] Первым бытовым супергетеродином, выпускавшимся в больших количествах, стал СВД 1936 года. Примерно с конца 1950-х бытовые радиовещательные и телевизионные приёмники в СССР строились почти исключительно по супергетеродинной схеме (кроме некоторых сувенирных приёмников, радиоконструкторов для начинающих и отдельных специальных приёмников).

См. также

Примечания

  1. ↑ National NC-300
  2. ↑ Это в большей степени относится к возможному приёму помех на промежуточной частоте. Стандартные промежуточные частоты как правило не используются для вещания и связи.
  3. ↑ П. Н. К. Два метода приёма.//«Радиофронт», 1936, № 1, с. 51
  4. Лаборатория РФ. Супер на новых лампах.//«Радиофронт», 1936, № 1, с. 27
  5. Куксенко П. Н. Трёхламповые суперы.//«Радиофронт», 1936, № 1, с. 59
  6. ↑ Радиомузей РКК. Архивные и справочные материалы
  7. Нелепец В. С. СГ-6, фабричный супергетеродин.//«Радиофронт», 1931, № 11-12, с. 651—654
  8. ↑ ВНИИРТ. Страницы истории. — М.:»Оружие и технологии», 2006

Литература

Ссылки

wikiredia.ru

Супергетеродинный приёмник Википедия

Супергетеродинный радиоприёмник (супергетеродин) — один из типов радиоприёмников, основанный на принципе преобразования принимаемого сигнала в сигнал фиксированной промежуточной частоты (ПЧ) с последующим её усилением. Основное преимущество супергетеродина перед радиоприёмником прямого усиления в том, что наиболее критичные для качества приёма части приёмного тракта (узкополосный фильтр, усилитель ПЧ и демодулятор) не должны перестраиваться под разные частоты, что позволяет выполнить их со значительно лучшими характеристиками.

Супергетеродинный приёмник изобрели почти одновременно немец Вальтер Шоттки и американец Эдвин Армстронг в 1918 году, основываясь на идее француза Л. Леви[fr].

Устройство

Упрощённая структурная схема супергетеродина с однократным преобразованием частоты показана на рисунке. Радиосигнал из антенны подаётся на вход усилителя высокой частоты (в упрощённом варианте он может и отсутствовать), а затем на вход смесителя — специального элемента с двумя входами и одним выходом, осуществляющего операцию преобразования сигнала по частоте. На второй вход смесителя подаётся сигнал с локального маломощного генератора высокой частоты — гетеродина. Колебательный контур гетеродина перестраивается одновременно с входным контуром смесителя (и контурами усилителя ВЧ) — обычно конденсатором переменной ёмкости (КПЕ), реже катушкой переменной индуктивности (вариометром, ферровариометром). Таким образом, на выходе смесителя образуются сигналы с частотой, равной сумме и разности частот гетеродина и принимаемой радиостанции. Разностный сигнал постоянной промежуточной частоты (ПЧ) выделяется с помощью полосового фильтра и усиливается в усилителе ПЧ, после чего поступает на демодулятор, восстанавливающий сигнал низкой (звуковой) частоты.

В современных приёмниках в качестве гетеродина используется цифровой синтезатор частот с кварцевой стабилизацией.

В обычных вещательных приёмниках длинных, средних и коротких волн промежуточная частота, как правило, равна 465 или 455 кГц, в бытовых ультракоротковолновых — 6,5 или 10,7 МГц. В телевизорах используется промежуточная частота 38 МГц.

В связных и высококлассных вещательных приёмниках применяют двойное (редко — тройное) преобразование частоты. О преимуществах такого решения и критериях выбора первой и второй ПЧ сказано ниже.

Преимущества

  • Высокая чувствительность. Супергетеродин позволяет получить большее усиление по сравнению с приёмником прямого усиления. В супергетеродинах основное усиление осуществляется на промежуточной частоте, которая, как правило, ниже частоты приёма; чем ниже частота сигнала, тем проще построить для него устойчивый усилитель с большим коэффициентом усиления.
  • Высокая избирательность, обусловленная фильтрацией сигнала в канале ПЧ. Фильтр ПЧ можно изготовить со значительно более высокими параметрами, так как его не нужно перестраивать по частоте. Например, широко используют кварцевые, пьезокерамические и электромеханические фильтры сосредоточенной селекции, а также фильтры на поверхностных акустических волнах. Они позволяют получить сколь угодно узкую полосу пропускания с очень большим подавлением сигналов за её пределами.
  • Возможность принимать сигналы с модуляцией любого вида, в том числе с амплитудной манипуляцией (радиотелеграф) и однополосной модуляцией.

Недостатки

Наиболее значительным недостатком является наличие так называемого зеркального канала приёма — второй входной частоты, дающей такую же разность с частотой гетеродина, что и рабочая частота. Сигнал, передаваемый на этой частоте, может проходить через фильтры ПЧ вместе с рабочим сигналом.

Например, пусть приёмник с ПЧ 6,5 Мгц настроен на радиостанцию, передающую на частоте 70 МГц, и частота гетеродина равна 76,5 МГц. На выходе фильтра ПЧ будет выделяться сигнал с частотой 76,5 — 70 = 6,5 МГц. Однако, если на частоте 83 МГц работает другая мощная радиостанция, и её сигнал сможет просочиться на вход смесителя, то разностный сигнал с частотой 83 − 76,5 = 6,5 МГц не будет подавлен, попадёт в усилитель ПЧ и создаст помеху. Величина подавления такой помехи (избирательность по зеркальному каналу) зависит от эффективности входного фильтра и является одной из основных характеристик супергетеродина.

Помехи от зеркального канала уменьшают двумя путями. Во-первых, применяют более сложные и эффективные входные полосовые фильтры, состоящие из нескольких колебательных контуров. Это усложняет и удорожает конструкцию, так как входной фильтр нужно ещё и перестраивать по частоте, притом согласованно с перестройкой гетеродина. Во-вторых, промежуточную частоту выбирают достаточно высокой по сравнению с частотой приёма. В этом случае зеркальный канал приёма оказывается относительно далеко по частоте от основного, и входной фильтр приёмника может более эффективно его подавить. Иногда ПЧ даже делают намного выше частот приёма (так называемое «преобразование вверх»), и при этом ради упрощения приёмника вообще отказываются от входного полосового фильтра, заменяя его неперестраиваемым фильтром нижних частот. В высококачественных приёмниках часто применяют метод двойного (иногда и тройного) преобразования частоты, причём, если первую ПЧ выбирают высокой по описанным выше соображениям, то вторую делают низкой (сотни, иногда даже десятки килогерц[1]), что позволяет более эффективно подавлять помехи от близких по частоте станций, то есть повысить избирательность приёмника по соседнему каналу. Подобные приёмники, несмотря на достаточно высокую сложность построения и наладки, широко применяются в профессиональной и любительской радиосвязи (см. Р-250, Трансивер UW3DI).

Кроме того, в супергетеродине возможен паразитный приём станций, работающих на промежуточной частоте[2]. Его предотвращают экранированием отдельных узлов и приёмника в целом, а также применением на входе фильтра-пробки, настроенного на промежуточную частоту.

Второй недостаток супергетеродина — паразитное излучение, которое может создавать помехи другим приёмным устройствам или демаскировать приёмник. Этот недостаток стал одной из причин одной из крупнейших авиакатастроф в истории человечества, когда в аэропорту Лос-Родеос на ВПП столкнулись два Боинга-747. Достаточно сильное паразитное излучение гетеродинов, работающих на самолётах радиостанций связи, создавало в эфире достаточно сильные комбинационные колебания (биения), которые, в свою очередь, проявлялись как свист в наушниках у пилотов и диспетчера, что затрудняло и без того сложную коммуникацию. После катастрофы электрическая схема радиостанций Боингов-747 была доработана с целью снижения паразитного излучения гетеродинов. По причине паразитного излучения гетеродина существует риск случайного или целенаправленного обнаружения работающего приёмника (вещательного, связного), что широко используется в военном деле (радиоэлектронной разведкой), спецслужбами при поиске агентуры, полицией для выявления радар-детекторов в странах, где их применение запрещено, а также для оценки популярности телевизионной или радиопередачи по суммарной мощности паразитного излучения приёмников в интересующем районе. Задача подавления паразитного излучения сводится к снижению мощности гетеродина (в 1940—1960 годах она достигала 300 мВт, в 1970-х годах с переходом на транзисторные схемы была снижена до 20—30 мВт, с переходом на интегральные микросхемы в 1980-х годах — снижена до единиц милливатт, а в современных цифровых тюнерах не превышает десятков микроватт), сокращению размеров и надёжному экранированию смесительно-гетеродинного узла и усилителя промежуточной частоты (что решается интегральным исполнением приёмника), применению широкополосных заградительных высокоселективных фильтров на антенном входе приёмника.[источник?]

В целом супергетеродин требует гораздо большей тщательности в проектировании и наладке, чем приёмник прямого усиления. Приходится применять довольно сложные меры, чтобы обеспечить стабильность частоты гетеродинов, так как от неё сильно зависит качество приёма. Сигнал гетеродина не должен просачиваться в антенну, чтобы приёмник сам не становился источником помех. Если в приёмнике больше одного гетеродина, существует опасность, что биения между какими-то из их гармоник окажутся в полосе звуковых частот и дадут помеху в виде свиста на выходе приёмника. С этим явлением борются, рационально выбирая частоты гетеродинов и тщательно экранируя узлы приёмника друг от друга.

История

Использовать в приёмнике вспомогательный генератор колебаний впервые предложил американец Фессенден в 1901 г. Он же создал термин «гетеродин». В приёмнике Фессендена гетеродин работал на частоте, очень близкой к частоте принимаемого сигнала, и возникающие при этом биения звуковой частоты позволяли принимать телеграфный сигнал (принцип, на котором работает приёмник прямого преобразования). Гетеродинные приёмники быстро усовершенствовались с изобретением в 1913 г. лампового генератора высокой частоты (до этого применялись электромашинные генераторы).

В 1917 г. французский инженер Л. Леви (англ.) запатентовал принцип супергетеродинного приёма. В его приёмнике частота сигнала преобразовывалась не непосредственно в звуковую, а в промежуточную, которая выделялась на колебательном контуре и уже после него поступала на детектор. В 1918 г. В. Шоттки дополнил схему Леви усилителем промежуточной частоты. Схема супергетеродина была выгодна в то время ещё и тем, что лампы того времени не обеспечивали нужного усиления на частотах выше нескольких сот килогерц. Сдвинув спектр сигнала в область более низких частот, можно было повысить чувствительность приёмника.

Независимо от Шоттки к аналогичной схеме пришел Э. Армстронг (его патент получен в декабре 1918 г, патентная заявка Шоттки сделана в июне). Армстронг впервые построил и испытал супергетеродин на практике. Он же указал на возможность многократного преобразования частоты.

В декабре 1921 г. английский радиолюбитель на супергетеродин с пятикаскадным УПЧ принял сигналы станций из США. С этого момента к супергетеродинам появляется практический интерес. Первые супергетеродины были громоздки, дороги и неэкономичны из-за большого числа ламп. Приём сопровождался интерференционными свистами, проникающий в антенну сигнал гетеродина создавал помехи другим приёмникам. Некоторое время стояла дилемма — что лучше: более простой и надёжный приёмник прямого усиления, или сложный, капризный, но высокочувствительный супергетеродин, который может работать с небольшой комнатной антенной? Супергетеродин даже на некоторое время сдал позиции на рынке, когда применение тетрода заметно улучшило характеристики приёмников прямого усиления.[3] Но дальнейшее совершенствование ламп позволило сильно упростить и удешевить супергетеродинный приёмник: появились многосеточные лампы с большим усилением на высокой частоте, специализированные лампы для преобразователей частоты, служившие одновременно смесителем и гетеродином, а также комбинированные лампы, заключающие в одном баллоне два-три электронных прибора. Простой супергетеродин стало возможно построить на трёх-четырёх лампах, не считая выпрямителя [4][5]. Благодаря этому и другим усовершенствованиям с 1930-х годов супергетеродинная схема постепенно становится доминирующей для связных и радиовещательных приёмников. Кроме того, в 1930 г. истёк срок патента на принцип супергетеродинного приёма.

В России и СССР первым серийным супергетеродином был, по одним источникам, приёмник танковой радиостанции 71-ТК разработки 1932 г.[6] (завод № 203 в Москве), по другим — вещательный СГ-6 (не позже 1931 г., завод им. Козицкого в Ленинграде),[7], по третьим — радиоприёмник «Дозор», разработанный в конце 20-х годов в «Остехбюро» и переданный в серийное производство на тот же завод им. Козицкого.[8] Первым бытовым супергетеродином, выпускавшимся в больших количествах, стал СВД 1936 года. Примерно с конца 1950-х бытовые радиовещательные и телевизионные приёмники в СССР строились почти исключительно по супергетеродинной схеме (кроме некоторых сувенирных приёмников, радиоконструкторов для начинающих и отдельных специальных приёмников).

См. также

Примечания

  1. ↑ National NC-300
  2. ↑ Это в большей степени относится к возможному приёму помех на промежуточной частоте. Стандартные промежуточные частоты как правило не используются для вещания и связи.
  3. ↑ П. Н. К. Два метода приёма.//«Радиофронт», 1936, № 1, с. 51
  4. Лаборатория РФ. Супер на новых лампах.//«Радиофронт», 1936, № 1, с. 27
  5. Куксенко П. Н. Трёхламповые суперы.//«Радиофронт», 1936, № 1, с. 59
  6. ↑ Радиомузей РКК. Архивные и справочные материалы
  7. Нелепец В. С. СГ-6, фабричный супергетеродин.//«Радиофронт», 1931, № 11-12, с. 651—654
  8. ↑ ВНИИРТ. Страницы истории. — М.:»Оружие и технологии», 2006

Литература

Ссылки

wikiredia.ru

Супергетеродин | Шаг за шагом

В предыдущем разделе мы познакомились со схемой и устройством приемника прямого усиления и одновременно отметили ряд серьезных недостатков этого приемника.

Один из недостатков состоит в том, что избирательность приемника по соседнему каналу резко ухудшается с увеличением частоты принимаемой станции. Так, например, если приемник с двумя контурами средней добротности (Q=50) на длинных волнах ослабляет сигнал соседней мешающей станции в десять—сто раз, то на средних волнах такой приемник ослабляет соседнюю станцию всего в три — пять раз. Что же касается коротких волн, то здесь приемник прямого усиления практически вообще не обладает избирательностью по соседнему каналу, то есть не может отделить сигнал нужной нам принимаемой станции от сигналов соседних станций. Все это объясняется тем, что с повышением частоты контуру все «труднее» различать две соседние станции, так как разница в частотах этих станций — 10 кгц — становится все меньше и меньше по сравнению с резонансной частотой контура.

По сравнению с частотами длинноволнового диапазона (150—420 кгц) различие в 10 кгц оказывается значительным: частоты соседних станций отличаются одна от другой на 2—7%. На средних волнах (520—1600 кгц) отличие между частотами соседних станций значительно меньше — около 0,7—2%. Что же касается коротковолнового диапазона (4—12,5 мгц), то здесь различие между частотами соседних станций по сравнению с рабочими частотами станций составляет всего лишь 0,08-0,2%.

Есть у приемника прямого усиления еще один недостаток: на средних и особенно на коротких волнах в таком приемнике трудно получить хорошую чувствительность. Одна из причин этого состоит в том, что с повышением частоты усиливается действие «паразитных» обратных связей. Так, например, с повышением частоты усиливается обратная связь через междуэлектродную проходную емкость Сас и через емкость между анодными и сеточными цепями лампы усилителя высокой частоты. Для того чтобы предотвратить возможное самовозбуждение усилителя ВЧ, приходится искусственно снижать его усиление.

Несколько недостатков приемника прямого усиления обусловлено тем, что в процессе настройки этого приемника на станцию приходится перестраивать все имеющиеся в нем контуры. При изменении емкости конденсаторов настройки меняется добротность контуров, так как меняется соотношение между индуктивностью и емкостью контура. Из-за изменения добротности чувствительность и избирательность приемника также резко изменяются в пределах диапазона.

Если для получения хорошей избирательности в приемнике прямого усиления используется несколько колебательных контуров (чем больше контуров, тем лучше избирательность приемника), то для их настройки необходимо иметь сложный блок конденсаторов переменной емкости. Представьте себе пятиконтурный приемник. Ведь в нем нужно иметь блок конденсаторов с пятью отдельными секциями, а также пять комплектов катушек каждого диапазона, переключаемых весьма сложным переключателем.

От многих из перечисленных недостатков свободен приемник прямого усиления с фиксированной настройкой на одну заранее выбранную станцию («эфирная радиоточка»). Поскольку все контуры такого приемника всегда настроены на одну и ту же частоту, то в них применяются конденсаторы постоянной емкости, а катушки включены и настроены раз и навсегда. Это облегчает использование в приемнике с фиксированной настройкой большого числа контуров. А если еще такой приемник настроен на станцию, работающую на сравнительно небольшой частоте, например на длинных волнах, то в нем легко получить и высокую избирательность и хорошую чувствительность. Мы уже говорили, что на длинных волнах контуру намного легче ослабить мешающую станцию, чем на средних или коротких волнах.

Вы можете удивиться: зачем мы расхваливаем «эфирную радиоточку»? Ведь прием одной радиостанции мало кого из радиолюбителей устроит! Но хвалили мы приемник с фиксированной настройкой не напрасно. Дело в том, что, применив сравнительно простое приспособление, можно сделать так, что этот приемник, сохраняя все свои преимущества, будет принимать большое число станций, работающих на длинных, средних и коротких волнах. Такое приспособление, позволяющее превратить «эфирную радиоточку» во всеволновый приемник с плавной настройкой, называется преобразователем частоты. Приемник с фиксированной настройкой вместе с преобразователем частоты и образуют высококачественное приемное устройство, получившее название «супергетеродин».

Смысл этого названия пояснить довольно трудно. Дело в том, что сравнительно давно был предложен так называемый гетеродинный метод радиоприема, который позволил получить более высокие результаты, чем с обычными приемниками прямого усиления. Затем гетеродинный приемник был усовершенствован, в результате чего появился новый замечательный тип радиоприемника, который и был назван «супергетеродин», что в переводе означает «намного лучше гетеродинного», а точнее, «сверхгетеродин».

Но дело, конечно, не в названии. Как бы ни назывался приемник, выполненный по супергетеродинной схеме, он и в наше время остается самым совершенным типом радиоприемного устройства.

Достоинства супергетеродинного приемника

Недостатки супергетеродинного приемника

Основные узлы супергетеродина

Практическая схема

Конструктивное выполнение

Налаживание супергетеродина

oldradiogid.ru

Супергетеродинный приёмник Википедия

Супергетеродинный радиоприёмник (супергетеродин) — один из типов радиоприёмников, основанный на принципе преобразования принимаемого сигнала в сигнал фиксированной промежуточной частоты (ПЧ) с последующим её усилением. Основное преимущество супергетеродина перед радиоприёмником прямого усиления в том, что наиболее критичные для качества приёма части приёмного тракта (узкополосный фильтр, усилитель ПЧ и демодулятор) не должны перестраиваться под разные частоты, что позволяет выполнить их со значительно лучшими характеристиками.

Супергетеродинный приёмник изобрели почти одновременно немец Вальтер Шоттки и американец Эдвин Армстронг в 1918 году, основываясь на идее француза Л. Леви[fr].

Устройство[ | ]

Упрощённая структурная схема супергетеродина с однократным преобразованием частоты показана на рисунке. Радиосигнал из антенны подаётся на вход усилителя высокой частоты (в упрощённом варианте он может и отсутствовать), а затем на вход смесителя — специального элемента с двумя входами и одним выходом, осуществляющего операцию преобразования сигнала по частоте. На второй вход смесителя подаётся сигнал с локального маломощного генератора высокой частоты — гетеродина. Колебательный контур гетеродина перестраивается одновременно с входным контуром смесителя (и контурами усилителя ВЧ) — обычно конденсатором переменной ёмкости (КПЕ), реже катушкой переменной индуктивности (вариометром, ферровариометром). Таким образом, на выходе смесителя образуются сигналы с частотой, равной сумме и разности частот гетеродина и принимаемой радиостанции. Разностный сигнал постоянной промежуточной частоты (ПЧ) выделяется с помощью полосового фильтра и усиливается в усилителе ПЧ, после чего поступает на демодулятор, восстанавливающий сигнал низкой (звуковой) частоты.

В современных приёмниках в качестве гетеродина используется цифровой синтезатор частот с кварцевой стабилизацией.

В обычных вещательных приёмниках длинных, средних и коротких волн промежуточная часто

ru-wiki.ru