Изобретение относится и радиотехнике и может быть использовано в радиоприемных устройствах супергетеродинного типа различного назначения для ослабления помех, принимаемых на частоте зеркального канала.
Известны устройства подавления зеркальных помех, в которых предусмотрен дополнительный /параллельный/ канал приема, содержащий дополнительный смеситель /1/. Благодаря разветвлению входного полезного сигнала и зеркальных помех с помощью системы фазовращателей удается обеспечить на выходах основного и дополнительного каналов приема противофазность зеркальных помех и синфазность полезного сигнала. В результате при условии идентичности основного и дополнительного каналов достигается компенсация зеркальных помех. Недостатком этих устройств является ухудшение шумовых свойств /увеличение коэффициента шума/ преобразователя из-за влияния шумов дополнительного канала.
Из известных устройств наиболее близким к изобретению является преобразователь частоты с подавлением зеркального канала, содержащий последовательно соединенные входной фильтр, первый смеситель, к гетеродинному входу которого подключен гетеродин, первый фильтр промежуточной частоты, фазовращатель и сумматор, последовательно соединенные второй смеситель и второй фильтр промежуточной частоты, выход которого подключен к другому входу сумматора, а также фазовращатель на 90o, выход которого подключен к другому входу сумматора, а также фазовращатель на 90o, выход которого подключен подключен и гетеродинному входу второго смесителя /2/. В этом устройстве также вход второго смесителя подключен и выходу входного фильтра,
Однако известное устройство обладает высоким коэффициентом шума.
Технический результат, который макет быть получен при осуществлении изобретения, заключается в уменьшении коэффициента шума.
Для этого в преобразователь частоты с подавлением зеркального канала, содержащий последовательно соединенные входной фильтр, первый смеситель, к гетеродинному входу которого подключен гетеродин, первый фильтр промежуточной частоты, фазовращатель и сумматор, последовательно соединенные второй смеситель и второй фильтр промежуточной частоты, выход которого подключен к другому входу сумматора, а также фазовращатель на 90o, выход которого подключен к гетеродинному входу второго смесителя, введен умножитель частоты на два, включенный между гетеродинoм и входом фазовращателя на 90o, и режекторный фильтр, частота режекции которого равна промежуточной частоте, включенный между выходом первого смесителя и входом второго смесителя, первый смеситель выполнен в виде двойного балансного смесителя с коэффициентом передачи, большим единицы, второй смеситель выполнен с коэффициентом передачи, равным единице, а фазовращатель выполнен со сдвигом фазы на +90 при верхней настройке гетеродина и на -90 при нижней.
На чертеже представлена структурная электрическая схема преобразователя частоты с подавлением зеркального канала.
Преобразователь частоты с подавлением зеркального канала содержит входной фильтр 1, первый смеситель 2, режекторный фильтр 3, второй смеситель 4, второй и первый фильтры 5 и 6 промежуточной частоты /ПЧ/, фазовращатель 7, гетеродин 8, умножитель частоты на два 9, фазовращатель 10 на 90o и сумматор 11.
Устройство работает следующим образом. Полезный сигнал с частотой ωc и фазой Φc и зеркальная помеха с частотой ωз и фазой Φз поступают через входной фильтр 1 на вход первого смесителя 2, где в результате взаимодействия с колебанием гетеродина 8 с частотой ωг и фазой Φг образуются колебания на разностной /промежуточной/ частоте ω
Колебания на промежуточной частоте с выхода первого смесителя 2 через первый фильтр 6 поступают на вход фазовращателя 7, где получает дополнительный сдвиг по фазе на π/2. В результате на другом входе сумматора 11 присутствует составляющая полезного сигнала на частоте ω
Следовательно, на входах сумматора 11 составляющие полезного сигнала синфазны, а составляющие зеркальной помехи противофазны. т.е. выполняется фазовое условие компенсации зеркальной помехи. /Проделанные рассуждения справедливы для верхней настройки гетеродина, когда ωг >ωc. При нижней настройке гетеродина, когда ωг< ωc все рассуждения остаются справедливыми, если сдвиг фазы в фазовращателе 7 составляет π/2 Для компенсации зеркальной помехи необходимо, чтобы уровни составляющих зеркальной помехи на входах сумматора 11 были одинаковы, т.е. необходимо выполнить амплитудное условие компенсации. Сформулируем это условие. Пусть уровни полезного сигнала и зеркальной помехи на входе первого смесителя 2 равны Рc и Рз соответственно. На выходе первого смесителя 2 продукты на разностной частоте и на суммарных частотах имеют уровни: Р2c= K2Рc и Р2з=K2Рз, где K2 коэффициент передачи первого смесителя 2. На выходе первого фильтра ПЧ 6 уровни сигнала и помехи: Р6c= K6P2c= K6•K2Pc, P6з= K6•P2з= K6K2Pз, где К6 - коэффициент передачи первого фильтра ПЧ 6. Если фазовращатель 7 не изменяет уровней, то на его выходе P7c P6c и P7з P6з.
На вход второго смесителя 4 через фильтр 3 проходят только составляющие на суммарных частотах без изменения уровней, т.е. Pзс=P2c, P3з=P2з. На выходе второго смесителя 4 уровни сигнала и зеркальной помехи на промежуточной частоте P4c= K4P3c= K4K2Pc, P4з=K4P3з=K4•P3. На выходе второго фильтра ПЧ 5 P5c=K5K4K2Pc=K5P4c; P5з=K5K4K2Pз. На выходе сумматора 1 уровень полезного сигнала с учетом синфазности составляющих: Pвыхс=P5c+P7c=K2(K5+K5K4) Pc.
При идентичных фильтрах ПЧ 5 и 6 К5 К6 Кф и Pвыхс=K2Kф(1+K4)Pc. Коэффициент передачи заявленного устройства по мощности
Уровень зеркальной помехи на выходе сумматора 11 с учетом противофазности составляющих Pвыхз= P5з-P7з=K2Kф(K4-1)P-. Компенсация зеркальной помехи, т.е. Рвыхз 0, имеет место, если выражение в скобках обращается в нуль. Отсюда оптимальный коэффициент передачи второго смесителя 4 К4 1 Следовательно, второй смеситель 4 может быть реализован лишь в транзисторном варианте. С учетом /1/ коэффициент передачи по мощности устройства в целом
KΣ = 2K2Kф, /2/,
что вдвое больше, чем у известного устройства.
Оценим шумовые свойства заявленного устройства, используя стандартную методику определения коэффициента шума многокаскадной схемы /см. Айнбинвер "Шумы радиоприемников", М, 1974, стр. 83-86/. Суммарная интенсивность шума на выходе /по аналогии с формулой 3.16 на стр.85/ запишется в виде: h
где H2, H4 интенсивность шума смесителей 2 и 4 соответственно. Первое слагаемое это шум первого смесителя 2, прошедший через первый фильтр ПЧ6. Второе слагаемое описывает шум первого смесителя 2, прошедший через второй смеситель 4 и второй фильтр ПЧ 5. Третье слагаемое - это шум второго смесителя 4 с учетом прохождения через второй фильтр ПЧ 5. С учетом того, что К5 К6 Кф, а K4 1, суммарная интенсивность: h
С другой стороны /по аналогии с формулой 3.17 на стр.86/ для заявленного устройства h
откуда следует, что результирующий шум преобразователя частоты с подавлением зеркального канала зависит от коэффициента передачи первого смесителя 2 и уменьшается с его увеличением.
Коэффициент шума заявленного устройства /по аналогии с формулой 3.19 на стр.86/ запишется в виде:
где F2 и F4 коэффициент шума смесителей 2 и 4 соответственно.
Для устройства, описанного в /2/, коэффициент шума
F 2F2 /7/
Определим выигрыш по коэффициенту шума как , тогда полагая для простоты F2≈ F4 1, имеем
Отсюда следует, что выигрыш по коэффициенту шума появляется при K2>1/2, становится заметным при K2>1 и увеличивается с ростом K2, но не превышает 2.
название | год | авторы | номер документа |
---|---|---|---|
ДВУХКАСКАДНЫЙ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ ЧАСТОТЫ С ПОДАВЛЕНИЕМ ЗЕРКАЛЬНОГО КАНАЛА | 1992 |
|
RU2067787C1 |
СПОСОБ ОБНАРУЖЕНИЯ МЕСТОНАХОЖДЕНИЯ ЗАСЫПАННЫХ БИООБЪЕКТОВ ИЛИ ИХ ОСТАНКОВ И УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЕГО ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ | 2009 |
|
RU2401438C1 |
СПОСОБ РАННЕГО ОБНАРУЖЕНИЯ ПОЖАРА И СИСТЕМА ДЛЯ ЕГО РЕАЛИЗАЦИИ | 2009 |
|
RU2409865C1 |
УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОПОВЕЩЕНИЯ О ПАВОДКЕ ИЛИ СЕЛЕ | 1999 |
|
RU2150751C1 |
РАДИОЛОКАЦИОННОЕ УСТРОЙСТВО ДЛЯ ПРЕДОТВРАЩЕНИЯ СТОЛКНОВЕНИЙ АВТОМОБИЛЯ | 2001 |
|
RU2190238C1 |
СПОСОБ ДИСТАНЦИОННОГО ОБНАРУЖЕНИЯ ВЕЩЕСТВА | 2013 |
|
RU2526594C1 |
ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ ЧАСТОТЫ | 2000 |
|
RU2182399C1 |
СПОСОБ ОБНАРУЖЕНИЯ ТЕРПЯЩИХ БЕДСТВИЕ | 2012 |
|
RU2514131C1 |
СИСТЕМА ДЛЯ РАДИОТЕЛЕФОННЫХ СООБЩЕНИЙ НА АВТОМАГИСТРАЛЯХ | 2009 |
|
RU2395121C1 |
УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ЧАСТОТЫ, ВИДА МОДУЛЯЦИИ И МАНИПУЛЯЦИИ ПРИНИМАЕМЫХ СИГНАЛОВ | 2012 |
|
RU2514160C2 |
Использование: радиотехника, супергетеродинные радиоприемники. Сущность изобретения: преобразователь частоты с подавлением зеркального канала содержит входной фильтр 1, первый смеситель 2, режекторный фильтр 3, второй смеситель 4, второй и первый фильтры 5 и 6 промежуточной частоты, фазовращатель 7, гетеродин 8, умножитель частоты на два 9, фазовращатель на 90 град. 10 и сумматор 11. Составляющие зеркальной помехи на входах сумматоры 11 противофазны, благодаря чему они компенсируются. Коэффициент шума уменьшается из-за последовательного соединения первого и второго смесителей 2 и 4 и выбора коэффициента передачи первого смесителя, выполненного в виде двойного балансного смесителя большим единицы, а коэффициента передачи второго смесителя - равным единице. 1 ил.
Преобразователь частоты с подавлением зеркального канала, содержащий последовательно соединенные входной фильтр, первый смеситель, к гетеродинному входу которого подключен гетеродин, первый фильтр промежуточной частоты, фазовращатель и сумматор, последовательно соединенные второй смеситель и второй фильтр промежуточной частоты, выход которого подключен к другому входу сумматора, а также фазовращатель на 90°, выход которого подключен к гетеродинному входу второго смесителя, отличающийся тем, что в него введены умножитель частоты на два, включенный между гетеродином и входом фазовращателя на 90°, и режекторный фильтр, частота режекции которого равна промежуточной частоте, включенный между выходом первого смесителя и входом второго смесителя, первый смеситель выполнен в виде двойного балансного смесителя с коэффициентом передачи, большим единицы, второй смеситель выполнен с коэффициентом передачи, равным единице, а фазовращатель выполнен со сдвигом фазы на +90° при верхней настройке гетеродина и на -90o при нижней.
Печь для непрерывного получения сернистого натрия | 1921 |
|
SU1A1 |
Буга Н.Н | |||
Радиоприемные устройства.- М.: РиС, 1986, c | |||
Бесколесный шариковый ход для железнодорожных вагонов | 1917 |
|
SU97A1 |
Аппарат для очищения воды при помощи химических реактивов | 1917 |
|
SU2A1 |
Способ окисления боковых цепей ароматических углеводородов и их производных в кислоты и альдегиды | 1921 |
|
SU58A1 |
кл | |||
Очаг для массовой варки пищи, выпечки хлеба и кипячения воды | 1921 |
|
SU4A1 |
Авторы
Даты
1996-06-20—Публикация
1992-04-20—Подача