РАДИОПРИЕМНИК Советский патент 1971 года по МПК H04B1/10 

Расширение динамического диапазона в настоящее время является актуальной задачей для радиоприемных устройств, выполненных на транзисторах и предназначенных для приема AM сигналов. Такая проблема возникает в радиолиниях с переменными параметрами, в авиационной радиосвязи, в низовой радиосвязи, а также в системах космической радиосвязи прн стыковке космических аппаратов и при поиске космических кораблей поисковой службой. Особенно затруднено решение этой задачи в транзисторных приемниках амплитудно-модулированных сигналов УКВ и ДЦВ диапазонов, где известные схемы автоматической регулировки усиления работают неэффективно в связи с высоким уровнем прямого прохождения сигнала через транзисторные усилители высокой частоты.

Известные устройства аттенюации сигналов, устанавливаемые на входе ириемника, обладают частотными ограничениями, так как при использовании полупроводниковых приборов необходимо учитывать проходные емкости (коллектор-эмиттер у транзисторов и анод-катод у диодов), через которые входной сигнал проходит, минуя аттенюатор.

гулировка, реле имеет большую инерционность, релейное устройство имеет большое потребление, что снижает эффективность таких схем. Кроме того, эти схемы подвержены воздействию сигналов в широкой полосе частот и являются вследствие этого недостаточно помехозащищенными.

Цель предлагаемого радиопрпемника - простыми и надежными средствами при

использовании имеющихся полупроводниковых устройств обеспечить неискаженный прием AM сигналов высокого уровня с плавным изменением коэффициента передачи входной части ириемника без потери чувствительности.

Предлагаемый радиоприемник экономичен и может быть выиолнен без специальных конструктивных усложнений.

Отличительные иризнаки радиоприемника следующие: 1) антенно-фидерное устройство

соединено с усилителем высокой частоты через полосовой фильтр, имеющий дополнительный выход для подключения высокочастотного аттенюатора; 2) один выход аттенюатора с большим затуханием соединен через дополнительный смеситель с вторым каскадом усилителя промежуточной частоты; 3) гетс дин радиоприемника соединен с дополните смесителем через умножитель, а с смес. Т основного тракта - через иоследовате. ,...

частоты; 4) второй выход аттенюатора с малым затуханием соединен через амплитудный детектор с управляющим входом буферного каскада, имеющего регулируемый коэффициент передачи и уменьщающего гетеродинное напряжение, поступающее на смеситель основного тракта при высоком уровне сигнала; 5) амплитудный детектор, подключенный к второму выходу аттенюатора, соединен с управляющим входом первого каскада усилителя промежуточной частоты; 6) при работе на фиксированной частоте для повыщения защиты предлагаемого устройства от помех, расположенных в полосе пропускания выщеупомянутого полосового фильтра, аттенюатор выполнен в виде узкополосного фильтра сосредоточенной селекции, настроенного на частоту полезного сигнала и обеспечивающего прием желаемых сигналов высокого уровня за счет больщого затухания в полосе пропускания.

Указанные отличительные признаки обеспечивают неискаженный прием AM сигнала высокого уровня, устраняют перегрузку входных каскадов, существенно упрощают конструкцию и позволяют преодолеть частотные ограничения, свойственные известным устройствам автоматической регулировки усиления в диапазоне УКВ и ДЦВ при отсутствии потери в чувствительности радиоприемника.

На чертеже показана блок-схема предлагаемого радиоприемника.

Сигнал с выхода антенно-фидерного устройства подан на полосовой фильтр 1, соединенный одним своим вь1ходом с смесителем 2 через усилитель 3 высокой частоты (УВЧ), а другим - с смесителем 4 через фильтр сосредоточенной селекции (ФСС) 5 (аттенюатор), второй выход которого, имеющий малое затухание, соединен с амплитудным детектором 6. Гетеродин 7 соединен с смесителем 4 через умножитель S, а с смесителем 2 - через последовательно включенные буферный каскад 9 и умножитель частоты 10. Амплитудный детектор 6 подключен к второму входу буферного каскада 9, управляющему его коэффициентом передачи, а также к управляющему входу первого каскада усилителя промежуточной частоты (УПЧ) 11. Смеситель 2 подсоединен своим выходом к первому каскаду УПЧ 11, и смеситель 4 - к второму каскаду УПЧ //.

УПЧ и имеет цепь автоматической регулировки усиления (АРУ) 12, подключенную одновременно к УВЧ 3. Второй выход УПЧ // подключен к последующим устройствам обработки сигнала 13, включающим в себя устройства преобразования, усиления и детектирования сигнала, а также выходные устройства.

Предлагаемое устройство работает следующим образом.

Фильтр сосредоточенной селекции 5, настроенный на несущую частоту сигнала, имеет относительно узкую полосу пропускания и больщое затухание в полосе пропускания. Поэтому при малых уровнях сигнала напряжение сигнала на входах амплитудного детектора 6 и смесителя 4 невелико, и вспомогательный тракт приема не участвует в усилении и обработке сигнала.

В транзисторном УВЧ 3 используются высокочастотные диоды, защищающие переходы эмиттер-база транзисторов при высоких уровнях сигнала. Полоса пропускания УВЧ 3 значительно нревыщает спектр сигнала и полосу пропускания фильтра 5 вследствие щунтирования усилительными каскадами высокочастотных контуров. При приеме высокого уровня сигнала полоса пропускания усилителя 3 дополнительно расщиряется, так как

щунтирование контуров увеличивается за счет открывания диодов. При высоком уровне сигнала, не компенсированном с помощью системы АРУ, напряжение иа выходе аттенюатора становится достаточным для запирания

сигналом на выходе амплитудного детектора 6 буферного каскада 9 и первого каскада УПЧ 11, вследствие чего разрывается цепь прохол дения сигнала с выхода усилителя высокой частоты 3 на УПЧ 11. Одновременно с

этим ослабленный в фильтре 5 сигнал достаточного уровня проходит через смеситель 4 на вход второго каскада УПЧ 11 без заметных искажений амплитуды. Смесители 2 и 4, а также умножители частоты S и /О могут быть

выполнены по одной и той же схеме. Пролезание умнол енного гетеродинного сигнала с выхода умножителя 8 через элементы схемы на выход умножителя 10, настроенного на одинаковую с ним частоту, невелико, так как

напряжение умноженной частоты должно пройти через селективные цепи и контуры каскадов 7 и Я настроенные на частоту в К раз более низкую (К - коэффициент умножения в умножителях частоты 8 и 10).

Прямое прохождение гетеродинного сигнала через буферный каскад 9 при его запирании значительно меньще, чем прохождение сигналов в усилителе высокой частоты 3 при его запирании с помощью цепей АРУ 12, так

как буферный каскад 9 работает на частоте в К раз более низкой, чем усилитель 3.

Полное отключение основного канала нриема, обеспечивающего прием малого уровня сигнала с высокой чувствительностью, осуществляется при высоком уровне сигнала также за счет запирания первого каскада УПЧ // напряжением с выхода амплитудного детектора 6.

При уровне сигнала, не достаточном для

полного запирания каскада 9 и первого каскада УПЧ //, в создании сигнала на входе усилителя промежуточной частоты участвуют оба тракта приема. Пзвестно, что уменьщение гетеродинного

родином ниже некоторой величины приводит к проиорциональному изменеиию коэффициеита преобразования и при отключении гетеродинного сигнала крутизна иреобразовонггя Кп 0- Однако уменьшение крутизны преобразования ведет не только к уменьшению усиления, но и к возрастанию коэффициента шума. В иредлагасмом устройстве этого не произойдет, гак как в смесителе 2 при уменьшении умноженного гетеродинного напряжения происходит одповремеииое увеличение уровня приходяш,его сигнала и шумы смесителя не возрастают до заметной величины. При приеме малы.х уровней сигнала вспомогательный тракт прнема не привиосит дополнительных шумов на вход УВЧ 3, так как аттенюатор 5 подключен к полосовому фильтру / с коэффициентом связи зиачительно меньшим, чем коэффициент включения УВЧ 3 к фильтру /.

Элементы устройства //, 12 и 13 выполнены по известиым принципам и не требуют дополHHTevTbHoro пояснения. Ослабление в аттенюаторе 5 выбрано такой величины, что ири ракеистве сигналов на выходах смесителей 2 и 4 УВЧ еше не перегружается.

Предмет изобретения

Радиоприемник, основной тракт обработки сигнала которого содержит иодключенный к

антенно-фидерному устройству полосовой фильтр, усилитель высокой частоты, смеситель с гетеродином, усилитель иромежуточной часоты, систему автоматической регулировки 5 ус ления усилителей высокой и промежуточной частоты и содержаший также высокоча-. стотный аттенюатор, отличающийся тем, что, с целью расширения динамического диапазона приемника, он снабжен дополнительным

0 трактом обработки сигнала, включающим в себя подключеииый своим входом к выходу полосового фильтра упомянутый высокочастотный аттенюатор, выполненный, например, в виде узкополосного фильтра сосредоточенной селекции настроенного на частоту нолезного сигнала и имеющего два выхода с различным затуханием сигнала, амплитудный детектор, подключенный к выходу аттенюатора с меньшим затуханием и подключенный

0 свонм выходом ко входу усилителя нромежуточиой частоты основного тракта, дополнительный смеситель частоты сигнала, снимаемого с выхода аттенюатора с большим затуханием, и умноженной частоты гетеродина

5 ссновпого тракта обработки сигнала, при этом напряжение гетеродина на основной смеситель нодано через последовательно соединенные буферный каскад, коэффициент передачи которого зависит от напряжения на выходе

0 указанного амплитудного детектора и умножитель частоты.