Электроника шаг за шагом [Практическая энциклопедия юного радиолюбителя]

Простой, казалось бы, способ повышения избирательности — увеличение числа контуров — на практике встречает серьезные трудности. Хотя бы потому, что каждый контур нужно настраивать, для него нужна отдельная секция в конденсаторе переменной емкости КПЕ. И еще для каждого контура нужны свой полный комплект катушек на все диапазоны и своя секция в переключателе диапазонов (Р-126). Кроме того, чем больше контуров, тем сильнее суммируются их личные недостатки. В процессе перестройки контура с помощью КПЕ и переключения катушек меняется соотношение между индуктивностью и емкостью контура, то есть меняется его добротность. И чем больше контуров в приемнике, тем сильнее меняются чувствительность и избирательность в пределах диапазона и при переключении диапазонов. А для диапазона коротких волн практически вообще нельзя создать приемник прямого усиления: относительное различие в частоте соседних станций слишком мало, чтобы контур мог его заметить (Р-123;4). С учетом реальных возможностей одного контура в таком приемнике надо бы иметь 50-100 настраиваемых контуров, а это трудно сделать даже в мысленном эксперименте.

Т-219. В супергетеродине сигнал любой частоты сначала преобразуется в сигнал постоянной промежуточной частоты, на которой и осуществляется основное усиление и выделение принимаемой станции. Главные недостатки приемника прямого усиления можно устранить, используя так называемый супергетеродинный метод приема. Вот его главная идея: любой сигнал, независимо от его частоты, нужно сначала преобразовать в сигнал с другой частотой, постоянной для данного типа приемника, а затем уже на этой, как ее называют, промежуточной частоте производить усиление и ослаблять мешающие станции. Несколько слов о том, как это делается и что дает.

Вспомните, что в нелинейном элементе два генератора создают не только гармоники своих напряжений, но и частотные гибриды — сигналы разностной и суммарной частоты (Т-182, Р-127;1). Теперь представьте себе, что один из этих генераторов — приемная антенна, в которой пока действует только один сигнал U_с (в мысленном эксперименте и такое возможно) с частотой f_с (Р-127;2). Источник второго напряжения U_г — внутренний маломощный генератор приемника, так называемый гетеродин, его частота f_г. А на выходе нелинейного элемента — давайте сразу же его назовем, как принято, преобразователем частоты — включен колебательный контур L_прС_пр, настроенный на одну из двух гибридных частот, а именно на разностную, или, по общепринятой терминологии, промежуточную f_пр. Эта промежуточная частота будет численно равна f_пр = f_г — f_с, если частота гетеродина f_г выше частоты принимаемого сигнала f_с, или будет равна f_пр = f_с — f_г, если f_с численно больше, чем f_г. Как это уже часто бывало, здесь все дело в арифметике (Р-127; 1,2).

Р-127

Т-220. Благодаря постоянству промежуточной частоты в супергетеродине удается сравнительно простыми средствами получить высокую чувствительность и избирательность. А теперь семь особенностей супергетеродина, которые сделали его основным типом радиоприемников.

1. Сигнал ПЧ (промежуточной частоты) U_пр точно так же промодулирован, как и сам принимаемый сигнал U_с, и поэтому после детектирования U_пр получается точно такая же по форме низкочастотная составляющая, какая получилась бы при детектировании сигнала U_г.

2. От мысленного эксперимента с одной станцией вернемся к реальности, к антенне, в которой одновременно действует много сигналов самых разных частот (Р-127;3). В этом случае, изменяя частоту гетеродина, мы будем получать промежуточную частоту то с одной станции, то с другой, то с третьей. А значит, контур L_прС_пр будет выделять сигнал той станции, которую укажет ему гетеродин, создав именно с этой станцией разностную частоту, численно равную промежуточной частоте f_пр.

3. С соседними станциями гетеродин тоже создаст разностные частоты, они будут на 10 кГц больше и меньше, чем промежуточная f_пр. И все остальные станции тоже создадут разностные частоты (для преобразователя частоты все сигналы равны, со всеми он поступает одинаково), которые еще больше будут отличаться от промежуточной. Естественно, что контур L_прС_пр будет ослаблять все эти разностные частоты, будет выделять только сигнал с частотой f_пр. То есть контур L_прС_пр будет выполнять ту же работу, которую выполнял входной контур.