КВ-приемник мирового уровня? Это очень просто!

Вторая возможность — это применение так называемых «спиральных резонаторов»! Они представляют собой четвертьволновой коаксиальный резонатор, внутренний проводник которого для уменьшения габаритов, свернут в спираль. Спиральные резонаторы в подобных фильтрах обычно индуктивно связаны. Эта связь выполняется снижением высоты экрана, разделяющего два соседних резонатора со стороны заземленных концов спиральных катушек…

«Н»: А можно это изобразить на рисунке?

«С»: Ну почему нет? Вот, прошу вас (рис. 8.1)…

«А»: На всякий случай, может приведете расчетную формулу?

«С»: Конечно же, я предпочел бы иное решение, чем применение спирального резонатора! Но… раз вытребуете расчетную формулу, то вот она:

Здесь: N — число витков спирали;

S — показано на рис. 8.1;

σ — толщина стенки каркаса, на который намотана спираль, см. рис. 8.1;

ε — диэлектрическая проницаемость каркаса.

При этом S определяется, исходя из требуемой добротности Q₀ по формуле:

Добротность, согласно исследованиям авторов этой конструкции, можно довести до 800!

«А»: Я полагаю, что возни с подобным фильтром будет немало, но проблема при этом до конца не решится! Верно?

«С»: Да, я тоже считаю так, поскольку полосу селекции сделать лучше, чем 50 кГц вряд ли удастся!

«Н»: При f_пр = 40 МГц?

«С»: Ну конечно! Так что на спиральный резонатор можно согласиться только в совершенно пиковом случае!..

Иная картина получается, если удастся достать ПОЛОСОВОЙ КВАРЦЕВЫЙ ФИЛЬТР! Этот фильтр представляет из себя сложную многорезонаторную систему, включающую в свой состав согласующие ВЧ-трансформаторы, подстроечные элементы и т. д. При этом сами кварцы включены по, так называемой, дифференциально-мостовой схеме, помещены в общий экран, индивидуально настроены и герметизированы.

Вот подобный фильтр, хотя его стоимость и высока — это действительно решение проблемы!

«Н»: А эти фильтры выпускаются промышленностью?

«С»: Обязательно, Незнайкин! Например, одним из заводов города Волгограда (Царицына) в России. Мне приходилось встречаться с несколькими разновидностями таких фильтров, настроенных, соответственно, на частоты 40 МГц; 45 МГц; 55,5 МГц.

«А»: А как именуются эти изделия?

«С»: Они называются: ФП2П (2–1); ФП2П (4–1). Кроме того, имеются великолепные японские, американские и западноевропейские изделия! Но мы подробнее поговорим о названиях позднее.

«А»: Отлично! Идем дальше по схеме… Усилитель А₂ — пропускаем, ведь он такой же, как и А₁. Верно?

«С»: …Почти. Следующий квадратик — второй смеситель U₂.

«А»: Но я вижу, что второй гетеродин — неперестраиваемый! Ну это, допустим, еще понятно. А вот почему он кварцованный? Что вообще реально может дать применение в генераторе кварца?

«С»: Стабильность частоты LC — генераторов во многих случаях недостаточна! Она зависит от множества факторов. От температурных коэффициентов индуктивности и емкости. Обычно в составе гетеродинов используют именно LC — генераторы. Подобные гетеродины имеют относительную частотную нестабильность Δf/f₀ равную 10^-3—10^-4.

Это означает, что при f₀ = 50 МГц, при нестабильности 10^-4 Δf = 5 кГц! То есть дрейф частоты гетеродина равен ПОЛУШИРИНЕ полосы пропускания! Для рассматриваемого приемника это величина недопустимо большая!

Максимальная нестабильность, с которой еще можно как-то мириться, для второго гетеродина составляет величину (2–3)∙10^-6.

Это нормально для обычного кварцованного генератора! Хотя следует сказать, что в случае двойного термостатирования кварцевых генераторов нестабильность может быть ограничена уровнем ДЕСЯТЬ В МИНУС ДЕВЯТОЙ СТЕПЕНИ!

«А»: Но ведь это решает наши проблемы!

«С»: Ну, если и не все, то многие!.. Разработаны (и довольно давно) очень неплохие схемы с кварцевыми резонаторами. Например, кварцевые генераторы на основе схем Хартли и Колпитца!

«А»: То есть этот вопрос решается! Тогда, уважаемый Спец, перейдем к следующим квадратикам структурной схемы!

«С»: Далее у нас идет второй смеситель U₂. Он каких-то особых, принципиальных отличий от U₁ не имеет. Далее идет еще один фильтр — Z₃!

«Н»: Какой смысл во втором преобразователе частоты? Почему нельзя было обойтись только одним?

«С»: Преобразование ВВЕРХ позволило кардинально решить проблему избирательности по «зеркалке»! А, кроме того, ликвидировать неприятности связанные с «пролазом» гетеродина в антенну! Но окончательную «обработку» и усиление сигнала удобнее проводить на значительно более низкой частоте!

«Н»: А чем плоха для этого частота 465 кГц? Или, например, 5,5 МГц, которую часто употребляют профессионалы?

«С»: Сам по себе фильтр Z₃ — многозвенный, обеспечивающий крутые наклоны характеристики. Он может быть электромеханическим или пьезомеханическим. Или, что еще более предпочтительно — кварцевым, поскольку в этом случае его относительное изменение средней частоты минимально и составляет величину: 5х10^-7 град^-1.

«А»: Усилитель второй промежуточной частоты A₃ разве имеет какие-то особенности?