КВ-приемник мирового уровня? Это очень просто!

Поскольку любой ток, как известно, имеет составляющую хаотического перемещения заряда под действием теплового возмущения. Это ведет и к появлению некоторой хаотической составляющей тока, следствием которой является появление хаотической составляющей напряжения, когда этот ток проходит через резистор.

«А»: Именно это явление и называют ТЕПЛОВЫМИ ШУМАМИ?

«С»: Верно! Значит, любой резистор R является… источником теплового шума!

Но… средние значения шумового тока и напряжения равны нулю!

«А»: Так как ВСЕ направления случайных перемещений элементарных носителей зарядов — РАВНОВЕРОЯТНЫ!

«С»: Спектр тепловых шумов ограничен и обусловлен средней длительностью импульса, создаваемого перемещением элементарного носителя заряда.

«А»: Но ведь эта длительность должна быть исключительно мала!

«С»: Ну, конечно! Поэтому энергетический спектр равномерен во всем радиотехническом диапазоне. Вплоть до частот порядка 10¹¹ — 10¹² Гц!

Формулы Найквиста и определяют среднеквадратичные шумовой ток и напряжение:

где k — постоянная Больцмана, равная 1,38х10^-23 Дж/К; Т — температура в град. Кельвина; Δf = f₁ — f₂ — диапазон частот, Гц.

Шумы транзисторов и диодов рассмотрим далее. Поскольку для активных приборов характерен не только тепловой, но и дробовый шум!

«А»: А как рассчитывают чувствительность радиоприемного устройства?

«С»: Будем считать требуемое отношение сигнал/шум на выходе линейной части приемника заданным. В единицах напряжения чувствительность приемника составляет:

где  отношение сигнала к шуму на выходе линейного тракта приемника, т. е. на входе детектора; r_А — сопротивление антенны; П_ш — шумовая полоса; Т₀ — комнатная температура; t_A — относительная шумовая температура; Ш_пр — коэффициент шума приемника.

t_A определяется по формуле:

t_A = T_A/T₀

здесь Т_А — эквивалентная шумовая температура антенны; Т₀ — 293 град. Кельвина.

«Н»: Что, все это надо считать?…

«С»: Если необходимо, то да! Кстати замечу, что радиотехнические расчеты весьма и весьма громоздки! А что касается Ш_пр, то в практических случаях можно ограничиться следующим:

Ш_пр = L_вх [Ш_ву + (Ш_усч- 1)/K_{р. ву} + (Ш_см — 1)/ К_{р. ву}К_{р. усч} +…] ~= L_вхШ_ву,

здесь: L_вх— коэффициент потерь входного тракта; Ш_ву — коэффициент шума входного устройства.

Но практика показала, что t_A = 1 и формулы приобретают вполне удобоваримый вид:

Р_АС (чувствительность) = kТ₀П_шШ_прγ².

«А»: А какой величиной чувствительности следует задаваться?

«С»: Шумы приемника, используя доступную компонентную базу, вполне реально довести до величины порядка ОДНОГО микровольта и меньше!

Окончательно мы все решим, когда от структурной перейдем к принципиальной электрической схеме. Поскольку ее роль в этом деле — ведущая!

«А»: А как мы поступим с вопросом о ГПД? Будет ли это все-таки синтезатор, или есть возможность ограничиться обычным гетеродином?

«С»: Учитывая тот факт, что в наш приемник мы не вводим SSB — тракта (хотя это вовсе не значит, что мы отказываемся от этой идеи в перспективе), в качестве гетеродина мы используем ГПД. Хороший, спектрально чистый ГПД, выполненный на основе LC — генератора!

У меня есть на примете подходящая схемотехника!

«А»: Усилитель А₁ применим двухтактный?

«С»: Возможно и это. Хотя в данный исторический период есть решения и получше!

«А»: Смеситель U₁ проблем у нас не вызывает?

«С»: Я полагаю — никаких!

«А»: Ну, фильтр Z₂ проходим также без проблем?

«С»: А вот здесь я неуверен! Вопрос о том, удастся ли достать узкополосный кварцевый фильтр и какой именно! Поскольку фильтр Z₂ держит в неопределенности расчет исходных значений частот гетеродинов и коэффициентов перекрытий диапазонов!

«Н»: Уважаемый Спец! А если нам не повезет и вопрос с Z₂ — зависнет? Как быть тогда?

«С»: Посыпать голову пеплом не придется и в этом случае! Просто мы воспользуемся альтернативными решениями.

«А»: Но от преобразования «вверх» мы не отказываемся?

«С»: Ни при каких условиях! Но я вижу что принципиальных возражений по структурной схеме не имеется! Поэтому предлагаю перейти к рассмотрению системы индикации настройки.

«А»: Какой вид индикации мы предусматриваем — аналоговый или цифровой?

«С»: В приемниках подобного класса говорить об использовании нецифровых индикаторов частоты настройки считается признаком дурного вкуса…

Поэтому, друзья мои, я полагаю, что этот вопрос должен быть решен ОДНОЗНАЧНО!

«А»: То есть Вы предлагаете включить в состав приемника устройство, напоминающее то, которое применила фирма RACAL?

«С»: Нет-нет! Как ты знаешь, я уважаю не только научную фантастику, но фантастику вообще! Но только не пустопорожнее прожектерство!..

Поэтому, безусловно, очень заманчиво было бы использовать в приемнике микропроцессорную систему! Но это был бы уже до некоторой степени снобизм!.. Потом, позднее, если вы захотите создать еще более совершенный KB-приемник, имея соответствующий опыт, можно посоревноваться и с фирмой RACAL! Хотя я не уверен, что вы станете при этом призерами!..