Радиоприемное устройство предназначено для улавливания части энергии электромагнитного поля (возбужденного в пространстве антенной передатчика), селекции сигналов принимаемой радиостанции, усиления принятых высокочастотных колебаний, восстановления полезного сигнала и его воспроизведения. В соответствии с этим приемное устройство содержит следующие основные элементы (рис. 2).
Приемная антенна. Электромагнитное поле, достигая приемной антенны, возбуждает в ней э.д.с. eа1, пропорциональную мгновенному значению напряженности электрического поля. Вследствие этого э.д.с. eа1 представляет собой модулированные колебания высокой частоты eа1 = Е1m(t)COS ωmt, где амплитуда Е1m(t) изменяется во времени по закону передаваемого сообщения.
При одновременной работе нескольких передающих радиостанций приемная антенна подвергается действию электромагнитных полей, создаваемых каждой из радиостанций. Поэтому в антенне наводится одновременно несколько э.д.с., каждая из которых является модулированным высокочастотным колебанием, отличающимся от другого несущей частотой и законом модуляции (законом изменения амплитуды).
|
|
Входная цепь, предназначенная для селекции сигнала какой-либо одной (принимаемой) радиостанции из совокупности всех сигналов, наведенных в антенне полями многих радиостанций. Основным элементом входной цепи является колебательный контур. Для осуществления селекции используется свойство колебательного контура хорошо реагировать на колебания, частота которых близка к резонансной частоте контура, определяемой его параметрами, и плохо реагировать на колебания с частотой, значительно отличающейся от резонансной. Изменяя параметры контура (индуктивность или емкость), можно добиться того, чтобы его резонансная частота была равной одной из несущих частот э.д.с, наводимых в антенне. Если различие между несущими частотами достаточно велико, то при одновременном воздействии на контур всех э.д.с. эффективной окажется только та э.д.с, частота которой равна резонансной частоте контура. В результате в контуре возникнут колебания, соответствующие только принимаемой радиостанции; напряжение, снимаемое с контура, представляет высокочастотные колебания, модулированные по амплитуде в соответствии с законом передаваемого сообщения:
U =U1M(t)COS ωmt.
Усилитель колебаний высокой частоты. Величина э.д.с, наведенной в антенне, и высокочастотного напряжения, снимаемого с контура входной цепи, весьма мала. Поэтому прежде чем производить выделение полезного сигнала из колебаний высокой частоты, они подвергаются усилению в усилителях колебаний высокой частоты (УВЧ).
|
|
Основными элементами УВЧ являются электронная лампа, транзистор (полупроводниковый триод) и колебательный контур. Благодаря колебательным контурам УВЧ так же, как и входная цепь, обладает селектирующими свойствами.
Детектор, предназначенный для восстановления из модулированных колебаний высокой частоты низкочастотного электрического сигнала, пропорционального модулирующему напряжению и изменяющегося в соответствии с законом передаваемого сообщения. Основным элементом детектора является электронная лампа или полупроводниковый прибор.
Усилитель напряжения низкой частоты предназначен для усиления весьма слабого низкочастотного сигнала, полученного на выходе детектора.
Основным элементом усилителя напряжения низкой частоты является электронная лампа или полупроводниковый триод.
Воспроизводящее устройство, предназначенное для такого преобразования усиленного низкочастотного сигнала, при котором принятое сообщение воспроизводится в виде, удобном для регистрации. При передаче звуковых сигналов воспроизводящим устройством являются телефон, громкоговоритель; в телевизионных приемниках сообщение воспроизводится на экране приемной телевизионной трубки в виде светового изображения, при приеме данных о некоторой измеряемой величине принятое сообщение воспроизводится либо с помощью электроннолучевых трубок, либо с помощью специальных записывающих приборов.
Основные технические характеристики РПМ:
Чувствительность РПМ - минимальная величина входного сигнала, при котором обеспечивается нормальная работа оконечного устройства. В современных РПМ чувствительность составляет единицы микровольт.
Избирательность РПМ - способность принимать раздельно сигналы от соседних по частоте станций. Избирательность определяется шириной полосы пропускания РПМ.
Выходная мощность РПМ - максимально возможная неискаженная мощность усилителя звуковой частоты.
В зависимости от принципа построения различают РПМ детекторные, прямого усиления и супергетеродинного типа.
Структурная схема детекторного радиоприемника.
В РПМ прямого усиления принимаемый сигнал выбирается с помощью избирательного устройства ИУ (системы двух связанных колебательных контуров, которые выполняют функции полосового фильтра). На эту же частоту настраивается усилитель радиочастоты УРЧ. УРЧ служит для увеличения уровня сигнала, наводимого в антенне. Детектор Д выделяет из модулированного радиосигнала низкочастотную составляющую, содержащую сообщение. После усиления УЗЧ сигнал поступает на приемный терминал, формирующий сообщение (динамик, принтер). Несмотря на простоту технической реализации РПМ прямого усиления в настоящее время практически не используется. Основными его недостатками являются невысокая избирательность и чувствительность.