Что такое зеркальный канал приема

Что такое зеркальный канал приема

Страница: 1 2 »»

Поиск в теме

Страница: 1 2 »»

Создавать сообщения могут только зарегистрированные участники форума.

2. Зеркальный канал

Причинами возникновения зеркального канала, как отмечалось ранее, является два способа переноса спектра сигнала в область промежуточных частот: при нижней и при верхней настройке гетеродина. Наличие зеркального канала в приемнике может привести:

1) к одновременному приему двух сигналов, частоты которых отличаются друг от друга на 2f_n (полезный сигнал проходит по основному, а помеха — по зеркальному каналу);

2) к ложной настройке приемника (рис. 3.12). При правильной настройке приемника (рис: 3.12,а) сигнал проходит по основному каналу, на который настроен преселектор. Пунктиром на рис. 3.12 показана амплитудно-частотная характеристика преселектора. В случае ложной настройки (рис. 3.12,б) сигнал проходит по зеркальному каналу. В результате программа полезного сигнала будет приниматься при двух положениях ручки настройки, отстоящих по шкале приемника на 2f_n;

3) к ухудшению отношения сигнал/шум за счет прохождения по зеркальному каналу шумов и помех, поступающих от антенно-фидерного устройства;

Рис. 3.12. Распределение частот в преобразователе частоты при приеме сигнала: а — по основному каналу; б — по зеркальному каналу.

Рис. 3.13. Прохождение шумов гетеродина через преобразователь частоты по основному и зеркальному каналам.

4) к прохождению шумов гетеродина. На рис. 3.13 показана типичная зависимость от частоты спектральной плотности шумов гетеродина kT_шг (k — постоянная Больцмана, T_шг — эффективная шумовая температура гетеродина). Шумовые составляющие напряжения гетеродина на частоте основного f_с и зеркального f_з каналов в пределах полосы пропускания приемника П совместно с сигналом гетеродина поступают в смеситель и преобразуются в нем в шумы на промежуточной частоте. Ухудшаются отношение сигнал/шум и чувствительность радиоприемного устройства.

Влияние зеркального канала ослабляют:

а) включением между антенно-фидерным устройством и преобразователем частоты преселектора с достаточно высокой избирательностью по зеркальному каналу;

б) улучшением избирательности преселектора за счет:

— повышения добротности его контуров;

— увеличения числа каскадов УВЧ;

— повышения промежуточной частоты;

в) путем использования преобразователя частоты без зеркального канала, функциональная схема которого показана на рис. 3.14 (СМ — смеситель, φ — фазовращатель, Σ — суммирующий каскад).

Рис. 3.14. Функциональная схема преобразователя частоты с компенсацией зеркального канала.

На входы смесителей поступают сигналы основного и зеркальногоканалов. Гетеродинное напряжение имеет фазовые сдвигидля верхнего идля нижнего смесителя. Разностные на частоте напряжения с выходов смесителей проходят через фазосдвигающие цепи надля верхнего идля нижнего смесителей. В результате сигналы на промежуточной частоте, соответствующие зеркальному каналуω_пз становятся противофазными, а сигналы, соответствующие основному каналу ω_пс, — синфазными. В суммирующем каскаде сигналы зеркального канала вычитаются, а основного — складываются. Если оба смесителя имеют одинаковые коэффициенты передачи, то зеркальный канал будет отсутствовать.

Большая Энциклопедия Нефти и Газа

Зеркальный канал приема всегда сдвинут относительно основного на величину, равную удвоенной промежуточной частоте. Для радиовещательных приемников, у которых частота гетеродина обычно выше частоты сигнала, помехи по зеркальному каналу обнаруживаются ниже по частоте, чем основная настройка. [1]

Так возникает зеркальный канал приема . Поскольку на частоте / з может работать другой передатчик, то если не принять мер по подавлению зеркального канала, на выходе приемника может появиться кроме полезного сигнала сигнал зеркальной помехи. Для ослабления зеркальной помехи служат колебательные контуры входных цепей и УРЧ. [2]

Другим проявлением зеркального канала приема является возможность двойственной настройки приемника, если частота зеркального канала находится в диапазоне частот приемника. Повышение избирательности по зеркальному каналу, сопряжение настроек контуров гетеродина и преселектора устраняют двойственную настройку приемника. [3]

Высокочастотный фильтр Ф обеспечивает избирательность по зеркальному каналу приема . [5]

Недостаток супергетеродина — дополнительный ( мешающий) зеркальный канал приема , отстоящий от основного на удвоенную промежуточную частоту. [7]

Величина первой промежуточной частоты выбирается таким образом, чтобы зеркальный канал приема подавлялся преселекто-ром, состоящим из входной цепи и УРЧ. [9]

Первая промежуточная частота определяется параметрами высокочастотного фильтра и требуемым ослаблением зеркального канала приема . Иногда, как это следует из блок-схемы приемника на рис. 1.11, величина / пр i определяется при расчете радиолинии и зависит от выбора частоты передатчика и дробного коэффициента умножения частоты бортовым ретранслятором. В этом случае требуемое ослабление зеркального канала приема обеспечивается соответствующим выбором параметров высокочастотного фильтра. [10]

Между УВЧ и преобразователем включен полосовой фильтр, повышающий селективность по зеркальному каналу приема и уменьшающий перекрестные помехи. В целях уменьшения перекрестных помех контуры УВЧ настраиваются конденсаторами переменной емкости, а не варикапами. [11]

Кроме того, эти анализаторы обладают всеми недостатками супергетеродинных приемников: побочными и зеркальными каналами приема , что снижает их динамический диапазон. [13]

Разрядник защиты приемника ( РЗП) обычно конструктивно объединяется с резонатором, обеспечивающим избирательность по зеркальному каналу приема . [15]

Основы радиолокации

Гетеродинирование – это процесс объединения принятого сигнала и сигнала местного гетеродина. При объединении этих сигналов в смесителе возникают сигналы на четырех разных частотах. Это сигналы на несущей частоте принятого сигнала и на частоте местного гетеродина, а также сигнал на суммарной частоте и сигнал на разностной частоте. При этом разностная частота будет одной и той же как в случае, когда частота эхо-сигнала выше частоты гетеродина, так и в обратном случае:

Иными словами, разностная частота сигнала на выходе смесителя будет представлять собой абсолютное значение (модуль) разницы частот сигналов, подаваемых на его вход:
f _IF = | f _{local oscillator} – f _rx |

В результате этого, кроме частоты эхо-сигнала, возникает еще одна частота, которая вызовет появление на выходе смесителя сигнала на промежуточной частоте. На оси частот она симметрична частоте эхо-сигнала относительно частоты гетеродина, то есть представляет собой «зеркальное отражение» частоты эхо-сигнала относительно частоты гетеродина. Очевидно, что сигнал на «зеркальной» частоте полезной информации не несет и является мешающим, то есть помехой.

Например, промежуточная частота приемника равна 60 МГц, а местный гетеродин вырабатывает колебания на частоте, на 60 МГц выше частоты принимаемого сигнала. Предположим, что приемник настроен на частоту 1030 МГц. Тогда частота местного гетеродина будет равна 1090 МГц. При гетеродинировании принятого сигнала и сигнала местного гетеродина в смесителе возникает сигнал на разностной частоте, которая и будет являться промежуточной частотой. Очевидно, что разностная частота равна 60 МГц.

Приемный тракт построен таким образом, что любой сигнал на выходе смесителя, имеющий частоту, равную промежуточной частоте приемника (в нашем примере это 60 МГц), беспрепятственно пройдет фильтр промежуточной частоты, будет усилен и поступит на детектор. Если входной каскад приемника не имеет малошумящего усилителя, выполняющего роль фильтра, то на смеситель могут поступать сигналы на частотах, отличающихся от частоты эхо-сигнала. Все они будут смешиваться с сигналом местного гетеродина в смесителе и порождать на его выходе сигналы разностной частоты. Поскольку эта разностная частота будет отличаться от промежуточной, эти сигналы будут подавляться в фильтре промежуточной частоты. Однако если на вход приемника поступит сигнал на частоте 1150 МГц, то он даст на выходе смесителя сигнал на разностной частоте, которая будет равна 1150-1090=60 МГц, то есть промежуточной частоте и, следовательно, этот сигнал пройдет дальше в приемный тракт. Таким образом, для рассмотренного примера частота 1150 МГц является «зеркальной» частотой или частотой «зеркального» канала приема.

Расчет «зеркальной» частоты

Расчет проведем на примере радиоприемника FM-диапазона:

Рисунок 1. Шкала частот приемника FM-диапазона

Рисунок 1. Шкала частот приемника FM-диапазона

Рисунок 1. Шкала частот приемника FM-диапазона

Если принять, что частота местного гетеродина выше частоты приема, то сигнал промежуточной частоты может быть вызван поступлением на вход приемника сигнала на одной из двух частот:

(Если частота гетеродина будет ниже частоты приема, то знаки арифметических операций просто поменяются на противоположные)

Если я хочу принимать сигнал на самой высокой частоте диапазона, то зеркальная частота должна быть ниже принимаемой частоты более чем на значение ширины диапазона приемника, то есть FM-диапазона. Если же я хочу принимать сигнал на самой нижней частоте диапазона, то ситуация меняется на противоположную. В этом случае ни одна из радиостанций, работающих в FM-диапазоне не будет создавать помех FM-приемникам по «зеркальному» каналу. То есть если приемник настроен на частоту 108 МГц, то радиостанция, работающая на частоте 87 МГц не должна создавать ему помех, а если приемник настроен на частоту 87,5 МГц то помех не должна создавать радиостанция, работающая на частоте 108,5 МГц. Если формализовать приведенные рассуждения, то получим следующие уравнения:

Выразив их относительно частоты гетеродина, мы можем объединить их в одно уравнение:

108,5 MHz – f _IF = 87,0 MHz + f _IF

из которого получим выражение для промежуточной частоты:

2 f _IF = (108,5 – 87,0) MHz

Какое совпадение: все радиоприемники FM-диапазона имеют промежуточную частоту 10,7 МГц!

Если опустить несколько очевидных шагов, то можно получить следующие соотношения для «зеркальной» («image») частоты:

Издатель: Кристиан Вольф, Автор: Андрій Музиченко
Текст доступен на условиях лицензий: GNU Free Documentation License
а также Creative Commons Attribution-Share Alike 3.0 Unported License,
могут применяться дополнительные условия.
(Онлайн с ноября 1998 года)